Электрический контактный элемент шинопровода и заготовка для изготовления электрического контактного элемента

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции электрических контактных элементов, и предназначено для использования при изготовлении токоведущих частей шинопроводов. Указанный элемент содержит пару протяженных медных проволок прямоугольного сечения, соединенных между собой множеством перемычек U-образного профиля и размещенных внутри контура этого профиля. Этот элемент отличается тем, что содержит N фрагментов, каждый из которых включает n перемычек U-образного профиля. Количество N фрагментов, отношение ширины b каждый перемычки к величине f шага перемычек, толщины S1 перемычки и толщина S2 проволоки имеют оговоренные в описании изобретения значения. Заготовка для изготовления данного элемента в виде металлической ленты шириной L, в которой выполнены поперечные прорези длиной , разделенные между собой перемычками шириной b, отличается тем, что содержит N фрагментов, каждый из которых образован n перемычками, при этом ширина В прорезей приблизительно равна ширине b перемычек. Техническим результатом изобретения является повышение гибкости шинопровода, снижение эксплуатационных затрат на транспортировку и монтаж электрических цепей. 2 с. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкции электрических контактных элементов, и предназначено для использования при изготовлении токоведущих частей шинопроводов.

Известно решение, содержащее электрический контактный элемент, образованный множеством поперечных, отстоящих одно от другого U-образных ребер, смежные концы которых объединены фланцами, близко размещенными друг к другу и образующими пружинный пластинчатый контакт (заявка РСТ на изобретение WO 01/09988, опубликована 08.02.01).

Недостатком известного решения является жесткая в продольном направлении конструкция контактного элемента, обусловленная близким расположением фланцев, что не позволяет изготовить гибкий шинопровод, имеющий возможность компактной укладки, удобной для транспортировки и последующего монтажа электрических сетей.

Известен также электрический контактный элемент шинопровода, содержащий множество поперечных, отстоящих одно от другого U-образных ребер, смежные концы которых объединены общими фланцами, близко размещенными друг с другом и образующими пружинный пластинчатый контакт (заявка РСТ на изобретение WO 98/11634, опубликована 19.03.98).

Недостатки второго из описанных аналогов по существу такие же, что и у первого аналога.

Известен гибкий электрический контактный элемент шинопровода, содержащий пару протяженных металлических проволок прямоугольного сечения, соединенных между собой упругими перемычками U-образного профиля и размещенных внутри контура этого профиля таким образом, что между проволоками образован зазор, выполненный с возможностью размещения между проволоками штырьков вилок энергопотребителей (заявка РСТ на изобретение WO 96/12327, опубликована 25.04.96).

Недостатком известного решения является неопределенная гибкость шинопровода, обусловленная нерегламентированностью относительных размеров элементов его конструкции.

Решение по заявке РСТ на изобретение WO 96/12327 выбрано в качестве прототипа, так как оно сходно с заявленным решением по большинству существенных признаков.

Техническим результатом изобретения является повышение гибкости шинопровода, снижение эксплуатационных затрат на транспортировку и монтаж электрических цепей.

Известна деталь в виде металлической ленты, выполненная с периодически расположенными вдоль упомянутой ленты прямоугольными окнами, разделенными перемычками. Известная деталь хотя и содержит совпадающие с изобретением признаки, однако является раскроем материала при листовой штамповке и по существу заготовкой не является (А.Е.Иориш, Я.А.Кацман и др. “Основы технологии производства электровакуумных приборов”, изд. 2-е, переработанное, “Энергия”, Ленинградское отделение, 1971 г., с. 46).

Известна заготовка для изготовления деталей типа “пряжка” в виде металлической ленты, выполненной с периодически попарно расположенными поперек упомянутой ленты прорезями в виде прямоугольных отверстий, между которыми выполнены перемычки, соединяющие участки упомянутой ленты, прилегающие к ее краям (В.Т.Мещерин, Атлас схем “Листовая штамповка”. Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, М.: 1958, с.80, фиг.303).

Недостатком известного решения является неравномерное по длине заготовки расположение прямоугольных отверстий и разная величина расстояния между перемычками, что приведет к возникновению механических напряжений в заготовке и разной величины сил упругости после формования электрического контактного элемента.

Решение по Атласу схем “Листовая штамповка” выбрано в качестве прототипа, так как оно сходно с заявленным решением по большинству существенных признаков.

Техническим результатом изобретения является повышение гибкости шинопровода, снижение эксплуатационных затрат на транспортировку и монтаж электрических цепей.

Изобретение характеризуется следующей совокупностью признаков.

Электрический контактный элемент шинопровода, содержащий пару протяженных медных проволок прямоугольного сечения, соединенных между собой множеством перемычек U-образного профиля и размещенных внутри контура этого профиля, отличается тем, что содержит N фрагментов, количество которых выбрано из выражения:

N<1050,

S1=S2;

0,4<S1<0,6,

S2- толщина проволоки, мм.

Уточняющими и развивающими являются следующие признаки:

количество n перемычек в каждом из фрагментов выбрано равным 20;

высота h сечения проволоки выбрана из выражения:

3<h<5,

ширина b перемычки выбрана равной 1 мм, величина f шага перемычек выбрана равной 2 мм, толщина S1 перемычки и толщина S2 проволоки выбраны равными 0,5 мм, а высота h сечения проволоки выбрана равной 4 мм;

электрический контактный элемент шинопровода выполнен из медной ленты.

Заготовка для изготовления электрического контактного элемента в виде металлической ленты шириной L, в которой выполнены поперечные прорези длиной , разделенные между собой перемычками шириной b, отличается тем, что содержит N фрагментов, каждый из которых образован n перемычками, при этом ширина В прорезей приблизительно равна ширине b перемычек.

Уточняющими и развивающими являются следующие признаки:

количество N фрагментов выбрано из выражения:

N<1050,

ширина ленты L и длина l прорезей выбраны из выражения:

1/L = 2/3;

величина b ширины перемычек и величина f шага перемычек выбраны из выражения:

2bf,

где b - ширина U-образной перемычки, мм;

f - шаг U-образной перемычки, мм;

ширина ленты L выбрана равной 24 мм, а длина l прорези выбрана равной 16 мм;

радиус R кривизны противоположных концов каждой поперечной прорези выбран равным 0,5 мм;

заготовка для изготовления электрического контактного элемента выполнена из меди.

Выбор граничных значений указанных величин обусловлен физико-химическими свойствами используемого металла электрического контактного элемента и определен эмпирическим путем на основании многочисленных экспериментов заявителя.

Достижение указанного технического результата стало возможным за счет оптимального выбора ширины b и шага f U-образных перемычек, ширины В и длины l прорезей, ширины L ленты, толщины S1 профиля указанных перемычек и толщины S2 проволоки, при этом достигнута относительная свобода перемещения частей контактного элемента относительно друг друга, обеспечившая увеличение гибкости протяженного электрического контактного элемента и возможность его размещения в объеме практической целесообразности на бобинах для хранения и транспортирования к месту монтажа электрических цепей.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид сбоку фрагмента электрического контактного элемента; на фиг.2 показано сечение А-А фрагмента, изображенного на фиг.1; на фиг.3 показан в плане фрагмент заготовки электрического контактного элемента; на фиг.4 показано увеличенное изображение части фрагмента, изображенного на фиг.3.

Электрический контактный элемент шинопровода содержит две выполненные из меди протяженные проволоки 1 и 2 прямоугольного сечения толщиной S2 и высотой h, соединенных множеством перемычек 3, имеющих U-образный профиль и выполненных с шириной b и с шагом f.

Заготовка электрического контактного элемента шинопровода выполнена из металлической ленты 5, в которой выполнены прорези 4 и перемычки 3. "n" прорезей 4 и "n" перемычек 3 образуют фрагмент, N раз повторяющийся вдоль металлической ленты 5. При этом ширина В поперечных прорезей 4 и ширина b перемычек 3 равны между собой. Выполнение прорезей 4 с радиусом R на концах 6 прорезей 4 обусловлено необходимостью снижения концентрации напряжений при последующем формовании, укладке и транспортировании шинопровода.

Примером конкретной реализации электрического контактного элемента шинопровода является выполнение ширины b перемычки, равной 1 мм, величины f шага, равной 2 мм, толщины S1 профиля перемычки и толщины S2 сечения проволоки, равными 0,5 мм, а выполнение высоты h проволоки 1 и 2 в сечении, равной 4 мм.

Примером конкретной реализации заготовки электрического контактного элемента является выполнение ее из полутвердой медной ленты шириной L, равной 24 мм, каждый фрагмент которой образован 20-ю прорезями длиной l, равной 16 мм, и 20-ю перемычками радиусом R закругления концов прорезей, равным 0,5 мм.

Заявленный электрический контактный элемент может быть изготовлен известными способами пластической обработки металла.

Формула изобретения

1. Электрический контактный элемент шинопровода, содержащий пару протяженных медных проволок прямоугольного сечения, соединенных между собой множеством перемычек U-образного профиля и размещенных внутри контура этого профиля, отличающийся тем, что содержит N фрагментов, количество которых выбрано из выражения

N<1050,

S1=S2;

0,4<S1<0,6,

S2 - толщина проволоки, мм.

2. Электрический контактный элемент шинопровода по п.1, отличающийся тем, что количество n перемычек в каждом из фрагментов выбрано равным 20.

3. Электрический контактный элемент шинопровода по п.1, отличающийся тем, что высота h сечения проволоки выбрана из выражения

3<h<5,

4. Электрический контактный элемент шинопровода по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что ширина b перемычки выбрана равной 1 мм, величина f шага перемычек выбрана равной 2 мм, толщина S1 перемычки и толщина S2 проволоки выбраны равными 0,5 мм, а высота h сечения проволоки выбрана равной 4 мм.

5. Электрический контактный элемент шинопровода по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что выполнен из медной ленты.

6. Заготовка для изготовления электрического контактного элемента в виде металлической ленты шириной L, в которой выполнены поперечные прорези длиной l, разделенные между собой перемычками шириной b, отличающаяся тем, что содержит N фрагментов, каждый из которых образован n перемычками, при этом ширина B прорезей приблизительно равна ширине b перемычек.

7. Заготовка для изготовления электрического контактного элемента по п.6, отличающаяся тем, что количество N фрагментов выбрано из выражения

N<1050,

8. Заготовка для изготовления электрического контактного элемента по п.6 или 7, отличающаяся тем, что ширина ленты L и длина 1 прорезей выбраны из выражения

1/L=2/3.

9. Заготовка для изготовления электрического контактного элемента по любому из пп.6-8, отличающаяся тем, что величина b и величина f выбраны из выражения

2b=f,

где b - ширина U-образной перемычки, мм;

f - шаг U-образной перемычки, мм.

10. Заготовка для изготовления электрического контактного элемента по любому из пп.6-9, отличающаяся тем, что величина b и величина f выбраны равными

b=1 мм, f=2 мм.

11. Заготовка для изготовления электрического контактного элемента по любому из пп.6-10, отличающаяся тем, что ширина ленты L выбрана равной 24 мм, а длина 1 прорези выбрана равной 16 мм.

12. Заготовка для изготовления электрического контактного элемента по любому из пп.6-11, отличающаяся тем, что радиус R кривизны противоположных концов каждой поперечной прорези выбран равным 0,5 мм.

13. Заготовка для изготовления электрического контактного элемента по любому из пп.6-12, отличающаяся тем, что металлическая лента выполнена из меди.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4