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PILZ電磁繼電器簧片結(jié)構(gòu)應(yīng)力特性分析
PILZ電磁繼電器是電子系統(tǒng)的重要元件,其簧片結(jié)構(gòu)應(yīng)力特性的研究,對(duì)于提高繼電器使用可靠性及壽命具有重要意義。通過(guò)仿真分析,得到了各簧片的靜態(tài)結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布情況,找到了簧片結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力集中點(diǎn)。

PILZ電磁繼電器簧片結(jié)構(gòu)應(yīng)力特性分析
PILZ電磁繼電器是一種廣泛應(yīng)用于航空、武器裝備等領(lǐng)域的電器元件,其觸點(diǎn)的滑移可以去除觸頭表面的氧化膜,分離起弧點(diǎn)與工作點(diǎn)。觸點(diǎn)滑移長(zhǎng)度的研究有利于提高觸點(diǎn)接觸可靠性及繼電器產(chǎn)品壽命,通過(guò)對(duì)簧片與觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)建模,得到了觸點(diǎn)切向角及接觸角變化量計(jì)算方程;通過(guò)建立接觸系統(tǒng)的柔度、裝配尺寸鏈計(jì)算方程確定了觸點(diǎn)滑移長(zhǎng)度。熔焊現(xiàn)象是繼電器zui為嚴(yán)重的故障形式之一。分析了產(chǎn)生動(dòng)熔焊的3時(shí)刻,分別為動(dòng)、靜觸點(diǎn)閉合接觸瞬間,接觸短彈跳分離瞬間和觸點(diǎn)彈跳后的閉合接觸瞬間。實(shí)驗(yàn)表明,第2種是zui為重要的。提出了兩種熔焊機(jī)理--液橋熔焊和熔池熔焊。由于熔焊依賴于觸點(diǎn)冷卻階段而不是加熱過(guò)程中的侵蝕,故侵蝕多的材料未必一定容易發(fā)生熔焊。要提高繼電器觸點(diǎn)的抗熔焊能力,一要降低觸點(diǎn)彈跳;二要選用合適的觸點(diǎn)材料。X射線光電子能譜(XPS)和掃描電子顯鏡(SEM)等表面分析方法 ,研究未啟封、使用過(guò)未失效和使用過(guò)失效的繼電器觸點(diǎn)表面的形貌、組份和結(jié)構(gòu).結(jié)果表明 ,經(jīng)過(guò)使用后觸點(diǎn)表面燒蝕嚴(yán)重并發(fā)生磨損,其組份中含Ag、Sn、C和O等原子.C和O的XPS峰顯示,觸點(diǎn)表面氧化膜和碳化物的形成 ,導(dǎo)致接觸電阻增大 ,從而影響繼電器的穩(wěn)定性和使用壽命。以觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)參數(shù)為變量,采用均勻設(shè)計(jì)方法得到了觸點(diǎn)滑移長(zhǎng)度的多元線性回歸模型,并確定了*的結(jié)構(gòu)參數(shù)。應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)這種繼電器的蟹腳型懸臂梁進(jìn)行靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能分析,得到結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其機(jī)械性能影響的關(guān)系曲線,初步確定該結(jié)構(gòu)的模型。仿真結(jié)果表明,在工況相同的情況下,它的zui大位移量隨梁厚、梁寬的增大而減小,隨梁脛、梁股的增大而增大,一階模態(tài)頻率隨這些參數(shù)的變化正好相反。此法也適于對(duì)其它類型懸臂梁的分析。

PILZ電磁繼電器簧片結(jié)構(gòu)應(yīng)力特性分析
通過(guò)對(duì)相互配合的、動(dòng)態(tài)變化的吸、反力求解,得到了應(yīng)力集中點(diǎn)在觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換過(guò)程中的應(yīng)力變化情況,對(duì)應(yīng)力集中點(diǎn)的應(yīng)力極限值產(chǎn)生的時(shí)間進(jìn)行了判斷。另外,給出了接觸力作用點(diǎn)位置、簧片的尺寸、倒角大小對(duì)應(yīng)力集中點(diǎn)的應(yīng)力值的影響規(guī)律,并提出了相應(yīng)的優(yōu)化建議。