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試驗機(jī)中 限位開關(guān)，指為保護(hù)內(nèi)置微動開關(guān)免受外力、水、油、氣體和塵埃等的損害，而組裝在外殼內(nèi)的開關(guān)，尤其適用于對機(jī)械強(qiáng)度和環(huán)境適應(yīng) 性有特殊要求的地方。JPL系列微控電子拉力試驗機(jī)是一款經(jīng)濟(jì)實用型機(jī)器，該機(jī)型技術(shù)，自動化水品高，測試精度高。廣泛用于金屬和非金屬材料，控制軟件能實現(xiàn)自動求取彈性模量、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷裂強(qiáng)度、試樣延伸率、斷面收縮率等常規(guī)數(shù)據(jù)，能自動計算試驗過程中任一定點的力、應(yīng)力、位移等數(shù)據(jù)結(jié)果。計算機(jī)控制系統(tǒng)對試驗過程的控制和數(shù)據(jù)處理符合相應(yīng)金屬材料與非金屬材料國家標(biāo)準(zhǔn)的要求
形狀大致分為橫向型、豎向型和復(fù)合型。下圖表示典型的豎向型限位開關(guān)的構(gòu)造。限位開關(guān)大致上是由五個構(gòu)成要素組成的。
■內(nèi)置微動開關(guān)驅(qū)動機(jī)構(gòu)
對于限位開關(guān)來說，微動開關(guān)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)是與密封性能和動作特性直接相關(guān)的重要部分。其構(gòu)造分為三類，如下表所示。
(1)活塞型
根據(jù)密封方法不同，有表中的A型和B型2個種類。A型是用O型環(huán) 或薄膜密封的，由于密封橡膠沒有外露，在抵制工作機(jī)械的切割碎 屑方面功能較強(qiáng)大，但其反面影響是，有可能會將砂子、切割粉末 等壓入活塞的滑動面。B型雖然不會把砂子、切割粉末等壓入，且 密封性能優(yōu)于A型，但由于熾熱的切割碎屑飛濺過來，有可能會損 壞橡膠帽。因此，要根據(jù)使用場所的不同選用A型或B型。而柱塞 型仍然通過柱塞的往復(fù)運(yùn)動壓縮或吸進(jìn)空氣。 為此，如果長時間將柱塞壓入，限位開關(guān)內(nèi)的壓縮空氣逸失，內(nèi)部 壓力將與大氣壓相同，即使急于讓柱塞復(fù)位，柱塞卻有遲緩復(fù)位的 傾向。為了避免發(fā)生這種故障，設(shè)計時，根據(jù)柱塞的壓入將空氣的 壓縮量控制在限位開關(guān)內(nèi)部全部空氣量的20%以內(nèi)。另外，為了延 長微動開關(guān)的壽命，在這一構(gòu)造內(nèi)部設(shè)置了一個OT吸收機(jī)構(gòu)，該 OT吸收機(jī)構(gòu)采用OT吸收彈簧，用以吸收殘余的柱塞的行程。該機(jī) 構(gòu)相對于柱塞的運(yùn)動，在中途停止按壓微動開關(guān)輔助柱塞的行程。
(2)鉸鏈擺桿型
在擺桿端部(滾珠)，柱塞的行程量根據(jù)擺桿的比例擴(kuò)大，因此， 一般不使用OT吸收機(jī)構(gòu)。
(3)旋轉(zhuǎn)擺桿型
舉一個典型的示例，來示例WL的構(gòu)造，但除此之外，還有兩個類 型：將復(fù)位柱塞的功能賦予柱塞的類型;通過線圈彈簧獲取復(fù)位 力、用凸輪帶動輔助柱塞的類型。
■開關(guān)的構(gòu)成材料
開關(guān)的主要部分是由下列材料構(gòu)成的
零件 材料 材料記號 特征
接點 金 Au 抗腐蝕性非常，用于微小負(fù)載。因為其質(zhì)地較柔軟(維氏硬度HV25～65)，因此較易黏著(接點黏著)，并且在接點接觸力較大的情況下接點容易凹陷。
金、銀合金 AuAg 90%金、10%銀的合金抗腐蝕性非常，硬度為HV30～90，比金高，因此廣泛用于微小負(fù)載用開關(guān)。
白金、金、銀合金 PGS 69%金、25%銀、6%白金的合金抗腐蝕性非常，硬度也與金銀合金相同，廣泛用于微小負(fù)載用開關(guān)。稱為作“1號合金”。
銀、鈀合金 AgPd 抗腐蝕性較好，但較易吸附有機(jī)氣體生成聚合物。50%銀、50%鈀的情況下，硬度為HV100 ～200。
銀 Ag 導(dǎo)電率、熱傳導(dǎo)率在金屬中是大的。雖然表現(xiàn)出較低的接觸電阻，但其缺點是，在硫化氣體的環(huán)境中較易生成硫化膜，在微小負(fù)載區(qū)域較易產(chǎn)生接觸不良。硬度為HV25～45。多用于一般負(fù)載用開關(guān)。
銀、鎳合金 AgNi 90%銀、10%鎳的銀、鎳合金導(dǎo)電率與銀接近，在抗電弧、抗熔化方面表現(xiàn)優(yōu)良。硬度為 HV65～115。
銀、銦、錫合金 AgInSn 硬度、熔點較高，抗電弧性，不易熔化或轉(zhuǎn)移。
可動彈簧、可動片 彈簧用磷青銅 C5210 壓延性、抗疲勞性及抗腐蝕性優(yōu)良。已進(jìn)行退火處理。如果彈簧臨界值(Kb0.075)C5210-H 為40kgf/mm2以上、C5210-EH為47kgf/mm2以上，較低，廣泛用于小型微動開關(guān)的可動片。
用于彈簧用鈹銅
(時效硬化處理型) C1700 C1720 壓延加工后進(jìn)行時效硬化處理。導(dǎo)電率較高，并且進(jìn)行硬化處理后，如果彈簧臨界值(Kb0.075)C1700-H在90kgf/mm2以上、C1720-H在47kgf/mm2以上，非常高，用于彈簧臨界值必須為較高的微動開關(guān)。
彈簧用鈹銅(mill-hardend材料) C1700-□M C1720-□M 出廠時，材料廠商已進(jìn)行過時效硬化處理(稱為密爾哈敦材料)，零件加工后(壓延)無需進(jìn)行時效硬化處理。如果彈簧臨界值(Kb0.075)在65kgf/mm2以上(參考值)，就會比彈簧用磷青銅高，廣泛用于小型微動開關(guān)的可動彈簧。
彈簧用不銹鋼(奧氏體系列) SUS301-CSP SUS304-CSP 抗腐蝕性優(yōu)良。臨界值(Kb0.075)SUS301-CSP-H在50kgf/mm2以上、SUS304-CSP-H在40kgf/mm2以上。
外殼、保護(hù)帽 苯酚樹脂 PF 熱硬化性樹脂。廣泛用于微動開關(guān)的外殼材料。UL溫度指數(shù)為150℃，UL阻燃級別在94V-1 以上，吸水率為0.1～0.3%。微動開關(guān)多使用無氨材料。
PBT樹脂 PBTP 熱可塑性樹脂。玻璃纖維強(qiáng)化型多用于微動開關(guān)的外殼材料。UL溫度指數(shù)為130℃，UL阻燃級別在94V-1以上，吸水率為0.07～0.1。
PBT樹脂 PETP 熱可塑性樹脂。玻璃纖維強(qiáng)化型用于微動開關(guān)的外殼材料。UL溫度指數(shù)為130℃，UL阻燃級別在94V-1以上，吸水率為0.07～0.1。
聚酰胺(尼龍)樹脂 PA 熱可塑性樹脂。與PBT和PET相比，玻璃纖維強(qiáng)化型的耐熱性較好。由于吸水率較高，因此請盡量選用吸水率較低的品種。UL溫度指數(shù)為180℃，UL阻燃級別在94V-1以上，吸水率為0.2 ～1.2。
聚苯硫醚 PPS 熱可塑性樹脂。與PA相比，其耐熱性更為。UL溫度指數(shù)為200℃，UL阻燃級別在94V-1 以上，吸水率為0.1。
開關(guān)盒 鋁(鑄件) ADC 多用于限位開關(guān)的開關(guān)(箱)盒的材料。JIS H5302中有標(biāo)準(zhǔn)。
鋅(鑄件) ZDC 與鋁鑄件相比，適用于較薄的部位，抗腐蝕性也比鋁鑄件。JIS H5301中有標(biāo)準(zhǔn)。
密封橡膠 丁腈橡膠 NBR 耐油性優(yōu)良，廣泛應(yīng)用于限位開關(guān)。根據(jù)結(jié)合腈的量將腈的等級分為5類，即(43%以上)、高(36～42%)、中高(31～35%)、低(24%以下)，耐油性、耐熱型、耐寒性稍有不同。使用溫度范圍為-40～130℃。
硅膠 SIR 耐熱型、耐寒性優(yōu)良，使用溫度范圍為-70～280℃，但耐油性較差。
氟化膠 FRM 與腈丁二烯、硅膠相比，耐熱型、耐寒性、耐油性優(yōu)良，但在耐油性方面根據(jù)油的成分不同有時會比腈丁二烯還差。
氯丁二烯橡膠 CR 耐臭氧性、耐氣候性較好。廣泛應(yīng)用于對耐氣候性有特殊要求的微動開關(guān)。
試驗機(jī)中限位開關(guān) 用語說明
■一般用語
限位開關(guān)：
為保護(hù)小型開關(guān)不受外力、水、油、塵 埃等的侵害而將其裝入金屬外殼或者塑料 外殼中的開關(guān)。(以下稱開關(guān))
額定值
一般指作為開關(guān)特性和性能的標(biāo)準(zhǔn)的 量， 如額定電流， 額定電壓等， 以特定 的條件為前提。
有接點
指利用接點的機(jī)械開合來實現(xiàn)開關(guān)的功能。
接觸形式
根據(jù)各種用途構(gòu)成接點的電氣輸入輸出電路的方式。
樹脂固定(塑封端子)
用導(dǎo)線對端子部分完好配線， 通過充填樹 脂使該部分固定， 消除暴露在外的帶電部 分， 提高密封性的一種方法。
■與結(jié)構(gòu)、構(gòu)造相關(guān)的用語
■關(guān)于壽命的用語
機(jī)械壽命
將過行程(OT)設(shè)為規(guī)格值，在未通電狀態(tài)下的開關(guān)壽命。
電氣壽命
將過行程(OT) 設(shè)為規(guī)格值，在額定負(fù)載(阻性負(fù)載)下的開關(guān)壽命。
FP (自由位置)
沒有施加外力時驅(qū)動桿的位置。
OP (動作位置)
向驅(qū)動桿施加外力，使可動接點剛從自由位置的狀態(tài)開始反轉(zhuǎn)時的位置。
TTP (總行程位置)
驅(qū)動桿到達(dá)驅(qū)動桿停止檔時的位置。
RP (返回位置)
減少對驅(qū)動桿的外力，使可動接點剛從動作位置反轉(zhuǎn)到自由位置狀態(tài)時驅(qū)動桿的位置。
OF (動作力)
為了從自由位置移動到工作位置所必須給驅(qū)動桿施加的力。
RF (回復(fù)力)
為了從總行程位置移動到回復(fù)位置，必須對驅(qū)動桿施加的力。
PT (預(yù)行程)
驅(qū)動桿從自由位置到動作位置的移動距離 或移動角度。
OT (過行程)
驅(qū)動桿從動作位置到總行程位置的移動距離或移動角度。
MD (應(yīng)差行程)
驅(qū)動桿從動作位置到返回位置的移動距離或移動角度。
TT (總行程)
驅(qū)動桿從自由位置到總行程位置的移動距離或移動角度。
■EN60947-5-1規(guī)格用語
對目錄中使用的上述規(guī)格用語說明如下。
EN60947-5-1
「電氣機(jī)械控制電路設(shè)備」的EN規(guī)格。和IEC60947-5-1的內(nèi)容相同。
使用范圍
開關(guān)按用途來分類。請參考下面的例子。
電流類別 種類 典型用途
AC AC-15 超過72VA(伏安)的電磁負(fù)載的控制
AC-14 72VA(伏安)以下的電磁負(fù)載的控制
DC DC-12 阻性負(fù)載和半導(dǎo)體負(fù)載的控制
額定動作電流(le)
使開關(guān)動作的額定電流值
額定動作電流(le)
使開關(guān)動作的額定電流值
額定動作電壓(Ue)
使開關(guān)動作的額定電壓值。不能超過額定絕緣電壓(Ui)。
額定絕緣電壓(Ui)
開關(guān)保持絕緣性的大額定電壓值。是耐壓值和爬電距離的參數(shù)。
額定密閉熱電流(I the)
在開關(guān)帶電部位為密封型的開關(guān)中， 持續(xù)通電時也不會超過規(guī)格規(guī)定的臨界溫的電流值。
材質(zhì)為黃銅的端子部位的規(guī)格規(guī)定的臨界溫為65℃。
額定脈沖耐壓(Uimp)
開關(guān)在絕緣不被損壞的情況下可承受的脈沖電壓的峰值。
有條件的短路電流
開關(guān)在短路保護(hù)裝置動作前可承受的電流值。
短路保護(hù)裝置(SCPD)
在短路時通過切斷保護(hù)開關(guān)的裝置。(斷路器， 保險絲等)
污染度
開關(guān)的使用環(huán)境
有以下4個等級， 限位開關(guān)屬于污染度3。
等級 內(nèi)容
污染度 1 沒有污染，或者只產(chǎn)生干燥的非導(dǎo)電性污染。
污染度 2 通常只產(chǎn)生非導(dǎo)電性污染，但由于結(jié)露可能導(dǎo)致一時的導(dǎo)電性。
污染度 3 產(chǎn)生導(dǎo)電性污染?；蛘叻菍?dǎo)電性污染由于結(jié)露而產(chǎn)生導(dǎo)電性污染。
污染度 4 由于塵?；蛴暄┑仍虍a(chǎn)生持續(xù)的導(dǎo)電性的污染。
防觸電保護(hù)等級：
防觸電等級
等級 內(nèi)容
Class 0 僅用基本絕緣來防止觸電。
Class I 除了基本絕緣，還用接地來防止觸電。
Class II 使用雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣來防止觸電，不需要接地。
Class III 使用了超低壓電路防止觸電，因此不需要采取防觸電措施。
