旋转推杆机构在定时器时段控制中的应用

以往机械式单轴定时器,在总定时时间内,如果还需要实现多时段定时程序控制,都是采用多组固定的凸轮机构,而控制时段的选择还要在定时器外部再单独配一个多组开关(如琴键开关).这种定时器工作时各组簧片始终都与凸轮接触,增加了主定时轮系的阻力.本文研究的控制机构只采用一组簧片,而不同时段的实现靠变换一只摆杆的位置来完成,并只需在定时器本身上增加一个控制旋轴就可以完成时段选择.该机构可以大大减少各组簧片对主定时轮系能量的损耗,省去了外附的琴键开关.

1　工作原理

新水流洗衣机工作期间,要求定时器能连续在每5 s内控制电机通断各一次,而且对于“强”、“中”、“弱”洗在5 s通断的时段各不相同,还要在每下一个5 s控制电机反向旋转.完成上述功能的控制机构工作原理是带有推杆的圆盘被主定时轮系带动旋转,形成旋转推杆.当推杆接触联接在摆杆上的凹弧面时,使摆杆向右摆起顶起动簧片使触点断开.当推杆划过弧面后,摆杆向左摆回,动、定弹簧片触点接通.当更换不同弧长的弧面与旋转推杆配合工作,就会得到不同的断开时间(图1).

2　旋转推杆机构

旋转推杆机构与凸轮机构刚好相反,被轮轴带动旋转的不是凸轮而是推杆,而与推杆配合工作的是相当于凸轮内表面的凹弧面.凹弧面固定在摆杆上形成摆杆部件,与推杆组成了旋转推杆机构(如图1).

对于15 min定时器,旋转推杆由主定时轮系三级齿轮带动.该级齿轮每30 s转一圈,因此,旋转推杆应安排为三推杆形式.每推杆相距120°,循环参与工作.为实现每5 s后控制洗衣机反向转动一次,在三轮轴上设置了A、B二组旋转推杆(见图2),两组推杆在回转面内相互错开60°(图1),分别和对应的一组摆杆部件配合工作,即三轮轴每转过60°就有一组推杆机构完成一次控制.这里以控制“弱”洗的情况进行讨论.

对于“弱”洗,要求电机正、反转的各自5 s内,有2.5 s被接通,有2.5 s被切断.设A组旋转推杆机构控制正转,B组控制反转.当控制循环开始时,三轮转动,在0°～30°内,A组第一个推杆未与凹弧面接触,动簧片触点是闭合的,电机被接通正向转动.之后,推杆与凹弧面接触,摆杆部件被顶起,触点段断开电机停转.在三轮转到60°以至转过120°以前,推杆一直顶住凹弧面,这组的触点始终是断开的.当A组第一推杆转过60°后,B组第一推杆进入工作,其过程与A组相同,完成控制B组触点的开合.当三轮轴转到120°时,A组第一推杆从凹弧面上脱开,摆杆落下,触点接通.这正是A组第二推杆进入工作的开始,而此时B组推杆仍保持B组触点断开.