Принцип работы механического таймера: Принцип действия механической таймер-розетки

Устройство механического таймера — регулятора

В предыдущей статье были рассмотрены выполняемые функции и назначение таймера – регулятора применяемого в механических панелях управления микроволновых печей. А теперь пришло время заглянуть внутрь этого чуда механики и посмотреть, как оно устроено. Один из возможных вариантов исполнения этого устройства изображен на Рисунке 1. Таймер – регулятор представляет собой весьма сложное механическое устройство и относится к разряду тех вещей, которые если человек разобрал, то не всегда собрать сможет. Вся начинка регулятора находится внутри пластиковой коробки, состоящей из двух частей, назовем их – лицевая часть и тыльная. Со стороны лицевой части располагаются органы управления – вал таймера и шестерня регулятора мощности. С тыльной стороны установлен электродвигатель, чашка звонка – сигнала окончания работы печи, вал и молоточек звонка, а так же выводы контактных групп регулятора. Чтобы разобрать корпус регулятора и заглянуть внутрь, нужно снять лицевую часть коробки.

Для этого откручиваем три винта крепящие корпус к металлическому шасси, эти же винты стягивают обе половинки корпуса регулятора между собой.После этого получаем доступ к последнему – четвертому винту, расположенному справа от шестерни регулятора мощности, выкручиваем его. Затем, берем какой ни будь плоский и острый  инструмент, например нож или тонкую отвертку и с помощью него очень аккуратно отделяем лицевую часть от тыльной. При этом для того, чтобы внутренности регулятора не высыпались наружу, корпус необходимо держать горизонтально, тыльной стороной вниз и постараться сделать так, чтобы, при снятии верхней – лицевой половины, все шестерни остались на нижней – тыльной части корпуса регулятора.

Рисунок 1

Ось каждой шестеренки устройства имеет опорные точки – анкера, как в тыльной, так и в лицевой части корпуса.  После снятия крышки перед нами должна предстать картина, приблизительно такая, какая изображена на Рисунке 2. Когда мне пришлось впервые разобрать эту штуковину и увидеть такое количество шестеренок разного калибра, первая мысль, которая посетила, мою голову была: «Ну, на фига я сюда полез?».

Вначале возникло чувство паники и растерянности, «как же это все работает?» и «как это все потом собрать, сохранив работоспособность?». Но, как гласит народная мудрость: «Глаза бояться а, руки делают».

Рисунок 2

И так, давайте разбираться, для чего нужны все эти зубчатые колесики. Для того чтобы было, легче разобраться вспомним, что таймер – регулятор объединяет в себе два устройства, таймер и регулятор мощности, и общим узлом для обоих устройств – является электродвигатель. Именно электродвигатель приводит в действие оба эти механизма. По этому выберем зубчатый вал двигателя точкой отсчета 0, и отсюда начнем изучение. Пронумеруем все шестерни по порядку, от вала электродвигателя и далее. Вначале вращение от двигателя передается шестерне 1, затем последовательно шестеренкам 2, 3 и 4. Большинство шестерен имеют два яруса с различными диаметрами. Движение вращения передается от меньшего диаметра к большему. Шестерни 1 и 3 сидят на одной оси. Выше перечисленные шестерни вместе образуют редуктор, который передает вращение от вала электродвигателя к управляющим элементам таймера и регулятора мощности, а так же понижает количество оборотов двигателя до необходимого значения.

Последняя – четвертая шестеренка редуктора, является раздаточной. С этой шестерни вращение передается в двух направлениях: на шестерню 5 и далее на таймер, и в другом направлении – на шестерню 11 и далее на регулятор мощности.

Теперь, рассмотрим работу каждого устройства отдельно. Начнем с таймера.

Механизм таймера состоит из следующих деталей:

1. Передаточная шестерня 5. Передает вращение от раздаточной шестерни 4, к механизму таймера.
2. Шестерня 6 – фрикцион. Передает вращение от шестерни 5 к шестерне таймера 7. Работает в одном направлении, тем самым предотвращает проворот редуктора в обратную сторону при установке времени – повороте ручки таймера по часовой стрелке.
3. Вал таймера и шестерня таймера 7. Служит для установки и отсчета времени таймера.
4. Программный диск 8. Управляет рычагом 9 контактной группы таймера.
5. Рычаг 9. Под управлением программного диска совершает возвратно – поступательные движения, и таким образом управляет контактами таймера 10.
6. Контактная группа таймера 10. Одна пара нормально разомкнутых контактов. Подает питание на электродвигатель и на контактную группу регулятора мощности 16.

Ручка установки времени надета на металлический вал. Назовем его – вал таймера. На валу таймера жестко сидит шестерня таймера 7. Шестерня таймера имеет трех ярусную конструкцию. Средний ярус шестерни, представляет собой зубчатое колесо и взаимодействует с фрикционом 6. Верхний ярус содержит прямоугольный выступ, играющий роль стопора, который во взаимодействии с выступом внутри лицевой части корпуса, ограничивает поворот ручки регулятора времени в заданном секторе, то есть не дает провернуть ее на все 360 градусов. Нижний ярус шестерни 7, так же имеет выступ, предназначенный для взаимодействия с еще одной деталью, обозначим эту деталь как программный диск (позиция 8 на рисунке). Программный диск установлен под шестерней таймера, на том же валу. Выступ нижнего яруса шестеренки 7 входит в паз программного диска, обеспечивая, таким образом, их совместное  вращение.

В торцевой части программного диска имеется углубление в виде сектора, предназначенное для управления контактной группой таймера посредством рычага 9. Отдельно хотелось бы поговорить о шестерне 6. Эта шестерня представляет собой предохранительную фрикционную муфту, имеет два яруса и состоит из двух частей – ведущей и ведомой. Принцип действия фрикциона основан на передаче вращательного движения от одной его части к другой посредством силы трения. Рассматривая конкретно наш пример, ведущая часть фрикциона – ярус с большим диаметром, имеет полую конструкцию. В полость ведущей части, по всей окружности вставлено распорное металлическое кольцо – пружина. Разрыв этого кольца образует паз. Ведомая часть – верхний ярус с меньшим диаметром в своей конструкции имеет выступ и вставляется в полость ведущей части выступом в паз. Таким образом, если при вращении ведущей части ни чем не нагружать ведомую, то обе части фрикциона будут работать как единое целое, как одна целиковая шестеренка. Сила трения создаваемая пружиной, при вращении ведущей части будет увлекать за собой и ведомую  часть.

Но, если нагрузить ведомую часть фрикциона – механически остановить ее, ведущая часть будет продолжать вращаться, преодолевая силу трения и проскальзывать вместе с пружиной относительно не подвижной на этот момент ведомой части. На рисунке 2, стрелками красного и синего цвета, обозначено направление вращения обоих частей фрикциона. Как видно на рисунке ведущая часть может вращаться только в одну сторону (синяя стрелка), а ведомая, и в одну и в другую.

Рисунок 3

Ну вот, со всеми деталями таймера мы знакомы. Теперь, давайте посмотрим, как это работает. Исходному состоянию – печь выключена (ручка регулятора времени стоит на отметке 0) соответствует положение программного диска, когда кулачек рычага 9 находится в углублении на его торцевой части (рисунок 3, изображение слева). При этом рычаг расположен на некотором расстоянии от подвижной пластины контактной группы таймера, и контакты разомкнуты – печь обесточена. Поворачивая ручку таймера по часовой стрелке, поворачивается и программный диск, кулачек рычага 9 выходит из углубления программного диска и нажимает на подвижную пластину контактов – контакты замыкаются и подают питание на электродвигатель и контактную группу регулятора мощности (рисунок 3, изображение справа).

При повороте ручки таймера, шестерня таймера сообщает вращение ведомой части фрикциона и так как в этот момент ведущая часть фрикциона нагружена редуктором, ведомая часть, прокручивается относительно ведущей, оставляя последнюю не подвижной. Другими словами, ручку мы прокрутили а, редуктор нет. После срабатывания контактной группы таймера, на двигатель стало поступать напряжение питания. Вал двигателя начал вращаться, шестерни редуктора пришли в движение, и передают вращение от вала двигателя, к шестерне таймера вращая ее против часовой стрелки и возвращая  вместе с программным диском в исходное положение. Так как шестерня таймера, не является серьезной нагрузкой для фрикциона, в данный момент, обе его части работают как единое целое. Ручка регулятора времени медленно ползет в обратном направлении, стремясь вернуться на нулевую отметку. При достижении нулевой отметки программный диск достигает такого положения, когда углубление в его торцевой части становится напротив кулачка рычага 9. Кулачек проваливается в углубление, рычаг отходит от контактной пластины и контакты размыкаются, обесточивая двигатель. Во время входа кулачка в паз программного диска, рычаг 10 совершает резкое движение и приводит в действие молоточек звонка, установленный снаружи. Молоточек ударяет по чашке звонка и раздается сигнал об окончании работы печи. Все, вал двигателя больше не вращается, таймер встал и обесточил внутренности микроволновки.

Основными элементами таймера, без сомнения, являются фрикционная муфта и программный диск. Муфта позволяет, при установке времени, вращать ручку управления отдельно от остальной части механизма, даже во время работы печи, а затем синхронно возвращать ее в исходное положение. Программный диск, благодаря своей конструкции, обеспечивает устройству таймера два устойчивых положения: «Включено» и «Выключено» (рисунок 3). Ну вот, о таймере, кажется все. О работе той части таймера – регулятора, которая отвечает за регулировку мощности, поговорим в следующей статье.

 

Обзор механических таймеров Robiton МЕ-01 и МЕ-03 / Комфортный дом и бытовая техника / iXBT Live

В быту порой бывает необходимо автоматизировать какие-либо процессы зависящие от времени суток, например уход за аквариумом или подсветка рассады. С этими задачами могут справиться механические таймеры. 

В данной статье будут рассмотрены механические таймеры Robiton МЕ-01 и МЕ-03. Оба таймера сходны по принципу действия и предназначены для работы с нагрузкой до 3500 Вт (16 А), различаются таймеры степенью защиты. 

Цены на таймеры начинаются от 300 р. за модель Robiton ME-01, и от 450 р. за модель Robiton ME-03.

Механические таймеры упакованы в пластиковый блистер с несколькими замками по периметру для удобства вскрытия упаковки.

Помимо самих устройств, в упаковке содержится небольшая инструкция по эксплуатации совмещённая с гарантийным талоном.

Таймер Robiton МЕ-01 имеет довольно небольшие габариты, не учитывая вилки подключения размеры (ШхВхГ) составляют 60х100х30 мм. Весит устройство 130 гр.

В передней части таймера мы видим диск с множеством лепестков синего цвета, середина диска имеет литые стрелки и маркировку чёрного цвета. Сердцевина диска неподвижна, символы на ней отражают направление вращения диска и метку по которой необходимо задавать время.

Ниже диска, расположена розетка типа CEE 7/4 для подключения электроприборов.

На обратной стороне таймера расположена вилка для подключения устройства к бытовой электросети.

Правая сторона устройства имеет переключатель “bypass”, который исключает таймер из цепи питания тем самым включая электроприбор напрямую в сеть.

Таймер Robiton МЕ-03, по принципу действия схож с таймером рассмотренным выше. Главные отличие этого таймера состоит в влагозащищенной конструкции. Производитель заявляет степень защиты IP44.

Сам таймер более массивен нежели рассмотренный ранее. Его габариты без учёта вилки подключения составляют (ШхВхГ) 75х150х35 мм. Вес устройства 260 гр.

Для выполнения условий влагозащиты, производитель оборудовал данную модель подпружиненными крышками которые закрывают основные элементы устройства: лепестковый диск и розетку.

Диск задания параметров, в сравнении с ME-01 увеличился в размерах и переместился в нижнюю часть устройства. Маркировка лучше читается, а лепестки управления более крупные, что сказывается на удобстве их переключения.

Розетка, в данной модели таймера, расположена вверху устройства, под непрозрачной пластиковой крышкой. С целью обеспечения безопасности и привлечения внимания потребителя, на крышку нанесена пиктограмма вилки с влагозащищённым корпусом, которая говорит о необходимости подключения в данное устройство вилок именно такого типа. 

Только в таком случае будет обеспечена заявленная влагозащищенность. Розетка, находящаяся под крышкой, имеет резиновый бортик высотой 6 мм. При подключении электрооборудования с вилкой требуемого типа, создаётся плотное соединение предотвращающее попадание брызг на контактные части. 

Параметры срабатывания устройства задаются нажатием на лепестки диска. Каждый лепесток кратен 15 минутам. Диск делает один оборот за сутки.

Например, для работы устройства утром с 7:00 до 7:45, необходимо опустить 3 лепестка, а для срабатывания в вечернее время с 19:00 до 22:00, необходимо опустить 12 лепестков. Таким образом, диск будет иметь вид как на изображении ниже.

Перед подключением таймера в бытовую сеть, необходимо установить текущее время суток. Это осуществляется поворотом диска по часовой стрелке до совмещения текущего времени с маленькой стрелкой на диске.

Принцип действия таймеров основан на замыкании цепи посредством механического воздействия на коммутационный аппарат. 

Внутри устройств установлен небольшой часовой механизм и коммутационный аппарат. Часовой механизм, при включении устройства в сеть, вращает диск. Лепестки диска, находящиеся в нижнем положении, входят в зацеп с рычагом осуществляющим нажатие на кнопку коммутационного устройства, которое замыкает контакты и подаёт питание на электрооборудование подключенное к таймеру. 

Механические таймеры Robiton ME-01 и ME-03 являются хорошими устройствами для обеспечения простейшей автоматизации. Подобные таймеры могут быть полезны для организации регулярной подсветки рассады, в уходе за аквариумом или других подобных ситуациях, когда требуется организовать работу какого-либо устройства в зависимости от времени.  

Как и для любого механического таймера, данным моделям необходима еженедельная корректировка текущего времени. 

Шаг установки срабатывания составляет 15 минут, он обусловлен конструкцией устройства. Более мелкие лепестки были бы неудобны в управлении и менее надёжны.

Таймеры отличаются от вилок электроприборов размером и весом, поэтому будут удобны в использовании с отдельно вынесенными розетками

Простота конструкции, лёгкость настройки, частичная ремонтопригодность и доступная стоимость по сравнению с электронными таймерами заставляют обратить внимание потребителя на данные модели.

Как появился механический таймер и как он работает

Как появился механический таймер и как он работает

При довольно постоянном и измеримом горении свечи обычно использовали ее для определения времени. Свеча, предназначенная для этой цели, может иметь отсчет времени, обычно в часах, отмеченный на воске. Династия Сун в Китае (960–1279) использовала часы-свечи.

К 18 веку свечные часы стали делать с гирьками, установленными по бокам свечи. Когда свеча растаялась, гири упали и с шумом упали в чашу. Форма свечных часов использовалась в добыче угля до 20 века.
В дни, предшествующие Рождеству, некоторые люди зажигают свечу на определенное количество дней, указанное на свече. Тип свечи, используемой таким образом, называется свечой Адвента, хотя этот термин также используется для обозначения свечи, украшающей венок Адвента.

Механические таймеры используют механический часовой механизм для измерения времени. Ручные таймеры обычно устанавливаются путем поворота циферблата на желаемый временной интервал; поворот циферблата накапливает энергию в главной пружине для запуска механизма. Они работают аналогично механическому будильнику; Энергия главной пружины заставляет балансовое колесо вращаться вперед и назад. Каждый поворот колеса освобождает зубчатую передачу для движения вперед на небольшую фиксированную величину, в результате чего циферблат неуклонно перемещается назад, пока не достигнет нуля, когда плечо рычага ударяет по колоколу. Механический кухонный таймер был изобретен в 1926 Томаса Нормана Хикса. В более неточных и дешевых механизмах используется плоская лопатка, называемая веерной мухой, которая вращается, преодолевая сопротивление воздуха; иногда к этому типу относятся механические таймеры для яиц.
Самый простой и старый тип механического таймера — песочные часы, в которых фиксированное количество песка стекает через узкое отверстие из одной камеры в другую, чтобы отмерить временной интервал.
Механические таймеры зависят от усилия пользователя. Когда вы поворачиваете циферблат, чтобы установить механический таймер, вы также обеспечиваете питание, необходимое таймеру для завершения своего цикла. Вращение таймера сжимает пружину. Когда эта пружина раскручивается, она вращает шестерни, что, в свою очередь, приводит в движение циферблат таймера. Когда пружина полностью раскручивается, таймер завершает свой цикл. Это вызывает звук звонка, который происходит в конце циклов механического таймера.
Спусковой механизм управляет скоростью раскручивания пружины механического таймера. При этом спусковой механизм обеспечивает синхронизацию устройства со временем. По сути, спуск представляет собой тип улова. Эта защелка захватывает или останавливает зубья шестерен механического таймера, а затем отпускает их. Этот цикл «поймай и отпусти» создает ритм, который поддерживает синхронизацию механического таймера с течением времени, позволяя устройству точно отслеживать время.
Одно из двух устройств управляет ритмом цикла захвата-отпускания спуска в механическом таймере, маятнике или балансовом колесе. Маятник качается взад-вперед со скоростью, определяемой его длиной и весом в нижней части. Балансовое колесо вращается в одном направлении, затем в другом, вперед и назад в непрерывном цикле с усилием, создаваемым крошечной пружиной. Синхронизация маятника или балансового колеса определяет продолжительность времени, в течение которого спусковой механизм захватывает зубья шестерни таймера, определяя способность таймера точно отсчитывать время.
Хорошо сконструированные механические таймеры с хорошими механическими деталями должны показывать точное время и служить долго. Однако механические детали подвержены физическому износу, что может вызвать проблемы с таймером и повлиять на его способность поддерживать точное время. Вы можете отнести механический таймер в любой магазин, который ремонтирует часы или часы для ремонта, а не покупать новый. Механические таймеры появляются во многих устройствах в дополнение к стандартным кухонным таймерам.

Новое сообщение Старый пост Главная

Подписаться на: Почтовые комментарии (Атом)

Механические и цифровые таймеры в приложениях

Таймер работает на электрическом переключателе, которым можно управлять с помощью механизма синхронизации. Таймеры Intermatic производятся первыми.

Механический таймер

Этот переключатель, также известный как аналоговый таймер, разработан с учетом пружины, которая технически отслеживает время. Механический таймер прост в использовании. Вы можете установить конкретное время, как в часах или любом другом устройстве, требующем установки таймера. Можно сказать, что это таймер автоматического выключения света, так как после установки таймера со стороны пользователя больше ничего делать не нужно. Механический таймер будет работать вручную. Простота этого переключателя является значительным преимуществом, поскольку делает его достаточно прочным. Встраиваемый таймер стоит сравнительно дешевле и является идеальным вложением для тех, кто ищет
что-то доступное и хорошего качества.

Когда дело доходит до настройки таймера, продолжительность в значительной степени зависит от выбранной модели. Некоторые могут разрешать несколько периодов включения и выключения, в то время как другие могут ограничивать его до 60 минут.

Существует два типа механических выключателей:

• Вставные выключатели, похожие на электрические розетки и простые в использовании. Они имеют контроль времени, и вы можете подключить их только после установки таймера.
• Встроенные в стену таймеры стали более сложными, так как они должны быть установлены на стене.

В то время как вы можете легко установить таймер автоматического выключения света, и любой может выполнить эту работу за считанные минуты, настенные выключатели потребуют профессиональной помощи для установки. Они более сложные и также будут управлять системой освещения всего дома.

Преимущества установки механического выключателя времени:

• Этот таймер с автоматическим выключателем света очень прост в использовании и установке.
• Он очень надежен и хорошо работает в домашних условиях.
• Простота переключателя делает его очень прочным и, следовательно, прослужит дольше, что оправдывает вложения.
• Это также недорого и будет хорошим соотношением цены и качества.

Недостатки механического таймера:

• Требуется тщательная очистка. Скопление грязи может привести к неправильной работе выключателя.
• Это может легко повредить в зависимости от условий вокруг них, что более вероятно, если вы поместите переключатель на открытом воздухе.

Механический таймер GEYA на 24 часа станет отличным выбором, поскольку его можно использовать по разным причинам. К ним относятся стиральная машина, автомобиль, потолочные светильники, кнопки и т. д. Кроме того, GEYA предлагает широкий ассортимент продукции, которую вы можете рассмотреть, планируя приобрести программируемый выключатель света с таймером.

Цифровой таймер

Эти переключатели работают по программам. Они имеют различные варианты и подходят для различных случаев, поскольку их можно программировать. Обычно они предлагают переключатели управления на 24 часа. Некоторые модели с цифровым таймером даже позволяют пользователям устанавливать несколько настроек для разных дней недели. Находясь вдали от дома, пользователи смогут установить таймер даже на семь дней. Самое замечательное в переключателях то, что вы можете защитить их, используя надежные пароли, следовательно, никому не позволяя контролировать настройки.

С развитием технологий эти выключатели также оснащены датчиками для обнаружения солнечного света и соответствующего изменения настроек освещения. Более новые модели позволяют пользователям подключать переключатели к своему телефону, позволяя телефону действовать как пульт дистанционного управления для управления настройками переключателя. Вы также можете подключить модели к более новым технологиям, таким как Google Home и Alexa, что позволит управлять ими с помощью голоса. Они превратились в автоматические таймеры выключения света, к ним легко получить доступ и управлять ими благодаря обновлению технологий.

Как и механические таймеры, цифровые таймеры поставляются как в виде подключаемых модулей, так и встраиваемых в стену с одинаковыми характеристиками при настройке.

Преимущества установки цифрового таймера:

• Цифровые таймеры предлагают множество вариантов благодаря использованию новейших технологий.
• Датчики являются большим преимуществом, поскольку они помогают экономить электроэнергию, определяя необходимое количество света.
• Имеет привлекательный внешний вид, что делает их эстетичными и современными.
• Они универсальны благодаря многочисленным функциям, которые предлагает однократный выключатель.

Недостатки цифрового таймера:

• Проводка, необходимая для настройки цифрового таймера, отличается от стандартной проводки. Для этого требуется нейтральная проводка, которая отличается от заземляющей проводки, и если вы используете заземляющую проводку, это может привести к опасностям.
• Для них также требуются другие пластины переключателей. Вам нужно будет сделать предварительное планирование перед установкой цифрового переключателя с таймером, так как он не будет работать с обычными переключателями, доступными дома.

GEYA предлагает несколько цифровых таймеров с различными функциями, включая программируемые цифровые таймеры и цифровой таймер освещения. Механический переключатель таймера и цифровой переключатель таймера обычно имеют одинаковые характеристики и функции с очень небольшой разницей.

Заключение

Механические таймеры крупнее и могут потреблять большую электрическую нагрузку по сравнению с цифровыми переключателями. Они выполнены в виде больших металлических коробок, которые не всегда будут сочетаться с декором дома. С другой стороны, цифровые таймеры меньше и эстетичнее. Эти конструкции часто лучше подходят для домов. Механические переключатели времени можно контролировать с помощью кнопок включения и выключения, и их можно использовать либо 24 часа в сутки, либо семь дней в неделю.

В то же время цифровые таймеры управляются автоматически и могут быть установлены на определенную дату и время. Они могут быть установлены на семь дней в неделю, 24 часа в сутки или даже на год. Оба переключателя таймера имеют свой собственный набор преимуществ и могут подходить пользователям в соответствии с требованиями.