Крачният превключвател е устройство за включване-изключване, което управлява превключвател на верига чрез докосване или натискане на крака. Той се прилага широко при управление на машинни инструменти в промишленото производство, работа с хирургически инструменти в медицинско оборудване, управление на управление на масажен стол у дома и т.н. В тези сценарии на приложение педалните превключватели често са подложени на чести операции, различни външни сили и различни условия на околната среда. Следователно неговата издръжливост е пряко свързана с нормалната работа и безопасността на оборудването. Като важна част от дизайна и производството на крачен превключвател, изборът на материал играе решаваща роля за неговата издръжливост. Подходящите материали могат да гарантират, че крачният превключвател поддържа добри механични свойства, химическа стабилност и адаптивност към околната среда по време на дългосрочна-използване, като по този начин удължава живота му и намалява разходите за поддръжка.
Основни компоненти и функции на крачния превключвател
Педалният превключвател обикновено се състои от корпус, педал, контактна система и пружина. Всеки компонент има специфична функция и различни изисквания към свойствата на материала.
2.1 Жилище
Външната обвивка е защитният слой на крачния превключвател. Неговата основна функция е да защитава вътрешния компонент от промените във външните екологични щети (в този случай „щета“ се превежда като „щета“ за по-добър контекст, така че става „щета“). Той предотвратява навлизането на прах, влага и химикали във вътрешността на превключвателите например и може да издържи на някои външни удари, за да защити деликатните вътрешни контактни системи и вериги. Следователно, материалът на обвивката трябва да има добра механична якост, устойчивост на корозия и възможност за запечатване.
2.2 Педал
Педалът е част от пряката работа на потребителя. Той трябва да издържа на силата на протектора на крака на човек и да гарантира, че няма да се деформира или износва по време на чести операции. В същото време е необходимо известно количество триене върху повърхността на педала, за да се предотврати подхлъзване на потребителите по време на употреба. Следователно материалът на педала изисква висока якост, добра устойчивост на абразия и добро триене на повърхността.
2.3 Контактни системи
Сензорната система е основният компонент на педалния превключвател и отговаря за управлението на превключвателя на веригата. По време на работата на превключването между контактите се генерира електрическа дъга и висока температура. Следователно контактните материали трябва да имат добра електрическа проводимост, устойчивост на дъга и устойчивост на висока температура, за да осигурят стабилна и надеждна работа на контактните материали по време на дългосрочна-използване, да намалят износването и окисляването на контактите и да удължат живота на контактните материали.
2.4 Изворна вода
Пружината играе роля при нулирането на крачния превключвател. Когато потребителят освободи педала, пружината бързо връща педала в изходна позиция, като гарантира, че превключвателят работи правилно. Следователно, пружинните материали трябва да имат добра еластичност, издръжливост на умора и устойчивост на корозия, за да се гарантира, че няма еластична повреда или счупване при често компресиране и разтягане.
Ефекти на различни материали върху издръжливостта на крачните превключватели
3.1 Материали на корпуса
3.1.1 Пластмасови материали
Пластмасовите материали, които обикновено се използват в корпуса на педалния превключвател, включват поликарбонат (PC) и акрилонитрил-бутадиен-стирен съполимер (ABS). PC има отлична устойчивост на удар, прозрачност и устойчивост на топлина. Той може да издържи на определено количество външни удари, без да се счупи, и може да бъде направен в прозрачна обвивка, която улеснява виждането как работят вътрешните компоненти. Компютрите обаче са по-малко химически корозивни и могат да бъдат корозирали в някои силни киселинни и алкални химически среди, което засяга уплътняването и експлоатационния живот на корпуса. ABS има висока якост, издръжливост, устойчивост на химическа корозия и други цялостни характеристики, сравнително ниска цена, толкова широко използвана в корпуса на крачния превключвател. Въпреки това, ABS има относително ниска устойчивост на топлина и може да се деформира при високи температури, което засяга нормалното използване на превключвателите.
3.1.2 Метални материали
Метални материали като алуминиева сплав и неръждаема стомана също често се използват за направата на корпуси на педалните превключватели. Алуминиевата сплав има предимствата на ниска плътност, висока якост, добра устойчивост на корозия, добра механична защита и красив външен вид. Неръждаемата стомана има по-висока якост и устойчивост на корозия, особено при някои тежки условия на околната среда, като химическа и морска среда. Цената на металните материали обаче е сравнително висока и процесът на обработка е сложен. В допълнение, металните корпуси може да имат проблеми с проводимостта и трябва да бъдат изолирани, за да се предотврати токов удар.
3.2 Материали на педала
3.2.1 Каучукови материали
Гумените материали имат добра еластичност и триене, осигурявайки удобна стъпка, ефективно предотвратявайки подхлъзване на потребителите. Общите каучукови материали включват естествен каучук и нитрилен каучук. Естественият каучук има отлична еластичност и устойчивост на абразия, но устойчивостта на масло и устойчивостта на стареене са относително лоши. Нитрилният каучук има добра устойчивост на масло и стареене. Подходящ е за контакт с маслени петна. Гумените материали обаче могат да остареят и да се втвърдят по време на дългосрочна-използване, което води до по-малка еластичност и повърхностно триене на педала и влияе върху работата на превключвателя.
3.2.2 Пластмасови-каучукови композитни материали
За да балансират силата и ефективността на триене на педалите, някои педални превключватели използват пластмасови-каучукови композити за създаване на педали. Например, залепването на гумен слой към пластмасов субстрат не само гарантира цялостната здравина на педала, но също така осигурява добро триене на повърхността. Този композит може да се възползва напълно от пластмасата и гумата, за да подобри издръжливостта и комфорта на педалите.
3.3 Информация за контакт
3.3.1 Сплавни материали на базата на сребро-
Среброто има добра електрическа и топлопроводимост и е идеално за контакт с материали. Чистото сребро обаче има ниска твърдост, слаба устойчивост на абразия и лесно се окислява във въздуха. Поради това сплавите на базата на сребро- обикновено се използват като контактни материали. Обичайните сплави на базата на сребро- включват сребърен кадмиев оксид (AgCdO) и сребърен никел (AgNi). AgCdO сплавта има отлична устойчивост на дъга и устойчивост на износване. Кадмият обаче е вреден за хората и околната среда и постепенно се измества от други вещества. AgNi сплавта има добра електрическа проводимост, устойчивост на дъга и устойчивост на заваряване. Това е един от най-широко използваните контактни материали.
3.3.2 Материали от сплави на-базирана мед
Сплави-базирани на мед като CuW и CuCr също често се използват в контактни материали. Медната волфрамова сплав има висока твърдост, висока точка на топене и добра устойчивост на дъга. Подходящ е за комутационна апаратура с висок ток и високо напрежение. Медно-хромовата сплав има отлична електрическа проводимост, устойчивост на дъга и устойчивост на заваряване и се използва широко в прекъсвачи на напрежение. Базираните на мед-сплави обаче са сравнително скъпи и сложни за обработка, така че имат сравнително малко приложения в малки превключващи устройства като крачни превключватели.
3.4 Материал на пружината
3.4.1 Въглеродна пружинна стомана
Въглеродната пружинна стомана е един от често използваните пружинни стоманени материали с висока якост, добра еластичност и сравнително ниска цена. Въпреки това устойчивостта на корозия на въглеродната пружинна стомана е лоша, лесно ръждясва във влажна или корозивна среда, което влияе върху еластичността и експлоатационния живот на пружината. Следователно, когато се използва въглеродна пружинна стомана за производство на пружини, обикновено се изисква цинково и никел-покритие за подобряване на корозионната устойчивост на пружините.
3.4.2 Неръждаема пружинна стомана
Неръждаемата пружинна стомана има добра устойчивост на корозия и еластичност и може да поддържа стабилна работа при тежки условия на околната среда. Обикновената пружинна стомана от неръждаема стомана е разделена на класове 304 и 316, класовете 316 от неръждаема стомана имат висока устойчивост на корозия, подходящи за кораби, химикали и други среди. Неръждаемата пружинна стомана е сравнително висока като цена, но има дълъг експлоатационен живот и ниски разходи за поддръжка.
Подходящ избор на материал и работна среда на крачните превключватели
Работната среда на крачния превключвател оказва голямо влияние върху неговата издръжливост. Следователно характеристиките на работната среда трябва да се вземат изцяло предвид при избора на материали. Например, в индустриална среда, педалните превключватели могат да бъдат изложени на маслени петна, прах и химикали, което изисква избор на материали, които са маслоустойчиви, устойчиви на корозия и имат добри уплътнителни свойства. В медицинската среда превключвателят на педала трябва да отговаря на санитарните изисквания, материалът на превключвателя на педала трябва да има добри антибактериални свойства, лесен за почистване. Във външна среда превключвателите с педали са изложени на промени в слънцето, дъжда и температурата, така че изберете материали, устойчиви-и на стареене-.
Заключение:
Изборът на материал има решаващо влияние върху издръжливостта на педалния превключвател. Различните компоненти имат различни изисквания за свойствата на материала и е необходимо да се изберат подходящи материали според изискванията за функция и използване на всеки компонент. Материалът на обвивката трябва да има добра механична якост, устойчивост на корозия и възможност за запечатване; материалът на педала трябва да бъде с висока якост, устойчивост на абразия и добро триене на повърхността; контактният материал трябва да има добра електрическа проводимост, устойчивост на дъга и устойчивост на топлина; пружинният материал трябва да има добра еластичност, устойчивост на умора и устойчивост на корозия. В същото време, когато избирате материала, работната среда на педалния превключвател трябва да се вземе изцяло предвид, за да се гарантира, че материалът съответства на околната среда, така че да се подобри издръжливостта и надеждността на педалния превключвател. Чрез разумен избор на материал, експлоатационният живот на педалния превключвател може да бъде удължен, разходите за поддръжка могат да бъдат намалени и ефективността на работа и безопасността на оборудването могат да бъдат подобрени. В бъдеще, с развитието на науката за материалите и появата на нови материали, изборът на педални превключватели ще бъде по-разнообразен и тяхната издръжливост и производителност ще бъдат допълнително подобрени.
