Коаксиальные коннекторы

2.2 Коаксиальные коннекторы

Развитие и становление коаксиальных коннекторов пошло от компании "LEMO S.A.".

История швейцарской компании "LEMO S.A." началась в 1946 году. Трое специалистов разработали и запатентовали новую оригинальную систему коммутации - "Самозащелкивающийся механизм LEMO""Тяни-Толкай" (Push-Pull). Этой новинкой сразу же заинтересовалась CERN (Европейская лаборатория физики высоких энергий) и заключила договор на поставку соединителей нового типа для своих телефонных станций.

Удачно освоив производство коннекторов на основе цветных и редкоземельных металлов, в 1957 году компания LEMO начинает выпуск униполярных коннекторов серии S.

После успеха первых продуктов на рынке, компания сконцентрировала свои усилия на разработке и производстве высококачественных соединителей и разъемов, адаптированных под конкретные нужды заказчиков, что позволило ей развить производство и дистрибьюторскую сеть практически во всем мире.

В 1961 году компания LEMO построила новый завод в Лоне (Швейцария), через три года в Моргесе начался выпуск коннекторов серии Е.В середине семидесятых в швейцарском Деламонте в производство были запущены мультиполярные коннекторы серий В и К, затем была создана лаборатория волоконной оптики в Ворсинге (Великобритания), начато производство высокочастотных коннекторов в США, низкочастотных в Испании, разъемов на пластиковой основе в Венгрии.

Сегодня в ассортименте продукции компании LЕМО — 55 тысяч наименований различных видов соединителей и разъемов из металла, пластмассы и других материалов. При необходимости LEMO модифицирует уже существующие либо разрабатывает и производит принципиально новые модели.

Коннекторы LЕМО применяются в космических и глубоководных аппаратах, железнодорожном, автомобильном, воздушном и водном транспорте, автоматизированных и роботизированных производственных процессах, в телекоммуникациях, аудио-и видеотехнике, радарах, в ядерной индустрии, тяжелом машиностроении, военной технике, экспериментальной физике, медицинском оборудовании и в научно-исследовательских лабораториях (рис.2.4). Продукция LЕМО исправно служит на расстоянии 36 тыс. км от Земли и на глубине 600 метров, надежно передает сигнал при температуре от –200 до +500 °С.

Рисунок 2.4 – Области применения коннекторов LЕМО

Детали соединителей изготавливаются на автоматизированных линиях, а их сборка в основном выполняется вручную специалистами высокой квалификации. Благодаря системе тотального управления качеством (Total Quality Management) изделия LEMO удовлетворяют самым высоким требованиям производителей. Не случайно автомобильная компания McLarren, принимающая участие в гонках «Формула-1 », заказала у LЕМО специальные соединители для систем мониторинга работы основных узлов и механизмов болида во время гонок. Благодаря блестящему решению задачи по разработке легких, виброустойчивых, водонепроницаемых, ударопрочных и огнеупорных соединителей, компания Lemo получила заказ на изготовление аналогичных изделий для обеспечения связи в танковых войсках НАТО.

Спектр соединителей и разъемов, производимых компанией, весьма широк. На рис.2.5 представлены серии и основные характеристики изделий, наиболее распространенных на российском рынке.

Коаксиальные коннекторы LEMO (50 и 75 Ом) нашли широкое применение во многих сферах деятельности человека (рис.2.6). В аудио-и видеотехнике часто используются стандартные коннекторы cерии S, разъемы-ключи серии В используют в медицине. Остальные серии коаксиальных коннекторов задействованы в коммуникации и информационных системах.

Рисунок 2.5 – Продажи компании LЕМО

Высоковольтные коннекторы (3, 5, 8, 10, 15, 30, 50 кВ) используются в медицине и исследовательской отрасли, оптоволоконные разъемы LEMO применяются в авиации, военной индустрии и видеотехнике.

Рисунок 2.6 – Коаксиальные коннекторы

Рисунок 2.7 – Униполярные и мультиполярные коннекторы

Фактически во всех вышеперечисленных областях используют униполярные и мультиполярные разъемы (рис.2.7). Фирма LEMO выпускает 40 серий униполярных и мультиполярных коннекторов, разделенных на семь групп, каждая из которых представляет собой широкое разнообразие гнезд и разъемов, совместимых с семейством кабелей до 106 жил и диаметром до 30 мм.

Все серии мультиполярных, униполярных и коаксиальных коннекторов снабжены системой самозащелкивающегося соединения (Push-Pull). Эта система получила всемирное признание, так как она обеспечивает легкую и быструю расстыковку и состыковку соединения, гарантирует защищенность от вибрации, толчков и рывков кабеля, обеспечивает влагозащищенность и легко эксплу тируется в ограниченном пространстве. Система позволяет разъему сопряг ться с помощью простого проталкивания штекера в гнездо, разъединить же разъем можно однократным соосным усилием, приложенным к внешней освобождающей муфте (рис.2.8).

Рисунок 2.8 – Соединение Push-Pull

Механические характеристики соединения Push-Pull некоторых мультиполярных и униполярных коннекторов представлены в таблице 1, Fv — сила защелкивания, Fd — сила разъединения, приложенная к освобождающей муфте, Fa — сила разъединения, приложенная к цанге штекера.

Таблица 2.3 – Механические характеристики коннекторов серии E и В

Надежное соединение контактов в разъеме Lemo обеспечивается в основном за счет двух особенностей дизайна гнезда контакта (рис.2.9):

1),оно имеет корректирующий стыковку вход, который гарантирует идеальное соединение даже в случае небрежного направления штекера;2) зажимная пружина столь эластична, что не ослабевает после соединения, а рабочая сторона пружины предохраняется от стирания золотым покрытием.

Рисунок 2.9 – Гнезда контакта

В большинстве случаев корпус коннекторов изготавливается из латуни. На наружную часть корпуса наносится никелевое покрытие, являющееся отличной защитой от промышленных газов, солевых испарений и других источников коррозии. Альтернативными защитными покрытиями являются электролитический никель и никелированное золото.

Корпус коннекторов, эксплу тируемых в суровых условиях, изготавливается из нержавеющей стали. Для ядерной индустрии, где разъемы подвергаются действию радиации и паров азотной кислоты, LEMO рекомендует использовать корпус из стали AISI 304. Сталь AISI 316L идеальна для использования в медицинских целях.

В случае, когда вес разъема имеет критическое значение (авиа-, автомобилестроение) в качестве материала корпуса соединителя часто используют сплавы алюминия, которые обладают высокой прочностью и стойкостью к коррозии.

Некоторые модели разъемов имеют пластмассовый корпус. Черный полиоксиметилен применяется в сериях 00 и S, которые идеально работают в медицинской промышленности. Серый или белый полисульфон обладает превосходными механическими свойствами и эффективен для стерилизации газов. Этот материал используется в моделях серий 2В и 3В.

Контакты гнезда разъема Lemo (рис.2.9) изготавливаются из бронзы, а контакты штекера — из латуни. Рабочая поверхность обрабатывается медью (0,5 мкм), никелем (3 мкм) и золотом (1 мкм)(рис.2.10).

Рисунок 2.10 – Материал контакта

Изолятор разъемов LEMO изготавливается из термопластика, характеристики которого соответствуют типу коннектора. К этим характеристикам относят диэлектрическую проницаемость, водопроницаемость, устойчивость к радиации, воспламеняемость, рабочий температурный диапазон. Для улучшения механических характеристик изолятора в термопластик добавляют стекловолокно. Наиболее часто используется термопластик Peek, разработанный специально для Lemo,— он имеет удельное сопротивление 10 15 Ом, диэлектрическую постоянную 3,5 .10 6 Гц, р - бочий диапазон температур от –50 до +250 °С, радиорезистентность 10 7 Гр, предел прочности при растяжении 142 МПа при 23 °С. При производстве корпусов и изоляторов разъемов в компании Lemo используется порядка десяти типов термопластиков.

Внешние контакты разъемов делятся на 3 типа: «на пайку », «на зажим », «для печатных плат ».

Входной канал контакта «на пайку » обработан под углом для придания формы, упрощающей процедуру паяния (рис.2.11).

Рисунок 2.11 – Контакт «на пайку»

Зажимные контакты обладают рядом преимуществ: разъемы можно применять при высоких температурах, соединение разъема и кабеля происходит быстро и не затрагивает изолятор, отсутствует риск нагревания изолятора.

Контакты «на зажим » бывают двух форм (рис.2.12):

а) стандартная — для большого диаметра провода;

б) уменьшенная — для небольших диаметров.

Рисунок 2.12 – Контакты «на зажим »

Для униполярных коннекторов применяется метод зажима — квадрат, для мультиполярных и экрана коаксиальных — крест (рис.2.12). Подобный метод требует контроля симметричности деформации контакта и провода. Радиальное отверстие со стороны контакта позволяет проверить корректность соединения.

Рисунок 2.13 – Метод зажима

Штекер контакта для печатных плат бывает двух видов: прямой и угловой (рис.2.14).

Рисунок 2.14 – контакты для печатных плат

Ключ коннектора подразумевает уникальное соответствие гнезда и штекера, что обеспечивается за счет индивидуальной формы (табл.2.3). Данная система предотвращает ошибки при соединении, увеличивает его плотность и обеспечивает соосность штекера и гнезда.

Таким образом, серийный номер разъема определяется его типом, серией, размером, материалом корпуса и изолятора, типом контакта и внешним диаметром кабеля (Таблица 2.4).

Таблица 2.4 Ключи мультиполярных коннекторов серии В

Таблица 2.5. Система определения серийного номера разъема LEMO

В следующих номерах журнала мы продолжим обзор продукции, производимой компании Lemo.

Похожие работы

Экономический анализ конкурентоспособности и качества продукции на примере ОАО "Горизонт"

Скачать

119963

12

2

... . Предполагается снижение уровня дефектов, выявленных на этапах сборки, приемки и инспекционного контроля на 25%, уменьшение количества рекламаций на 30%. Для определения экономической эффективности предложенных мероприятий по повышению конкурентоспособности и качества продукции необходимо рассчитать затраты, которые понесет предприятие и результаты, которые будут получены при их реализации. ...