double arrow

Автоматические регуляторы непрямого действия

В тех случаях, когда по условиям работы двигателя регуляторные характеристики могут быть статическими (см. рис. 4.6,б), используют регуляторы с жесткой обратной связью. Если при всех нагрузках необходимо обеспечить точное поддержание заданного скоростного режима, следует использовать изодромные регуляторы с гибкой обратной связью.

Рис. 4.7 Схема автоматического регулятора непрямого действия с жесткой обратной связью: 1 – приводной валик; 2 – масляный насос ; 3 – масляный аккумулятор; 4 – зубчатое колесо; 5 – сектор изменения предварительной деформации пружины; 6 – опора пружины; 7 – пружина; 8 – груз; 9 – муфта; 10 – траверса; 11 – рычаг жесткой обратной связи; 12 – поршень; 13 – золотник; 14 - шток

Функциональные элементы В большинстве рассматриваемых регуляторов чувствительныеэлементы являются механическими и представляют собой вращающиеся грузы 8 (рис. 4.7), центробежная сила которых воспринимается пружиной 7 переменной жесткости. При малой угловой скорости грузов вначале деформируются витки большого диаметра, имеющие наименьшую жесткость. После соприкосновения с последующими витками они практически выключаются из работы, вследствие чего деформируются витки меньшего диаметра, имеющие большую жесткость. Постепенное увеличение жесткости пружины чувствительного элемента в соответствии с увеличением угловой скорости грузов обеспечивает возможность получения требуемых значений степени неравномерности в широком диапазоне скоростных режимов двигателя.





Рис. 4.8 Схемы серводвигателей:

а) с дифференциальным поршнем; б) простого действия; в) с поворотным поршнем; г) со следящим поршнем; 1, 2, 3, 8, 9 – масляные каналы; 4 – золотник; 5 - поршень; 6 – шток; 7 - пружина

В качестве усилительных элементов в регуляторах непрямого действия почти исключительное применение получили гидравлические серводвигатели, представляющие собой цилиндр с поршнем 12 и штоком 14, перемещения, которых зависят от подачи в их полости рабочей жидкости (обычно масла). Управление подачей жидкости осуществляет золотник 13, связанный с муфтой чувствительного элемента. Шток 14 кинематически жестко связан с рейками топливных насосов.

При увеличении угловой скорости ωр центробежная сила грузов 8 преодолевает усилие, создаваемое пружиной 7, и перемещает муфту 9 вверх. Верхняя полость серводвигателя при этом соединяется с центральной полостью золотника 13, куда из масляного аккумулятора 3 поступает масло высокого давления р1 ≈ 0,8 МПа. Нижняя полость серводвигателя при этом оказывается связанной со сливным каналом, вследствие чего в нижней полости (под поршнем) устанавливается давление р2 << р1. Если Sп - рабочая площадь поршня серводвигателя, то перепад давлений р1 - р2 в его полостях создает перестановочное усилие Ес = Sn(p1 – р2), используемое для перемещения рейки топливного насоса.



В некоторых регуляторах используется серводвигатель с дифференциальным поршнем 5 (рис. 4.8, а). Поршень находится в покое, если золотник 4 перекрывает проходное сечение канала 2. При смещении золотника 4 вниз верхняя и нижняя полости серводвигателя заполняются маслом при высоком давлении р1. Так как существует разность рабочих площадей поршня Sп1 и Sп2, возникает перестановочное усилие Ес = р1(Sп1 - Sп2), направленное вверх. При смещении золотника 4 вверх нижняя полость серводвигателя каналом 2 соединяется со сливом, и давление в ней понижается до р2. Вследствие этого на поршень серводвигателя будет действовать сила Ес = р1 Sп1 - р2 Sп2, направленная вниз.

В серводвигателях простого действия (рис. 4.8, б) масло подводится только в нижнюю полость серводвигателя, а верхнюю его полость занимает пружина 7. Перестановочное усилие Ес, направленное вверх, возникает при смещении золотника 4 вниз; при этом Ес = p1Sn - by, где b - жесткость пружины; у - ее деформация. При смещении золотника 4 вверх нижняя полость соединяется со сливом (давление р2), поэтому появляется усилие Ес = by p2Sn, направленное вниз. В некоторых случаях удобно использовать серводвигатели с поворотным поршнем (рис. 4.8, в) или золотник, соосный с движением поршня (рис. 4.8, г).

Золотник 4, выполняющий функции органа управления серводвигателем, в своем движении связан с муфтой чувствительного элемента через систему соединительных элементов (. Рис 4.7).

Для повышения чувствительности регулятора применяют специальные меры, уменьшающие силу трения золотника. Наиболее эффективным методом является вращение золотника или его .втулки при работе регулятора






Сейчас читают про: