Двухимпульсный регулятор угловой скорости

Двухимпульсный регулятор угловой скорости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И . А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ ii 516022

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.09.74 (21) 2062439/18-24 (51) М. Кл.- 6 05D 13/00 с присоединением заявки ¹

Говударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 25.06.76 (53) УДК 621 555.6 (088,8) (72) Авторы изобретения

Б. И. Сыско и А. М. Божок (71) Заявитель (54) ДВУХИМПУЛЪСНЫЙ РЕГУЛЯТОР

УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для регулирования угловой скорости дизельных двигателей внутреннего сгорания.

Известен механический двухимпульсный регулятор угловой скорости двигателей внутреннего сгорания, содержащий центробежный регулятор угловой скорости, топливный насос с рейкой, измеритель нагрузки, выполненный в виде планетарного редуктора, остановленное звено которого связано через шток демпфера с узлом коррекции.

Недостатками известного регулятора является относительно низкая динамическая точность вследствие запаздывания сигнала по нагрузке, вызываемого наличием значительных инерционных сил в механизме планетарного редуктора, а также низкая надежность вследствие появления выработки (люфтов) в сочленениях рычажного механизма в процессе работы.

Цель изобретения — повышение точности регулирования.

Это достигается тем, что в предлагаемом регуляторе установлен гидравлический дифференцирующий блок, вход которого соединен через шток демпфера с остановленным звеном планетарного редуктора (измерителя крутящего момента), а выход через суммирующий рычаг — с рейкой топливного насоса и центробежным регулятором угловой скорости.

На чертеже показана принципиальная схема двухимпульсного регулятора угловой ско5 рости.

Двухимпульсный регулятор включает в себя серийный центробежный регулятор угловой скорости 1, измеритель крутящего момента (нагрузки) в виде планетарного редуктора 2, 10 состоящего из ведущего звена, которым является солнечная шестерня 3, соединенная с источником энергии — — двигателем 4, и ведомого — водила 5, соединенного с потребителем

6. При этом остановленным звеном 7 явля15 ется эпициклическая шестерня, которая посажена на подшипниках 8 и может от воздействия передаваемого крутящего момента поворачиваться. Остановленное звено 7 шарнирно соединено с штоком 9 гидравлического

20 демпфера и опирается на опору в виде восстанавливаемой пружины 10, величина затяжки которой регулируется гайкой 11. Звено 7 через шток 9 связана с подвижным фланцем 12 приемного сильфона 13. Закрытая полость прием25 ного сильфона трубопроводом 14 сообщается с дифференцирующпм устройством 15, Дифференцирующее устройство состоит из дросселя 16 игольчатого типа и двух исполнительных сильфонов, связанных между собой

30 подвижным фланцем 17. Подвижный фланец

516022

17 тягой 18 соединен с рычагом 19 в нижней части, а подвижный фланец 20 — в средней его части. Для удержания суммирующего рычага в заданном положении и уменьшения влияния механического гистерезиса материала стенок сильфонов применена пружина 21, Рабочая жидкость поступает в сильфон 22 непосредственно от приемного сильфопа 13, а в сильфон 23 — через игольчатый дроссель 16.

Подви>кные детали перемещаются в направлшощей 24. Сигнал по нагрузке, пройдя через дифференцирующее устройство, посредством тяги 25 передается на суммирующий рычаг регулятора 26 и на рейку топливного насоса

27, Величина дросселировапия регулируется с помощью запорной иглы 28. Величину гидравлического демпфирования измерителя нагрузки можно изменять посредством дроссельного винта 29.

Подпружиненный узел коррекции по нагрузке включает пружину 30, направляющие 31 и регулировочную гайку 32. Коррекция импульса по скорости осуществляется с помощью корректора 33, которым оснащены все серийные регуляторы.

В установившемся режиме момент, развиваемый двигателем, равен моменту сопротивления потребителя и реактивному моменту, опрокидывающему звено планетарного редуктора, под действием которого остановленное звено 7 поворачивается и удерживается в таком поло>кении пружиной 10. При этом через шток 9 воздействие передается на подви>кный фланец 12, вызывая изменение давления жидкости в приемном сильфоне 13. Избыток или спад давления через трубопровод 14 передается в дифференцирующее устройство 15, где сигнал преобразуется, и через тягу 25 и суммирующий рычаг 26 устанавливает и удерживает рейку топливного насоса 27 в положении, соответствующем цикловой подаче для заданного установившегося режима. Центробежный механизм регулятора угловой скорости, через систему рычагов и тяг также удер>кивает рейку топливного насоса в требуемом положении.

При резком изменении нагрузки резко возрастает давление в сильфоне 13. Из-за наличия дросселя 16 давление в сильфоне 23 нарастает медленнее чем в сильфоне 22, в результате чего подвижный фланец 17 перемещается в сторону низшего давления, увлекая за собой нижнюю часть рычага 19 и верхнюю выходную его часть. Подвижный фланец 20 сильфона 22 движется влево, тем самым дополнительно перемещая выходную часть рычага 19, В результате этого выход гидравлического дифференцирующего устройства испытует перемещение, вызванное изменением входного воздействия, и перемещение, вызванное скоростью изменения входного воздействия. Сумма обоих перемещений через тягу

25 передается на суммирующий рычаг 26 и на рейку топливного насоса 27, тем самым форсируется действие второго импульса на

ЗО

4()

55 участке возрастания отклонения по нагрузке и тормозится на участке уменьшения отклонений, Таким образом происходит компенсация инерционного запаздывания механического измерителя нагрузки.

Вслед за сигналом по нагрузке на суммирующий рычаг 26 подается сигнал по скорости, который окончательно устанавливает рейку топливного насоса 27 в поло>кение, соответствующее цикловой подаче топлива для заданного режима.

Центробежный механизм регулятора угловой скорости, уравновешенный пружиной, через систему рычагов и тягу 34 удерживает рейку насоса 27 в том же положении. Следовательно, компенсация инерционного запаздывания измерителя нагрузки позволяет повысить динамическую точность регулятора, т. е. сократить время переходного процесса и величину забросов (провалов) скорости на переходных режимах.

При плавном (медленном) изменении нагрузки, остановленное звено медленно поворачивается, постепенно изменяя давление в приемном сильфоне 13, вследствие чего перепад давлений в сильфонах 23 н 22 практически отсутствует. Подвижные фланцы 17 и

20 перемещаются с одинаковой скоростью, а рычаг 19 движется без наклона, сохраняя параллельность своей оси, передает сигнал через тягу 25 на суммирующий рычаг 26 и рейку топливного насоса 27, плавно увеличивая или уменьшая подачу топлива в цилиндры двиГатp., я.

В случае работы двигателя на корректорной ветви скоростной характеристики при увеличении нагрузки на двигатель свыше номинальной в работу включается скоростной корректор 33, который позволяет несколько увеличить подачу топлива и следовательно повысить крутящий момент. Однако в связи с тем, что суммирующий рычаг 26 в верхней части связан тягой 25 с механизмом регулирования по нагрузке, перемещение органа топливоподачи будет уменьшаться. Увеличить перемещение суммирующего рычага 26 и тем самым рейки топливного насоса 27 позволяет корректорная пружина 30, которая работает только при моменте сопротивления, превышающем номинальный момент двигателя. В результате этого остановленное звено 7 поворачивается дополнительно, преодолев усилие пружин 10 и 30 и тем самым обеспечив необходимое увеличение перемещения насоса 27.

Формула изобретения

Двухимпульсный регулятор угловой скорости, содержащий центробежный регулятор угловой скорости, топливный насос с рейкой, измеритель нагрузки, выполненный в виде планетарного редуктора, остановленное звено которого связано через шток демпфера с узлом коррекции, отличающийся тем, что, с

516022

Составитель Б. Сыско

Редактор Т. Рыоалова

Корректор И. Позняковская

Текрел 3. Тараненко

Заказ 1355,11 Изп. ¹ !379 Тираж 1029 Г!отписное

ЦНИИПИ Государе!венного когиитета Совета Министров СССР ио «елани изобретений и открытий

113035, Москва, jlw-35, Раушская иаб., л 4 5

Типография, пр Сапунова, 2 цел!ею пОВынlения точности per лнроВа пня, В нем установлен гидравлический диффсреицнрующий блок, вход которого соединен через шток демпфера с остановленным звеном пла†нетарного редуктора, а выкод через суммнрло1ций рычаг — с рейкой топливного насоса и центробежным регулятором угловой скорости.