Центробежный регулятор скорости

Центробежный регулятор скорости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И.",Д", ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190778 (21) 2647670/18-24 (t)М лG 05 0 13/34 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений . и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.0980, Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 15.0980 (53) УДК 620. 1. .05(088.8) (72) Автор изобретения

Л. A. Мазаев (71) Заявитель (54 ) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ

Изобретение относится к центробежным регуляторам скорости и может быть использовано для автоматического регулирования скорости ведущего звена машин и приборов. 5

Известны центробежные регуляторы, которые состоят из тормозного элемента, двух инерционных масс, двух упругих элементов и вала вращения $1J.

Недостатками таких устройств явля- 1О ются невозможность дистанционного установления точного значения и малая точность.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является центробежный регулятор скорости, содержащий закрепленную на вращающемся валу платформу с двумя взаимно перпендикулярными напранляющими, в которых установлены инерционные 2() массы, выполненные из магнитомягкого материала и кинематически связанные между собой (2).

Недостатками этого центробежного регулятора являнзтся малая эффектив- 25 ность стабилизирования движения ведущих звеньен машин и приборов, а также невозможность дистанционного устанонления точно заданного параметра стабилизации. 30

Цель изобретения — повышение точности регулятора.

Постанленная цель достигается тем, что в регуляторе одна из инерционных масс выполнена н виде электромагнита.

На фиг. 1 схематически изображен центробежный регулятор скорости (обозначения: О,„;„ — минимальная орбита, 0„ — промежуточная орбита, 0„,,„ — максимальная орбита); на фиг. 2 — кривые зависимости оборотов и диаметр орбит инерционных масс от энергии движущих сил.

Центробежный регулятор скорости содержит нал 1 вращения, платформу с двумя взаимно перпендикулярными направляющими 2, инерционные массы

3 и 4, два сателлита 5 и четыре тяги 6.

Инерционные массы 3 и 4 могут перемещаться по направляющим 2 параллельно относительно друг друга или, что то же самое, перпендикулярно относительно сателлитов 5, а сонместно с тягами 6, образуют параллелограммный механизм, обеспечивающий совмещение центра системы инерционных масс с осью вала 1 вращения, т.е. если раз763861

3 двигать инерционные массы 3 н 4, то сателлиты 5 сходятся и наоборот.

При подаче электрического тока на электромагнит инерционной массы 3, последняя примагнитится с инерционной массой 4.

Центробежный регулятор скорости работает следующим образом.

Раскручивая регулятор по стрелке

A (фиг. 1) с возрастающей скоростью, инерционные массы 3 и 4 под действием центробежных сил расходятся и займут промежуточную орбиту — Ьдр . Эта орбита соответствует заданному числу угловой скорости сд, (заданный параметр стабилизации). После достиже. ния заданной величины Ь„ энергию на раскручивание регулятора отключают. На данной орбите инерционные массы 3 и 4 удерживаются кулоновской силой магнитного притяжения, равной 3 и 4 (1) к рг

ЗО где Е„„ — кинетическая энергия центробежного регулятора скорости;

U — потенциальная энергия центробежного регулятора скорости.

На фиг. 2 кривая 7 изображает зависимость диаметра орбиты, занимаемой инерционными массами 3 и 4 от подводимой энергии движущих сил, кривая 8 — зависимость числа оборотов центробежного регулятора скорости от энергии движущих сил. Участок В-С на кривой 8 отображает диапазон стабилизации центробежного регулятора

45 скорости в интервале орбит от Ьщ,„ до Ь,„ „.

Стабилизация скорости заключается в следующем. Если заданная угловая скорость »»» отклонится в сторону уменьшения до скорости иг, то центробежная сила уменьшится, а кулоновская сила начнет сводить инерционные массы 3 и 4, что привод»»г к уменьшению момента инерции. Так как произведение »И в формуле закона сохранения количества движения

»Я СОП51 (2) где h — - момент количества движения; — момент инерции;

И вЂ” угловая скорость должно остаться неизменным, то угловая скорость вращения возрастет до

»д„, т.е. до заданной скорости. По аналогии, если заданная угловая скорость И» отклонится в сторону увеличения, то происхо.дмт тот же процесс, только в обратном порядке.

Регулирование параметра стабилизации угловой скорости производится

5О следующим способом. Увеличивая или уменьшая напряженность магнитного поля, создаваемого магнитной инерционной массой 3, увеличивают или уменьшают кулоновскую силу, Увеличиваясь кулоновская сила стягивает инерционные массы 3 и 4, что приводит к уменьшению момента инерции,а это в свою очередь влечет за собой увеличение угловой скорости. При уменьшении кулоновской силы, параметр ста60 билизации соответственно сдвигается в область малых угловых скоростей.

Использование в качестве одной из инерционных масс электромагнита позволяет повысить точность регуля65 тора. где где — кулоновская сила; в4 — инерционные магнитные массы 3 и 4;

Ь вЂ” расстояние между инерционными магнитными массами (дьйметр орбиты).

Диаметры орбит, занимаемые инерционными массами 3 и 4, определяют потенциальную энергию от действия кулоновских магнитных сил Ек, т.е. юэ.мФ щг

g=p .д .g =- (3)

0 0

U — потенциальная энергия; ве а; — инерционные магнитные массы 3 и 4;

Ь вЂ” диаметр орбиты (расстояние между инерционными магнитными массами

3 и 4).

Стабилизация заданного параметра центробежного регулятора скорости описывается уравнением

-д0 дЕ ццн. (4)

Кинетическая энергия центробежного регулятора скорости

» 2» — 2 < г»п »г (5

kHH 2 » У ( где сд — угловая. скорость;

»О ая m — ийерционные магнитные з массы 3 и 4; и — радиус орбиты.

Уравнение (4) говорит о том, что потенциальная энергия центробежного

15 регулятора . переходит в кинетическую по мере того, как последняя тратится на вращение центробежного регулятора скорости, который в свою очередь жестко связан с первичным узлом меЩ ханизма машины или прибора, и, наоборот, при подключении к центробежному регулятору движущих сил их кинетическая энергия переходит в потенциальную в виде увеличения орбиты, занимаемой инерционными магнитными массами 3 и 4. Однако при этом обороты центробежного регулятора скорости остаются постоянными, т.е.

Е „+ 0 = сочвt, (6) 763861

Формула изобретения

Центробежный регулятор скорости, содержащий закрепленную на вращающемся валу платформу .с двумя взаимно перпендикулярными направляющими, в которых установлены инерционные массы, выполненные иэ магнитомягкого материала и кинематически связанные между собой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, одна из инерционных масс выполнена в виде электромагнита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Борисов С.И., Комаров В.Ф., Токарев В.Д. Теория механизмов и детали точных приборов, M., 1966, с.379-385.

2. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. М., 1973, с.333 (прото)р тип).

763861

Ъ Е

Ъ Ю

И

Ц( 3

z-знее ГВижщи cd;

-х- - обороты игцяявора; — — диимлр срЬоты онгрцианох .васс.

Фиа2

Составитель В.Скибенко

Редактор С.Патрушева Техред E.Ã âðèäåøêo . Корректор И.МУска

Заказ 6601/15 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4