Механический двухимпульсный регулятор угловой скорости двигателей внутреннего сгорания
Изобретение относится к технике регулирования скорости двигателей и . является дополнительным изобретением к .основному по авт.св. № 462177. Цель изобретения - повышение точности реZQ 19 18 17 , L гулирования. Механический двухимпульсный регулятор угловой скорости содержит узел коррекции статической характеристики, состоящий из рычага 14, шарнирно установленного одним концом на неподвижной опоре 44 и содержащего винт 15 с установленными на нем двумя ползунами 13 и 16, один из которых 13 соединен с остановленным звеном 5 планетарного редуктора, а другой - с концом суммирующего рычага . При этом винт 15 соединен через зубчатую передачу с маховиком 48. Узел коррекции позволяет изменять статичёбкую регуляторн то характеристику эручную путем поворота маховика 48. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. 51 52 7 Ч. - 5 5ff HuefJKfi с в (Л с :о ю о со 00 14)
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 С 05 D 19 02 списочник изоБРКт нил „
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 462171 (21) 3823784/24-24 (22) 07.12 ° 84 (46) 30.06.87. Бюл. N 24 (75) А.М.Бо.кок и Н.Н.Клевцов (53) 62.59(088.8) (Se) Авторское свидетельство СССР
У 462171, кл. G 05 D 10/02, 1972 ° (54) МЕХАНИЧЕСКИЙ ДВУХИМПУЛЬСНЫЙ
РЕГУЛЯТОР УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к технике регулирования скорости двигателей и, является дополнительным изобретением к,основному по авт.св. и 462177. Цель изобретения — повышение точности регулирования. Механический двухимпульсный регулятор угловой скорости содержит узел коррекции статической характеристики, состоящий из рычага
14, шарнирно установленного одним концом на неподвижной опоре 44 и содержащего винт 15 с устачовленными на нем двумя ползунами 13 и 16, один из которых 13 соединен с остановленным звеном 5 планетарного редуктора, а другой — с концом суммирующего рычага. При этом винт 15 соединен через зубчатую передачу с маховиком 48.
Узел коррекции позволяет изменять статическую регуляторная характеристику вручную путем поворота маховика
48. 1 з и. флы, 3 ил.
1 1320798
Изобретение относится к автоматике, в частности к скорости двигателей.
Цель изобретения — повышение точности регулятора.
5 через упорный, подшипник 28 с грузами и промежуточным рычагом 22, который нижним концом шарнирно соединен с корпусом регулятора, а верхним — с тягой 21.
Необходимый скоростной режим ус- танавливается с помощью рычага 29, связанного тягой 30 с механизмом настройки, включающим рычаг 31 с фик10 сатором, сектор 32 и неподвижный упор
33,.изменением затяжки восстанавливающей пружины 34, которая связана с верхним концом основного рычага 35, нижний конец которого соединен с корпусом регулятора. С рычагом 29 и корпусом 36 корректора импульса по угловой скорости центробежного регулятора связана пружина 37, работающая в режиме запуска двигателя. В корпусе 36 корректора установлены.регулировочный винт 38, пружина 39 и подвижный упор 40, которым промежуточный рычаг
22 взаимодействует при работе двигателя на корректорном участке характеристики с основным рычагом 35, перемещение которого ограничивают неподвижные упоры 4 1 и 42, связанные с корпусом регулятора. Взаимодействие рычагов 22 и 35 при работе двигателя на регуляторном участке характеристики осуществляется посредством упора 43, жестко связанного с основным рычагом 35.
Рычаг 14 узла. изменения статичес35 кой регуляторной характеристики верх ним концом шарнирно соединен с неподвижной опорой 44 таким образом, что имеет возможность совершать колебания относительно оси опоры в плоскости передачи регулирующего импульса по нагрузке. Соосно в рычаге установлен винт 15, соединенный с ползунами 13 и 16 и ведомой конической шестерней 45, находящейся. в по45 стоянном зацеплении с ведущей шестерней 46, которая установлена на валу
47, сидящем на опоре 44 и рычаге 14.
В продольных пазах рычага 14 установлен нижний ползун 16, который тягой 17 соединяется с суммирующим рычагом 18. Средней частью суммирующий рычаг соединяется с органом 19 топливоподачи, рейкой топливного насоса
20. Другим концом суммирующий рычаг соединяется через тягу 21 и промежуточный рйчаг 22 с центробежным регулятором 23 угловой скорости .
Центробежный регулятор включает ведущий вал 24, связанный через шестерни газораспределительного механизма с коленчатым валом двигателя.
На валу 24 жестко посажена крестовина 25 с шарнирно установленными грузами 26 и подвижная муфта 27, находящаяся в постоянном соприкосновении
На фиг.1 изображен механический двухимпульсный регулятор, общий вид, на фиг.2 — узел изменения статической регуляторной характеристики, вид сбок ; на фиг.3 — кинематическая схема планетарного редуктора.
Механический двухимпульсный регулятор угловой скорости включает механический измеритель крутящего момента в виде планетарного редуктора, состоящего из ведущего звена, которым является солнечная шестерня 1, соединенная с источником энергии— двигателем 2, и ведомого — водила 3, соединенного с потребителем 4. При этом. остановленным звеном 5 является эпициклическая шестерня, которая сидит на подшипниках 6 и может от воздействия передаваемого крутящего момента поворачиваться. Остановленное звено 5 шарнирно соединяется со штоком 7 гидравлического демпфера 8 и опирается на податливуЮ опору в виде восстанавливающей пружины 9, величина затяжки которой может регулироваться гайкой 10. Звено 5 через систему рычагов., состояющую иэ штока 7, соединенного с двуплечим рычагом 11, который другим своим концом подсоединен к тяге 12, соединяется с верхним ползуном 13 расположенным в продольных пазах рычага 14 и связанным с винтом 15 узла изменения статической регуляторной характеристики.
Шестерня 46 связана поступатель 0 ной парой и получает вращение от маховика 48, снабженного микрометрическим винтом 49 со шкалой и фиксатором 50 положения. Для обеспечения большого коэффициента усиления при 5 малых габаритах рычага 14, ползуны
13 и 16, а также те участки винта, на которых они установлены и перемещаются, изготовлены соответственно с правой и левой резьбами, что обес1320798 4 ного звена 5 уменьшается до нуля.
Пад действием пружины 9 остановленное звено 5 поворачивается и через шток 7, рычаг 11, тягу 12, верхний ползун 13, рычаг 14, нижний ползун
16, тягу 17 и рычаг l8 перемещает орган топливоподачи в сторону уменьшения цикловой подачи топлива. В таком случае угловая скорость не изменяется. Центробежный регулятор не воздействует на орган топливоподачи.
В случае резкого наброса полной нагрузки реактивный момент остановленного звена 5 увеличивается. Преодолев усилие пружины 9, остановленное звено 5 поворачивается и через шток 7, рычаг 11, тягу 12, верхний ползун 13, рычаг 14, нижний ползун
16, тягу 17 и рычаг 18 перемещает орган 19 топливоподачи в сторону увеличения цикловой подачи топлива. Угловая .скорость при этом остается постоянной. Центробежный регулятор не воздействует на орган 19 топливоподачи.
В случае работы двигателя на корректорной ветки скоростной характеристики, когда в результате кратковременной перегрузки угловая скорость его уменьшается, восстанавливающая пружина 34 вследствие выхода на упор
42 основного рычага 35 не действует.
Пружина 39 корректора импульса по угловой скорости, преодолев усилие центробежного регулятора, дополнительно перемещает промежуточный рычаг 22 влево. При этом рычаг 22 через тягу 21 и суммирующий рычаг 18 дополнительно перемещает орган 19 топливоподачи в сторону увеличения подачи топлива. Однако это перемещение меньше, чем при непосредственном воздействии тяги 21 на орган 19 топливоподачи, так как другой конец суммирующего рычага 18 неподвижно соединен с механизмом импульса по нагруэке.
Увеличить перемещение суммирующего рычага 18 и тем самым органа 19 топливоподачи позволяет.пружина 56, которая работает только при моменте сопротивления, превышающем номинальный момент двигателя. В данном слу50
Центро бежный механизм регулятора
23 угловой скорости, уравновешенный пружиной 34, через упорный подшипник
28, муфту 27, промежуточный рычаг 22, тягу 21 и суммирующий рычаг 18. удерживает орган 19 топливоподачи в том же положении.
В случае резкого сброса полной на. груэки реактивный момент остановленчае остановленное звено 5 поворачивается дополнительно, преодолевая усилие пружин 56 и 9 и тем самым обеспечивая необходимое увеличение перемещения органа 19 топливоподачи. печивает перемещение полэунов в противоположные стороны.
Величина гидравлического демпфирования в демпфере 8 регулируется с помощью дроссельного винта 51 путем перепуска жидкости иэ одной его полости в другую. Герметичность полостей в подвижном соединении шток 7 крышка 52 обеспечивается установкой двух сильфонов 53. Один конец каждо- 10
ro сильфона герметично соединяется со штоком 7, а другой — с крышками
52, которые через прокладки 54 болтами 55 соединяются с корпусом гидравлического демпфера 8. Ввиду отсутствия уплотнений в подвижном соединении шток — крышка, выполняются условия достижения при вибрации и наличии определенной смазки трущихся поверхностей минимального сухого тре-20 ния. Подпружиненный узел коррекции по нагрузке включает пружину 56, направляющие 57 и регулировочную гайку 58.
Принцип действия механического двухимпульсного регулятора показан на примере нулевого, положительного и отрицательного наклонов его статической регуляторной характеристики.
Регулятор при нулевом наклоне ста-30 тической регуляторной характеристики работает следующим образом.
В установившемся режиме развиваемый двигателем момент равняется моменту сопротивления потребителя и 35 реактивному моменту, опрокидывающему остановленное звено 5 планетарного редуктора. Под воздействием последне.го остановленное звено 5 поворачивается на определенный угол и удер- 40 живается в таком положении с помощью пружины 9. При этом через шток 7, рычаг 11, тягу 12, верхний ползун 13, рычаг 14, нижний ползун 16, тягу 17 и суммирующий рычаг 18 остановленное 4> звено 5 удерживает орган 19 топливоподачи в положении, соответствующем цикловой подаче для заданного установившегося режима.
5, 132079
На всех указанных режимах работы двухимпульсного регулятора маховик 48 механизма настройки статической регуляторной характеристики находится в нулевом положении, обеспечивая при изме- 5 нении нагрузки от нуля до полной ее нулевой наклон. При этом нижний 16 и верхний 13 палзуны рычага 14 располагаются вдоль винта 15 на каком-то среднем между собой расстоянии, удер- 1О живая через тягу 17 верхний конец суммирующего рычага 18 в положениях, при которых, в данном случае изменения нагрузки, нижний конец его остается неподвижным, и орган 19 топливо- 15 подачи перемещается от воздействия на него только импульса па нагрузке.
Дпя получения положительного наклона статической регуляторной харак-20 теристики необходима маховик 48 повернуть против часовой стрелки. В результате ползун 13 перемещается вдоль винта 15 и удаляется от точки подвеса рычага 14, а полэун 16 приблчжается, изменяя соотношение его плеч и уменьшая коэффициент усиления импульса по нагрузке. Тогда при прежнем угле отклонения остановленного звена 5, в случае уменьшения нагрузки 3О от полной до. нулевой, верхний конец суммирующего рычага 18, а следовательно, и орган 19 топливопоадчи перемещаются на меньшую величину по сравнению с нулевым наклоном характеристики, что незначительно уменьшает цикловую подачу топлива. Последнее приводит к увеличению угловой скорости и дополнительному перемещению центробежным регулятором через 1р тягу 21 и суммирующий рычаг 18 органа 19 топливаподачи в сторону уменьшения и окончательного остановления цикловой подачи, соответствующей режиму нулевой нагрузки (холостого хода). Следовательно, решающее перемещение органа 19 тапливоподачи будет осуществляться в основном от действия импульса па угловой скорости, который при соответствующей настрой- gp ке коэффициента усиления импульса по нагрузке и ее недокомпенсации может обеспечить любой положительный наклон статической регуляторной характеристики в диапазоне от нулевого до значения базового центробежного регулятора.
Для получения отрицательного наклона статической регуляторной характеристики маховик 48 механизма изменения наклона необходимо повернуть по часовой стрелке. При этом ползун 16 опускается по винту 15, а ползун 13 — поднимается, изменяя соотношение плеч рычага 14 и увеличивая этим коэффициент усиления импульса по нагрузке. В случае уменьшения нагрузки ат полной величины до нулевого значения и при прежнем угле отклонения остановленного звена 5, верхний конец суммирующего рычага 18, а вместе с ним и орган 19 тапливоподачи, перемещаются еще на большую величину по сравнению с нулевым наклоном характеристики, что значительно уменьшает цикловую подачу топлива (перекомпенсированная нагрузка).
Цикловая подача топлива уменьшается в такой степени, что даже при падении угловой скорости и дополнительном перемещении центробежного регулятора органа 19 топливоподачи в сторону увеличения подачи топлива и тем самым угловой скорости, результативная угловая скорость будет с уменьшением нагрузки понижаться и окончательно установится на режиме холостого хода со значением, меньшим, чем при положительном или нулевом наклоне характеристики.
Таким образом, перемещение органа
19 топливоподачи будет осуществляться в основном от действия импульса по нагрузке и несколько от импульса по угловой скорости, но уже с обратным знаком. Однако при соответствующей настройке коэффициента усиления импульса по нагрузке нетрудно обеспечить любой отрицательный наклон статической регуляторной характеристики в диапазоне от его нулевого до значения базового центробежного регулятора, но с обратным знаком, и даже больше.
Во всех указанных случаях изменения и настройки наклона статической регуляторной характеристики рычаг 29 установки необходимого скоростного режима находится в положении максимальной угловой скорости, т.е. на упоре 33. При этом настройка и реализация требуемого наклона характеристики производятся только механизмами настройки, формирования и передачи на орган топливоподачи регулирующих импульсов по нагрузке.
Формула изобретения
Составитель В.Скибенко
Редактор И.Касарда Техред М.Моргентал Корректор Г.Решетник
Заказ 2658/51 Тираж 863 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, .Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул .Проектная, 4
7 13207
Для удобства механизм настройки снабжен обычным микрометрическим винтом 49 со шкалой, указывающей величину наклона характеристики. Самопроизвольное проворачивание маховика 48 в результате возможных при работе регулятора толчков, вибрации и т.п. предотвращается фиксатором 50.
1. Механический двухимпульсный регулятор угловой скорости двигателей внутреннего сгорания по авт.св.
В 462171, о т,л и ч а ю шийся 15 тем, что, с целью повышения точности регулятора, в него введен узел изменения статической характеристики, включающий рычаг, шарнирно закреплен98 8 ный одним концом на неподвижной опоре и содержащий винт с установленными на нем двумя ползунами, один иэ которых через систему рычагов срединен с остановленным звеном планетарного редуктора, а другой — концом суммирующего рычага, причем винт соединен через зубчатую передачу е маховиком, снабженным шкалой настройки и фиксатором положения, а гидравлический демпфер имеет уплотнение в виде сильфонов, одни торцы которых соединены со штоком, а другие — с его крышками.
2. Регулятор по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что ползуны и участ- ки винта изготовлены с правой и левой резьбой.
