Двухимпульсный регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение м.б. использовано для регулирования частоты вращения дизельных двигателей тракторного типа, предназначенных для приведения в движение энергетических генераторов , а также для регулирования паровых и газовых турбин. Цель изобретения - повьппение точности регулирования частоты вращения двигателя. Центробежный измеритель 27 частоты вращения снабжен уравновешивающей пружиной 34 и связан с главным и промежуточным рычагами 35, 26 регулятора. Дат/« /J ,г г5 20 I I. / / 2S 13 чик крутяг его момента двигателя выполнен в виде планетарного редуктора. Двуплечий рычаг 22 привода органа топливоподачи одним плечом кинематически связан с рычагом 16 управления, другим плечом через рычажную передачу - с датчиком, а средней частью соединен с органом 23 топливоподачи. Рычажная передача выполнена в виде двуплечего суммирующего рычага 14. Одно плечо рычага 14 соединено с датчиком , средняя точка связана через рычаг 33 управления с пружиной 34, а другое плечо - с рычагом 16. Рычаг 22 выполнен с продольным пазом в средней части, в котором размещен шарнир. Одно плечо рычага 22 связано с рычагом 26, а другое плечо через промежуточные рычаги соединено с рычагом 16. Такая конструкция регулятора позволяет полностью компенсировать статическую ощибку системы на всех режимах работы двигателя. 2 ил. О) liii. СО од 09 00 (puS.i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН,.80„„1437538 А 1 51 4 F 02 Э 29/00 // С 05 D 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ t3 i

К А ВТОРСИОИЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4188847/25-06 (22) 03.02.87 (46) 15.11.88..Бюл. Н« 42 (75) А.M.Божок„ Н.Н.Клевцов, В.Ф.Понедилок и А.Д.Божок (53) 621.43.545 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

II«462171, кл. G 05 D 13/02, 1969. (54) ДВУХИ2ЯУЛЬСНЫИ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОTbI ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ (57) Изобретение м.б. использовано для регулирования частоты вращения дизельных двигателей тракторного типа, предназначенных для приведения в движение энергетических генераторов, а также для регулирования паровых и газовых турбин, Цель изобретения — повышение точности регулирования час: оты вращения двигателя. Центробежный измеритель 27 частоть вращения снабжен уравновешивающей пружиной

34 и связан с главным и промежуточным рычагами 35, 26 регулятора. Датчик крутят,его момента двигателя выполнен в виде планетарного редуктора.

Двуплечий рычаг 22 привода органа топливоподачи одним плечом кинематически связан с рычагом 16 управления, другим плечом через рычажную передачу — с датчиком, а средней частью соединен с органом 23 топливоподачи.

Рычажная передача выполнена в виде двуплечего суммирующего рычага 14.

Одно плечо рычага 14 соединено с датчиком, средняя точка связана через рычаг 33 управления с пружиной 34, а другое плечо — с рычагом 16. Рычаг

22 выполнен с продольным пазом в средней части, в котором размещен шарнир. Одно плечо рычага 22 связано с рычагом 26, а другое плечо через промежуточные рычаги соединено с рычагом 16. Такая кбнструкция регулятора позволяет полностью компенсировать статическую ошибку системы на всех режимах работы двигателя.

2 ил.

55

1 14

Изобретение относится к машино-строению и может быть использовано, В частности, для регулирования частоты вращения дизельных двигателей тракторного типа, предназначенных для приведения в движение электрических генераторов, а также для регулирования паровых и газовых турбин.

Цель изобретения — повышение точности регулирования частоты вращения двигателя внутреннего сгорания на частичных режимах работы.

На фиг.1 показана принципиальная хема предлагаемого двухимпульсного, регулятора частоты вращения двигателя

Внутреннего сгорания; на фиг.2 — кийематическая схема планетарного редуктора.

Двухимпульсный регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания содержит датчик -крутящего мо1 фента двигателя в виде планетарного редуктора, состоящего из ведущего

Эвена, которым является солнечная щестерня 1, соединенная с двигателем

4 внутреннего сгорания, и ведомого эвена — водила 3, соединенного с потребителем 4 энергии. Остановленное

f звено 5 планетарного редуктора, установленное на подшипниках 6, кинема ически связано со штоком 7 гидравлического демпфера 8 и взаимодействует

С восстанавливающейся пружиной 9, Величина затяжки которой регулируется гайкой 10. Остановленное звено 5 через кинематическую передачу, состо« ящую из тяги 11, рычага 12 и тяги 1:3„

Соединено с одним плечом суммирующего рычага 14, который своей средней частью связан с тягой 15, а другим плечом - с рычагом 16, соединенным тягой 17 с механизмом настройки скоростного режима, включающим тягу 18 и фиксатор 19. Рычаг 16 через тягу

20 и рычаг 21 соединен с одним плечом двуплечего рычага 22 привода органа топливоподачи. Двуплечий рычаг

22 своей средней частью связан с органом 23 топливоподачи топливного насоса 24, а другим плечом посредст- .

Вом тяги 25 и промежуточного рычага

26 соединен с,центробежным измерителем 27 частоты врашения. F!a валу 28, Связанном с коленчатым валом двигателя, жестко посажена крестовина 29 с шарнирно укрепленными грузами 30 центробежного измерителя частоты вращения. Подвижная муфта 31 через упор37538 2 ный подшипник 32 находится в постоянном контакте с грузами 30 и промежуточным рычагом 26. Дополнительный

5 рычаг 33 управления одним плечом связан с помощью тя1и 15 с суммирующим рычагом 14, и другим плечом — с уравновешивающей пружиной 34, которая соединена с главным рычагом 35 регулятора. Пусковая пружина 36 связывает рычаг 33 с промежуточным рычагом 26, на котором закреплен корректор 37, выполненный в виде подпружиненного регулируемого упора, взаимодействующего с главным рычагом 35. Жесткие регулируемые упоры 38 и 39 ограничения хода главного рычага 35 установлены на корпусе регулятора. На глав" ном рычаге 35 установлен жесткий ре20 гулируемый упор 40, взаимодействую! щий с промежуточным рычагом 26. Упор

41 ограничения хода рычага 33 закреплен на корпусе регулятора.

Двухимпульсный регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

При работе регулятора на некотором скоростном режиме без нагрузки на двигатель грузы 30 развивают центробежную силу, которая через муфту 31 и промежуточный рычаг 26 передается на главный рычаг 35 и уравновешивается усилием пружины 34. При этом, пос. кольку нагрузка на двигатель отсутствует, остановленное звено 5 датчика крутящего момента занимает крайнее положение против часовой стрелки.

Положение тяги 16 механизма настройки частоты вращения, соответствующее заданному скоростному режиму, определяет положение двуплечего рычага 22 привода и органа 23 топливоподачи относительно своей оси вращения, чем задает величину коэффициента передачи от промежуточного рычага 26 к органу 23 топливоподачи. Рычаг 26 через тягу 25 удерживает орган 23 топливоподачи в положении цикловой подачи, соответствующей заданному скоростному режиму работы двигателя.

При нагружении двигателя внутреннего сгорания моментом сопротивления в режиме работы регулятора с отключенным каналом измерения нагрузки (тяга 13 отключена от суммирующего рычага 14) частота вращения грузов д уменьшается, вследствие чего грузь.

30 сходятся, муфта 31 перемешается влево, рычаги 26 и 35 через тягу 25

1437538 и рычаг 22 смещают орган 23 топливоподачи в сторону увеличения цикловой подачи. Это приводит к увеличению частоты вращения двигателя, однако не

5 до первоначальной величины (до приложения нагрузки), а до величины, меньшей ее на величину статической ошибки регулирования, причем эта ошибка возрастает с уменьшением скоростного режима от номинального до минимального.

При подключении канала измерения нагрузки усилие со стороны датчика нагрузки, образуемое реактивным мо- 15 ментом, действующим на остановленное звено 5, передается через тяги 11, 13 и 15 и рычаги 12 и 14 на дополнительный рычаг 33 управления. Это усилие вызывает растяжение на неко- 20 торую величину уравновешивающей пружины 34 и смещение органа 23 топливоподачи в сторону увеличения цикловой подачи, что приводит к увеличению частоты вращения и, таким образом, обеспечивает компенсацию сТ2тической ошибки центробежного измерителя частоты вращения. При этом,,поскольку величина статической ошиб-, ки возрастает с уменьшением скоростного режима, для ее компенсации на всем диапазоне скоростньх режимов требуется увеличение коэффициента усиления канала измерения нагрузки с уменьшением скоростного режима. Сме- 35 щение BHHз двуплечего рычага 22 при перемещении тяги 18 механизма настройки в сторону уменьшения скоростного режима приводит к увеличению коэффициента передачи от промежуточного 4О рычага 26 к органу 23 топливоподачи и одновременному увеличению коэффициента усиления как по каналу измерения частоты вращения, так и по каналу измерения нагрузки. Благодаря этому осуществляется компенсация статической ошибки, т.е. астатическое регулирование двигателя (с вертикальным наклоном регуляторных характеристик) на номинальном и частичных скоростных 50 режимах.

Таким образом, использование предлагаемого двухимпульсного регулятора частоты вращения двигателя внутреннего сгорания позволяет полностью компенсировать статическую ошибку системы автоматического регулирования частоты вращения двигателя на всех режимах его работы.

Формула и s обретения

Двухимпульсный регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, содержащий центробежный измеритель частоты вращения, снабженный уравновешивающей пружиной и связанный с главным и промежуточным рычагами регулятора, рычаг управления, взаимодействующий с уравновешивающей пружиной, датчик крутящего момента двигателя в виде планетарного редуктора, двуплечий рычаг привода органа топливоподачи, одним плечом кинематически связанный с рычагом управления, другим плечом через рычажную передачу — C датчиком крутящего момента, а средней частью соединенный с органом топливоподачи, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, регулятор снабжен дополнительным рычагом управления и промежуточньпки рычагами, а рычажная передача выполнена в виде двуплечего суммирующего рычага, одно плечо которого соединено с датчиком крутящего момента, средняя точка связана через дополнительный рычаг управления с уравновешивающей пружиной центробежного измерителя, а другое плечо — с рычагом управления, двуплечий рычаг привода органа топливоподачи выполнен с продольным пазом в средней части, в котором размещен шарнир, причем одно плечо двуплечего рычага привода органа топливоподачи связано с промежуточным рычагом регулятора, а другое плечо через промежуточные рычаги соединено с рычагом управления.

1437538

Составитель Б.Никаноров

Техред A.Êðàâ÷óê

КорректоР О.Кравцова

Редактор А.Ревин

Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изсбретений и открытий

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

Заказ 5870/33

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4