Масляная система регулятора непрямого действия

Автоматические регуляторы непрямого действия, устанавливаемые на двигателях внутреннего сгорания, имеют достаточно сложную конструкцию, небольшие размеры трущихся деталей и. малые за­зоры между ними. Все это приводит к необходимости применять в регуляторах рабочую жидкость, очищенную от посторонних при­месей. Поэтому в большинстве регуляторов рассматриваемых типов используется своя замкнутая, изолированная от двигателя, си­стема циркуляции рабочей жидкости, в качестве которой исполь­зуется масло, имеющее ряд существенных преимуществ: масло не­сжимаемо и поэтому передает регулирующие импульсы без иска­жения, обеспечивает смазку трущихся поверхностей и не вызывает коррозии. Зубчатые насосы, используемые в регуляторах для подачи масла, хорошо вписываются в конструкцию регуля­тора, в связи с чем ведущее зубчатое колесо монтируют на привод­ном валике регулятора. Зубчатым насосам присуще свойство вса­сывания, поэтому попадание воздуха в масляную магистраль в этом случае не представляет опасности.

Объемная производительность Vн такого насоса должна быть подобрана из условия обеспечения заполнения объема Vс серво­двигателя при перемещении поршня от полной подачи топлива до выключения за время tн = 0,5?0,1. В этом случае секунд­ная производительность насоса

Vн.с = Vс / tп,

а подача масла за один оборот зубчатого колеса насоса

Vн.об = 60?н.с / np,

где nр — частота вращения приводного валика регулятора. Если подобраны размеры насоса (диаметр d0 начальной окружности зуб­чатых колес и модуль т зубчатого зацепления), то при известном значении коэффициента подачи насоса ? (?0,8) необходимая ши­рина зубчатых колес

Наиболее ответственными для работы масляной системы яв­ляются режим пуска и минимальная частота вращения, при кото­рой должно быть обеспечено заполнение маслом объема серводви­гателя Vc за установленный интервал времени tн. Значение частоты вращения в режиме пуска можно определить из отношения

np = Vc / VH. ;

при этом необходимо стремиться К тому, чтобы nр < 5 об/мин.

Масляный насос регулятора в процессе работы расходует мощ­ность

где ?м.н—механический КПД насоса (~0,9); р—давление масла в нагнетательной полости насоса. При замкнутой масля­ной системе вся эта мощность практически расходуется на нагрев циркулирующего масла, поэтому тепловыделение в регуляторе Qн ?Nн. При установившемся тепловом режиме работы выде­лившаяся в регуляторе теплота Qн через наружные стенки регу­лятора площадью sр передается окружающей среде. Если qн — коэффициент теплопередачи от регулятора к окружающей среде (обычно qн ? 8,15 Вт/м2 ? град), то температурный перепад между стенками регулятора и окружающей средой

Где t0 — температура окружающей среды.

Эксплуатация автоматических регуляторов непрямого действия с автономной масляной системой показала, что эта темпера­тура не должна превышать 358 К.

Важным элементом масляной системы регулятора является масляный аккумулятор, объем Vа которого должен в 5—8 раз превышать рабочий объем масляного серводвигателя. Если Da — диаметр внутренней полости аккумулятора, то ход поршня аккумулятора

При заданном давлении масла р усилие пружин аккумуля­тора при максимальной деформации должно обеспечить

pтах = 0,25?Da2р.

При увеличенном расходе масла поршень аккумулятора по­лучит перемещение Hа, и усилие пружины уменьшится при со­ответствующем снижении давления масла. Это снижение давле­ния в процессе работы должно быть ограничено и определяется степенью неравномерности ?а аккумулятора (?30%). В этом случае минимальное давление, создаваемое пружиной аккумулятора.

Расчет пружины (или пружин) ведут по известной методике.