Приведенную массу регулятора и органов топливоподающей ап­паратуры двигателя определяют из условия равенства кинетиче­ской энергии некоторой фиктивной массы ?, заменяющей муфту и участвующей в ее движении, сумме кинетических энергий масс муфты, деталей регулятора, топливного насоса (у регуляторов прямого действия) и соединительных элементов, связанных в своем движении с относительным движением муфты. Излагаемая методика расчета приведенных масс является приближенной, но достаточно точной для практических целей.

Так как

здесь т_i — действительная масса выбранной детали или масса детали, приведенная к оси движения какой-то другой детали, связанной в своем движении с муфтой (например, рейки топлив­ного насоса); v_i — скорость движения этой массы; v — скорость движения муфты чувствительного элемента.

К деталям, массы которых подлежат приведению к муфте, обычно относят муфту чувствительного элемента, пружину (или пружину), грузы, элементы, связывающие муфту с органом управ­ления топливного насоса, и орган управления топливного насоса. При золотниковых топливных насосах к органам управления от­носят рейку топливного насоса, зубчатые венцы и плунжеры.

Ниже рассматривается приведение масс некоторых из перечис­ленных деталей.

Муфта регулятора является местом приведения масс деталей регулятора и топливного насоса, поэтому действительная масса муфты равна ее приведенной массе.

В конструкциях ряда регуляторов пружина чувствительного элемента соосна с движением муфты, причем подвижным, связан­ным с муфтой, является один торец пружины (см. рис. 83).

Если m_пр — действительная масса пружины регулятора, а l — ее длина, то m_пр / l * dx — элементарная масса пружины. С достаточной точностью можно принять, что скорость перемещения сечений пружины при ее деформации изменяется по закону прямой (см. рис. 83) от v_z на подвижном торце пружины (справа) до нуля на неподвижном торце (слева). Тогда в произвольном сечении

Приведенную массу ?_пр пружины можно определить из усло­вия равенства кинетической энергии приведенной массы ?_пр, связанной с подвижным концом пружины и имеющей, следователь­но, скорость v_z, и действительной кинетической энергии:

Грузы механического чувствительного элемента иногда имеют форму, близкую к форме шара. В этом случае можно принять, что вся масса груза m_г сосредоточена в его центре тяжести; тогда при­веденную массу определяют по формуле (245).

Скорости движения грузов v_г и муфты v_z в чувствительном эле­менте (см. рис. 58, д) регуляторов, показанных на рис. 78, б, 86 и 93, можно связать простым тригонометрическим соотношением

где ? — угол наклона конической тарелки чувствительного эле­мента, обычно равный 20° (см. рис. 62, а).

Однако чаще всего грузы механического чувствительного эле­мента имеют сложную конструктивную форму, при которой их массу нельзя сосредоточить в центре тяжести. Как уже отмечалось, в этих случаях груз разбивают на ряд простых геометрических фигур плоскостями, отстоящими одна от другой на расстоянии 3—5 мм (см. рис. 62, б). Конфигурацию каждой пластинки, распо­ложенной между двумя секущими плоскостями, принимают совпадающей с конфигурацией ее среднего сечения. Таким способом весь груз заменяют набором пластинок определенной толщины и формы. Эти пластинки также разбивают на ряд простых геомет­рических фигур (см. рис. 62, в), причем для такой фигуры можно подсчитать момент инерции относительно центра тяжести груза по формуле

где J'_i — момент инерции фигуры относительно собственного центра тяжести; m_ф —действительная масса фигуры; а_і — расстояние между центрами тяжести фигуры и груза.

Следовательно, момент инерции j-й пластинки относительно центра тяжести груза

где п — число фигур в пластинке.

Момент инерции всего груза относительно своего центра тя­жести получается в виде двойной суммы:

где р — число пластин, на которое разделен груз регулятора.

Момент инерции груза относительно оси подвеса определяют по формуле

где d — расстояние от центра тяжести груза до оси подвеса (см. рис. 62, в).

Приведенную массу груза можно представить отношением

Некоторые детали регулятора совершают сложное движение при перемещении муфты. Такой деталью, например, являются тяги 22 на рис. 81, 15 на рис. 83, 8 на рис. 87, 8 на рис. 89 и др. Массу т подобного элемента рекомендуется разнести в точки А и В (см. рис. 83, а), так чтобы

(здесь L — длина тяги; l — расстояние центра тяжести до точки В), после чего приведение разнесенных масс осуществляется самосто­ятельно

Приведение массы рычагов 15 на рис. 81, 12 на рис. 83, 1 и 2 па рис. 89 следует выполнять подсчетом момента инерции рычагов относительно оси подвеса (точки О на рис. 83, а). С этой целью рычаг разбивают на составные элементы и общий момент инерции определяют в виде суммы моментов инерции относительно оси подвеса этих элементов. В качестве примера на рис. 107, а показаны элементы рычага 12 регулятора, представленного на рис. 83.

Если известен момент инерции рычага J_oA, то по формуле

где R — расстояние от оси подвеса до оси движения муфты, подсчитывают приведенную массу.

Для упрощения расчета приведенной массы плунжера топлив­ного насоса его форму принимают цилиндрической с усредненным диаметром.

Момент инерции плунжера относительно оси вращения (оси плунжера)

где r_ср—средний радиус плунжера (рис. 107, б).

Значение среднего радиуса золотникового плунжера можно выбрать из условия равенства масс действительного плунжера и приведенного плунжера в виде простого цилиндра с радиусом r_ср. В связи с этим можно определить массу плунжера m_пл’, приведенную к оси рейки топливного насоса:

где d — расстояние между осью прунжера и осью его поводка, или средний радиус зубьев зубчатого венца.

Так как топливный насос имеет i_д плунжеров, то полная их масса

Таким образом, па оси рейки топливного насоса оказываются сосредоточенными три массы: собственная масса рейки m_р, часть массы т_B тяги АВ (см. рис. 83, а) и приведенная к рейке масса плунжеров m_пл, т. е.

Приведение полученной массы к оси движения муфты чув­ствительного элемента осуществляется по формуле (245).

Полная приведенная масса регулятора и топливного насоса определяется как сумма таких же масс отдельных элементов.