Главное меню

Всережимные регуляторы с переменной предварительной деформацией пружин

Рассмотренные выше схемы регуляторов показали, что число регулируемых режимов зависит от числа установленных пред­варительных деформаций пружин: у предельных регуляторов одна предварительная деформация пружины, у двухрежимных две. Поэтому возможность непрерывно изменять предваритель­ную деформацию пружин в процессе работы создает всережимность регулирования. Так, предварительная деформация пру­жины, создающая усилие Е

06, дает статическую характеристику 6 восстанавливающей силы (см. рис. 67), выбор предварительной деформации с усилием Е07 дает статическую характеристику 7 и т. д. Каждой из таких статических характеристик соответствует своя равновесная кривая (см. рис. 68, а) и, следовательно, своя регуляторная характеристика (см. рис. 85, б).

 

В регуляторах, установленных, например, на дизелях В2, Д6, усилие, развиваемое чувствительным элементом, через упор­ный диск 2 (рис. 86), муфту 1 и рычаг 17 передается пружинам 13 и 18 регулятора, работающим на растяжение. Другими концами пружины соединены с рычагом 7, связанным через валик 20 с рычагом управления 19. Верхний конец рычага 17 тягами 8 и 9 соединен с рейкой топливного насоса.

При повороте рычага управления 19 в крайнее левое положе­ние сектор ограничения 23 войдет в соприкосновение с верхним упором 22 и установит минимальную предварительную деформа­цию пружины 18. По мере повышения угловой скорости увели­чивается центробежная сила грузов, и при ?min (например, 42 1/с) она уравновешивает усилие минимальной предварительной деформации пружины; в связи с этим при дальнейшем увеличе­нии ? пружина растягивается, и рейка перемещается влево, уменьшая подачу топлива (регуляторная характеристика 2 на рис. 85, б). При угловой скорости ?min хх установится минималь­ный скоростной режим холостого хода.

При желании увеличить скоростной режим рычаг 19 (рис. 86) поворачивают вправо, увеличивая тем самым предварительную де­формацию пружины (или пружин) регулятора. При крайнем пра­вом положении рычага управления 19, определяемом упором 21, предварительная деформация пружин оказывается максималь­ной, рассчитанной так, что растяжение их под действием центро­бежных сил начнется только при достижении номинального ско­ростного режима (точка С на рис. 85, б).

Мощность и крутящий момент уменьшаются, образуя край­нюю правую (предельную) регуляторную характеристику 6. При ?mах хх получается максимально возможная угловая ско­рость холостого хода.

Аналогичный принцип дей­ствия имеет всережимный ме­ханический регулятор, установ­ленный на топливном насосе УТН-5 (рис. 87, а). Привод грузов 15 регулятора, укреплен­ных на траверсе 17, осуществ­ляется через спиральную пружину 18, предназначенную для гашения высокочастотных крутильных колебаний кулачкового вала 20 топливного насоса и, таким образом, повышающую рав­номерность вращения грузов.

Автоматический регулятор УТН-5 обеспечивает повышен­ную цикловую подачу топлива при пуске двигателя при помощи пружины обогатителя 11. При пуске двигателя рычаг управле­ния 12 перемещается в крайнее правое положение до упора 13 (см. рис. 87, б). Основной рычаг 2 опирается при этом на же­сткий упор 4. При ?н < ?нА (рис. 88) усилие пружины 11 ока­зывается достаточным, чтобы удерживать рейку 9 (рис. 87, б) топливного насоса в положении наибольшей цикловой подачи топлива на уровне vцА. После запуска двигателя угловая ско­рость грузов увеличивается, и при ?н > ?нА центробежная сила грузов 15 оказывается достаточной для деформации пружины 11 и перемещения рейки 9 в сторону выключения подачи топлива.

В связи с этим в интервале угловых скоростей ?нА до ?нВ образуется пусковая скоростная характеристика АВ (см. рис. 88). При ?н = ?нВ промежуточный рычаг 1 (см. рис. 87, б) соприкасается с основным рычагом 2, связанным с пру­жиной 7 регулятора. При установке рычага управления 10 в по­ложение минимальной предварительной деформации пружины 7 совместное усилие пружин 11 и 7 удерживает рейку топливного насоса в положении, обеспечивающем образование внешней ско­ростной характеристики на участке ВС (см. рис. 88). Дальнейшее увеличение угловой скорости грузов (?н > ?н min) приводит к деформации пружин 7 и 11 (см. рис. 87, б) и перемещению рейки топливного насоса в сторону выключения подачи топлива. Таким образом формируется регуляторная характеристика 6 (рис. 88). Путем увеличения предварительной деформации пружины (см. рис. 87) можно задавать регуляторные характеристики 5, 4, 3 (см. рис. 88) и при установке рычага 12 на упор 13 (см. рис. 87) образуется крайняя правая (предельная) регуляторная характеристика 2 (см. рис. 88). На рис. 87 показано несколько характерных положений ме­ханизма регулятора.

Для повышения стабиль­ности настройки регулятора УТН-5 была разработана мо­дернизированная конструк­ция регулятора (рис. 89, а). В регулятор введен допол­нительный упорный подшипник для разгрузки топливного насо­са от осевых усилий регулятора. Для обеспечения более надеж­ной связи рычага управления и рычага 10 использованы разрезная головка и стяжной болт.

Названные и другие усовершенствования конструкции регулятора позволили увеличить срок его работы без ремонта и замены деталей до 6 тыс. рабочих часов.

В последнее время автотракторные двигатели все чаще при­меняют в качестве стационарных для привода электрических гене­раторов переменного тока. На таких двигателях должны быть установлены прецизионные регуляторы, обеспечивающие устой­чивую работу при высокой точности поддержания заданного ско­ростного режима.

Ногинский завод топливной аппаратуры и Центральный научно-исследовательский институт топливной аппаратуры сов­местно разработали унифицированный прецизионный регуля­тор скорости с ручным управлением УТН-9 (рис. 89, б) и с дистан­ционным управлением УТН-9Д на базе регулятора УТН-5. Унификация большинства деталей всережимного и прецизион­ного регуляторов с точки зрения производства весьма целесо­образна.

Прецизионный регулятор дополнительно оборудован систе­мой настройки степени неравномерности, состоящей из пру­жины 22, наклон который рычагом 23 можно менять без остановки двигателя, и упруго присоединенным катарактом, связанным поводком 21 с основным рычагом регулятора. Оба эти устройства смонтированы в крышке регулятора, что позволило не менять конструкции основного корпуса.

Испытания такого регулятора в стационарных условиях на дизель-электрической установке переменного тока дали удовлет­ворительные результаты.

На топливных насосах 4ТН-8 малой размерности устанавливают малогабаритный регулятор РВМ (рис. 90). Регулятор снабжен повышающей передачей (с зубчатыми колесами 1 и 10 от валика насоса к валику регулятора с передаточным числом 3, 64) и в связи с этим имеет меньшую массу грузов. Для упрощения кон­струкции автоматический обогатитель пусковых режимов заме­нен обогатителем разового действия. Для включения такого обо­гатителя необходимо перед пуском двигателя нажать на высту­пающий конец валика 16 и сместить, таким образом, упор макси­мальной подачи топлива.

Автоматические всережимные регуляторы с переменной пред­варительной деформацией пружины (пружин) имеют существен­ный недостаток, который заключается в том, что большое усилие пружин нагружает весь механизм регулятора и передается на педаль управления.