Двухимпульсные регуляторы скорости и ускорения

Чувствительные элементы, предназначенные для измерения углового ускорения и называемые акселерометрами, в автомати­ческих регуляторах двигателей распространения не получили, так как включение в регулятор двух чувствительных элементов (см. рис. 186) создает определенные конструктивные трудности. Вместо двух чувствительных элементов в двухимпульсных ре­гуляторах скорости и ускорению стали применять чувствитель­ные элементы работающие в соответствии с принципом Уатта, но реагирующие как на изменение угловой скорости, так и на изменение углового ускорения.

На рис. 187 показана схема такого механического чувстви­тельного элемента [231.

Импульс по ускорению создается за счет введения угла скоса прорези в звездочке (? >0). При появлении ускорения, напри­мер, в сторону увеличения частоты вращения скошенные пазы звездочки 1 воздействует на грузы 2, имеющие инерционность, таким образом, что перемещают их в сторону увеличения радиуса вращения. Муфта 5 получает перемещение вправо, умень­шая подачу топлива. В этом случае появляются две дополни­тельные силы. Одной из них является тангенциальная инерцион­ная сила шара

где тш — масса шаров; r — радиус вращения шара.

Эта сила действует по касательной к окружности вращения. Другой силой служит сила трения между грузом 2 и конической тарелкой 4:

где Jм – момент инерции муфты регулятора.

Если dl — расстояние, на которое перемещается шар вдоль паза, a dr — увеличение его радиуса вращения, то условия (454) и (455) приведения сил к оси движения муфты регулятора примут вид

где рпр — сила, приведенная к муфте; dz — перемещение муфты регулятора.

Так как

Таким образом, коэффициент Аj зависит как от инерционности шаров mш и конструкции (r, ? и ?), так и от момента инерции муфты чувствительного элемента. Поэтому масса упорного диска 2 на рис. 86 значительно увеличена.

В Одесском высшем инженерном морском училище изу­чена возможность получения импульса по ускорению в механи­ческом чувствительном элементе с качающимися грузами (см. поз. 14 на рис. 148). Для этого ось качания груза (рис. 188, а) следует повернуть на угол ?, как это показано на рис. 188, б. Такие чувствительные элементы получили название центробежно-тангенциальных. Серьезным недостатком такой схемы двухимпульсного чувствительного элемента яв­ляется то, что по мере увеличения ? и рос­та тангенциальной составляющей быстро уменьшается центробежная составляющая — поддерживающая сила регулятора. В связи с этим чувствительные элементы с поверну­тыми грузами (рис. 188, б) можно исполь­зовать в автоматических регуляторах не­прямого действия, имеющих дополнительные усиления выходной координаты чувствитель­ного элемента.