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.
|