Это регулирование характеризуется тем, что изменение мощно­сти машины получается за счет изменения качества пара, т. е. его давления, при неизменном парораспределении. При уменьшении нагрузки и возрастании, в связи с этим, числа оборотов, регулятор скорости перекрывает дроссельный клапан; при этом пар, поступаю­щий в паровую машину, мнется, давление его снижается.

Такая система в схематическом виде представлена на фиг. 25. От вала паровой машины через пару конических зубчатых колес 1 по­лучает вращение вал 2 центро­бежного регулятора. При умень­шении нагрузки в первый момент число оборотов увеличивается, и так как центробежная сила гру­зов 3 возрастает, то они, расходясь, поднимают муфту 4 регулятора. В связи с этим правый конец ры­чага 5 опускается. Это заставляет дроссельную заслонку 6 повер­нуться так, что уменьшается площадь отверстия в паропроводе для прохода пара, давление поступающего пара падает и мощность машины уменьшается. Заслонка 6 будет прикрываться до тех пор, пока работа поступающего в цилиндр пара не будет соответствовать работе сопро­тивлений на валу от потребителя. Как только нагрузка возрастет, число оборотов машины в первый момент уменьшится, грузы 3 регу­лятора вследствие уменьшения центробежной силы несколько опу­стятся, а вместе с тем опустится муфта 4, приподнимая правое плечо рычага 5. Это заставит дроссельную заслонку принять новое положение, при котором отверстие для прохода пара увеличивается, а это повлечет за собой уменьшение дросселирования. Мощность машины возрастет.

Степень наполнения паровой машины при качественном регули­ровании не изменяется, так как регулятор совершенно не вмеши­вается в работу парораспределительного механизма.

Качественное регулирование применяется при парораспределе­нии, осуществляемом как плоским золотником, так и цилиндриче­ским. При этом уменьше­ние нагрузки вызывает значительное увеличение удельного расхода пара и понижение к. п.д.

Рассмотренная выше система регулирования от­носится к типу прямого действия, так как она непосредственно воздей­ствует на дроссельный кла­пан. Если же при регули­ровании требуется значи­тельная сила для переста­новки регулирующих орга­нов, то применяют систему регулирования непря­мого действия, при которой на регулирующие органы воздействует вспо­могательный механизм — сервомотор. Такая система регулирования будет рас­смотрена дальше во второй части курса.

Имеется несколько ти­пов регулятора скорости. Рассмотрим конструкцию центробежного конического регу­лятора (фиг. 26).

Стойка 1 (регуляторный вал) получает вращение от паровой машины. На его верхний конец жестко насажена тарелка 3, под кото­рой находится гайка 6, в нее упирается пружина 8, другой ее конец упирается в подвижный и вращающийся корпус регулятора 4. В корпусе подвешены на осях 5 грузы 7, верхние концы которых опираются при помощи роликов 2 на тарелку 3. При работе машины регулятор вращается, почему грузы расходятся и, опираясь роли­ками на тарелку, поднимают корпус регулятора, перемещающийся по шпонке 10. Вместе с корпусом поднимается муфта 9. Натяжная пружина уравновешивает центробежную силу грузов, и при всяком определенном числе оборотов грузы и муфты занимают определенное положение.

Если число оборотов вала при холостом ходе двигателя (при наи­более высоком положении муфты) обозначить через n_max, а число оборотов при максимальной нагрузке (при наиболее низком поло­жении муфты) обозначить через n_min, то степень неравно­мерности регулирования

?_p= n_max – n_min / n_cp ,     (I, 30)

где n_cp = n_max + n_min / 2     -  среднее число оборотов.

Величина ?_p устанавливает границы, внутри которых число оборотов вала отклоняется от среднего числа оборотов. Так, например, если ?_p = 0,06, что соответствует 6%, то при среднем числе оборо­тов машины 100 в минуту имеем n_max = 103 об/мин, а n_min = 97 об/мин.

Пусть при средней нагрузке машины число ее оборотов, а следо­вательно, и регулятора будет n_ср. При изменении нагрузки муфта регулятора начнет подниматься или опускаться не сразу, а только тогда, когда число оборотов достигнет определенного значения, при котором усилие на муфту окажется достаточным для преодоления трения в частях регулятора и для перестановки, например, дрос­сельного клапана. В интервалах чисел оборотов между п' и п" регу­лятор остается нечувствительным, т. е. не отзывается на изменение числа оборотов. Мерой нечувствительности регулятора является степень нечувствительности регулятора

? = n' — n"  / n_cp

Для того чтобы регулятор не реагировал на периодические коле­бания угловой скорости, обусловливаемые непостоянством вращаю­щего усилия Т, необходимо, чтобы

? ? ?,

где ? —степень неравномерности маховика (см. главу V).

Если указанное условие не будет выполнено, муфта регулятора, даже при постоянной нагрузке, будет работать неравномерно, что нарушит четкость регулирования и ускорит износ шарнирных соединений регулятора.

Для уменьшения этого явления регулятор часто снабжают мас­ляным тормозом — катарактом, который состоит из небольшого цилиндра, заполненного маслом, и поршенька, связанного с регулятора. Перемещение поршенька тормозится маслом, перете­кающим из одной полости цилиндра в другую, что и удерживает муфту регулятора от «прыгания». Степень нечувствительности регу­лятора при наличии катаракта, естественно, повышается, почему в этом случае необходимо брать регуляторы более тяжелые