Центробежный регулятор скорости

 

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ , содержащий вал, связанный с двигателем, первый груз, закрепленный на конце тяги, первую пластину, , изогнутую в виде полукубическойпараболы , один конец которой прикреплен к валу, непосредственно, а другойВГГ ОЮЗН Я 13. ::J3 .через жесткую связь и блок управления двигателем, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности регулятора, в него введены датчики положения грузов, связанные с блоком управления двигателем, второй груз, закрепленный на второй тяге , вторая пластина, изогнутая в виде полукубикеской параболы и закрепленная на валу симметрично относительно первой, и гибкие ленты из неупругого материала, причем тяги выполнены в виде жестких стержней, а гибкие ленты из неупругого материала прикреплены чрест-накрест одними концами к жестким стержням, а други- f. ми концами - к пластинам. , .53 (Л X) 1п 4 СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 5)) G 05 D 13/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3564145/18-24 (22) 15.03.83 (46) 30.05.84. Бюл. Р 20 .(72) Л.A.Ìàçàåâ (53) 621.438-55 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

В 962878, кл. G 05 D 13/00, 1971.

2.Гиндикин С.Г. Рассказы о физиках и математиках. N. 1981, с. 115-116 (прототип). (54)(57) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ, содержащий вал, связанный с двигателем, первый груз, закрепленный на конце тяги, первую пластину,, изогнутую в виде полукубической параболы, один конец которой прикреплен к валу непосредственно, а другой, через жесткую связь и блок управления двигателем, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности регулятора, в него введены датчики положения грузов, связанные с блоком управления двигателем, второй груз, закрепленный на второй тяге, вторая пластина, изогнутая в виде полукубической параболы и закрепленная на валу симметрично относительно первой, и гибкие ленты иэ неупругого материала, причем тяги выполнены в виде жестких стержней, а гибкие ленты из неупругого материала прикреплены <рест-накрест одними концами к жестким стержням, а други- ми концами - к пластинам. . 3

1095145

Изобретение относится к центробеж ным регуляторам скорости и может быть использовано для автоматического регулирования скорости ведущего звена машин и приборов.

Известен центробежный регулятор скорости, содержащий вал вращения, . выполненный с прорезями, в которых с возможностью перемещения расположены коромысла с инерционными массами, а коромысла установлены в средней части на штифте и соединены поqвижно шатунами с двумя плавающими оппозитными валами, на одном из которых установлен балластный груз (1j, Недостатком регулятора является 15 невысокая точность регулирования при больших нагрузках.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цент. робежный регулятор скорости, содержа- 20 щий вал, связанный с двигателем, первый груз, закрепленный на конце тяги, первую пластину, изогнутую в виде полукубической параболы, один конец которой прикреплен к валу непосредственно, а другой — через жесткую связь и блок управления двигателегл (2)

Недостатком регулятора является дебаланс относительно оси вала за счет одного инерционного груза и невозможности передачи махового момента на ведущее звено из-за наличия гибкой тяги.

Цель изобретения - повышение точности регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в центробежный регулятор скорости, содержащий вал, связанный с двигателем, первый груз, закреплен- 40 ный на конце тяги, первую пластину, изогнутую в виде полукубической параболы, один конец которой прикреплен к валу непосредственно, а другойчерез жесткую связь и блок управления двигателем, введены датчики поло 45

><ения грузов, связанные с блоком управления двигателем, второй груз, закрепленный на второй тяге, вторая пластина, изогнутая в виде полукубической параболы и закрепленная на 50 валу симметрично относительно первой, и гибкие ленты иэ неупругого материала, причем тяги выполнены в виде ° жестких стержней, а гибкие ленты из неупругого материала прикреплены 55 крест-накрест одними концами к жестким стержням, а другими концами к пластинам.

На фиг. 1 схематически представлен центробежный регулятор и его 60 схема привязки к машине и двигателю, где г „„ — радиус минимальной орбиты, г.л„,-. — радиус максимальной орбиты, ьг — величина изменения радиуса орбит инерционных масс, В, С, D,E

F Q — точки крепления гибких нерастяжигых лент, H — направление вращения вала, 4 — высота; на фиг. 2 представлена схема крепления гибких нерастяжимых лент (жесткие стержни и пластины условно оттянуты); на фиг.3кривые зависимости оборотов и радиуса < орбит от энергии Е движущих. ся сил; на фиг. 4 — силы, действующие на инерционные грузы.

Центробежный регулятор скорости содержит вал 1 вращения, на котором установлены пластины 2,отогнутые в— разные стороны в виде полукубической параболы, жесткие стержни 3 с инерционными грузами 4 и гибкие ленты 5 иэ неупругого материала, присоединенные с предварительным натяжением крест-накрест в точках Q,,F,,2 к жестким стержням 3, а в точках Е

С, ц — к отогнутым частям пластин 2.

Точки В, F, D и Е, С, G образуют силовые треугольники,препятствующие смещению:.<естких стержней

3 относительно отогнутой части пластин 2.

Если разводить грузы 4, то жесткие стержни 3 благодаря наличию .лент 5 окатывают: профили отогнутых частей пластин 2, при этом грузы 4 перемещаются в пространстве по параболическим кривым, что удовлетворяет шестой теореме Гюйгенса.

На фиг. 1 изображены также машина 6, кинематическая передача 7 двигателя 8, датчики 9 положения грузов, блок 10 управления двигателем 8. !

Центробежный регулятор скорости работает следующим образом.

При подаче на устройство электрического тока датчик 9 минимальной орбиты включает двигатель 8, который начинает вращать через кинематическую передачу 7 регулятор по стрелке Н с плавно нарастающими оборотами (участок.О-К кривой 11 на фиг. 3) . Одновременно вращается и машина б.

По достижении угловой скорости заданного параметра стабилизации инерционные грузы 4 начинают расходиться. Начало расхождения грузов 4 соответствует минимальному радиусу орбиты „ „и„.

Дальнейшее увеличение центробежной силы и момента количества движения от действия движущих сил двигателя происходит эа счет увеличения радиуса „, а не за счет увеличения угловой скорости Ы

По достижеиии инерционными грузами 4 максимальной орбиты наступает верхний предел стабилизации оборотов точки L (cM. кривые 11 и 12), а датчик 9 положения максимальной орбиты отключает двигатель 8. Дальнейшее

1095145 ис.

-aeepwu Иаков

Фиг. 3

ВНИИПИ Заказ 3596/29 Тираж 842 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вращение машины 6 происходит от центробежного регулятора через кинематическую передачу 7 за счет накопленной полной энергии.

Радиус орбиты Р, инерционных грузов 4 уменьшается, и уменьшается высота 4, т.е. ин - ционные массы 4 совершают работу при неизменной угловой скорости 6

Как только радиус орбит инерционных грузов 4 примет минимальное значение, датчик 9 минимальной орбиты включит двигатель 8 и произойдет следующий цикл накачки энергией центробежного регулятора, т.е. кинетическая энергия движущих сил двигателя 15 будет переходить в кинетическую и потенциальную энергию на регулятор в виде увеличения орбиты, занимаемой инерционными грузами 4, и высоты подъема h

Поскольку постоянная времени нарастания движущих сил выбрана намного больше времени саморегулирования регулятора, девиация угловой скорости заданного параметра стабилизации практически отстуствует.

На фиг. 3 кривая 11 отображает зависимость числа оборотов регулятора от энергии движущих сил, кривая

12 — зависимость радиуса орбит от энергии движущих сил, Введение датчиков положения грузов, второго груза, второй пластины в виде полукубической параболы и гибких лент из неупругого материала позволяет повысить точность регулирования при больших нагрузках.