Регулятор скорости вращения

 

1,РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащий датчик скорости и регулирующий орган, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и экономичности регулятора. датчик скорости выполнен в виде ма .ховика, установленного с возможностью поворота вокруг оси внутри корпуса и связанного с ним через рьиаг, шарнирно закрепленньш в корпусе, на конце которого шарнирно установлена вилка с расположенным внутри нее роликом, установленным на шпицеворезьбовом валу, а регулирующий орган выполнен в виде грузов, связанных между собой пружиной и через червячную передачу - с шпицево-резьбовым валом, ось вращения которого , перпендикулярна осям вращения маховика и корпуса и направлена по диаметру опорного диска, причем ролик установлен с возможностью перемещения по опорному диску вдоль его диаметра.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

0% (11) (д) G 05 D 13/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3465739/18-24 (22) 07. 07. 82 (46) 15. 08.84. Бюл. В 30 (72) Н.С. Галимов и Э.ф.фатхуллин (71) Камский политехнический институт (53) 620.531.6 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 842734, кл. С 05 D 13/10, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

9 646317, кл. G 05 D 13/08, 1976 (прототип). (54)(57)1.РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ, содержащий датчик скорости и регулирующий орган, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и экономичности регулятора, датчик скорости выполнен в виде ма.,ховика, установленного с возможностью поворота вокруг оси внутри корпуса и связанного с ним через рычаг, шар- нирно закрепленный в корпусе, на конце которого шарнирно установлена вилка с расположенным внутри нее роликом, установленным на шпицеворезьбовом валу, а регулирующий орган выполнен в виде грузов, связанных между собой пружиной и через червячную передачу — с шпицево-резьбовым валом, ось вращения которого перпендикулярна осям вращения маховика и корпуса и направлена по диаметру опорного диска, причем ролик установлен с возможностью перемещения по опорному диску вдоль его диаметра.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что шлице11Р8401 во-резьбовой вал снабжен гайкаьж, установленными с двух сторон вилки.

Изобретение относится к области автоматического регулирования, в частности к инерционным регуляторам скорости, и может быть использовано для стабилизации числа оборотов 5 ведомого вала по принципу прямого регулирования при изменении нагрузки на валу.

Известен регулятор скорости вращения, состоящий из ведущего и ведомого валов и центробежного механизма 1 ).

Этот регулятор поддерживает постоянную угловую скорость ведомого вала за счет подводимой энергии от 15 внешнего источника энергии, т.е. работает по принципу непрямого регулирования .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ре-20 гулятор скорости вращения, содержащий датчик и регулирующий орган, причем датчик скорости состоит из винтовой пары, на стержне винта которой расположены два диска махови-, 25 ка, а регулирующий орган содержит пару конических шестерен, ось одной из которых выполнена в виде винта, на котором расположена гайка, а ось другой конической шестерни связана 30 с фикционным колесом, расположенным между дисками-маховиками 521.

Недостатками этого регулятора скорости вращения являются малая точ ность регулирования, неплавность стабилизации скорости и большой расход потребляемой энергии от внешнего источника.

Цель изобретения — повышение точности и экономичности регулятора . 4р

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе скорости вращения, содержащем датчик скорости и регулирующий орган, датчик скорости выполнен в виде маховика, установ-45 ленного с возможностью, поворота вокруг оси внутри корпуса и связанного с ним через рычаг, шарнирно эакрепленный в корпусе, на конце которого шарнирно установлена вилка с расположенным внутри нее роликом, установленным на шпицево-резьбовом валу, а регулирующий орган выполнен в виде грузов, связанных между собой пружиной и через червячную передачу с шпицево-резьбовым валом, ось вращения которого перпендикулярна осям вращения маховика и корпуса и направлена по диаметру диска, причем ролик установлен с возможностью перемещения по опорному диску вдоль его диаметра.

Шпицево-резьбовой вал снабжен гайками, установленными с двух сторон вилки.

На фиг. 1 представлен регулятор скорости вращения, общий вид, на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Регулятор скорости вращения содержит датчик скорости, выполненный в виде маховика 1, установленного внутри полого корпуса 2 и соединенного с ним через рычаг 3, который передвигает по диаметру невращающегося опорного диска 4 вилку с роликом

5. Для возврата ролика 5 в центр диска 4 установлены на шлицево-резьбовом валу 6 две гайки 7. Корпус 2 может быть приведен во вращение клиноременной передачей. Кроме того, регулятор содержит червячную передачу 8, грузы 9, пружину 10.

Регулятор скорости вращения работает следующим образом. !

Исходное положение элементов регулятора: ролик 5 находится в центре диска 4, маховик 1 неподвижен . грузы 9 собраны вблизи оси вращения корпуса 2, что приводит к уменьшению потребляемой энергии при пуске.

При включении двигателя (не показан) вращающий момент начинает поворачивать корпус 2, а маховик 1 в силу своей инерционности остается без движения. Рычаг 3 отклоняется на угол ф и перемещает ролик 5 вдоль

1108401 шпицево-резьбового вала 6 от центра диска 4.

Вследствие связи между маховиком и корпусом, допускающей . относительный поворот на некоторый угол ф, 5 по мере поворота корпуса 2 начинается вращение маховика 1. Таким образом, приводной двигатель -нагружается постепенно, что приводит к уменьшению пускового этапа. Одновременно с этим выход ролика 5 из центра диска 4 приводит к вращению вала 6,а вращение вала 6 через червячную передачу 8 передается на оси поворота грузов 9 (не показаны).

Грузы 9 расходятся от оси вращения маховика 1, увеличивая его момент инерции. В процессе разведения грузов одна из возвратных гаек

7 возвращает ролик 5 в центр диска

4. Ролик 5 прекращает свое вращение, следовательно, движение грузов

9 относительно корпуса 2 прекращается. Скорости маховика 1 корпуса 2 и грузов 9 выравнены, накоплена наибольшая кинематическая энергия.

Приводной двигатель может быть выключен.

Под действием нагрузки появляет30 ся угол ф обратного знака, и ролик 5 с помощью рычага 3 перемещается вдоль вала 6 в другую сторону. Вал 6 вращается в другом направлении, и червячные пары 8 собирают грузы 9, уменьшая момент инерции системы. При этом З5 скорость вращения корпуса 2 поддерживается на определенном уровне. В процессе сбора грузов 9 возвратная гайка 7 возвращает ролик к центру диска 4, при этом выравниваются скорос40 ти движения маховика и корпуса и прекращается вращение вала 6. С возвращением грузов в центр включается приводной двигатель, и цикл повторяется вновь.

Под действием внешнего момента нагрузки М изменение, кинетичес-— кого момента системы Н выражается

Щ eK2vn ю ФЦ ct (щ(д> рр) (К, . 2 сИ. сИ где m — масса всех грузов;

Ф вЂ” угловая скорость маховиков, R — радиус вращения грузов— величина переменная.

Для переменной части момента инер,ции системы из-за движения грузов при ub-- постоянная:

-„— н=М„ („- „ = .

С1 wl 1 Ю

4ц .1е

mR.Ю сРЙ +

d t

Ми Ф)ЫР -Маса, а.,„ если принять, что

@ + = О, то .та) RÚëî,»

2Мф.

Регулятор скорости вращения позволяет в результате накопления кине- тической энергии преодслевать повышенные нагрузки без увеличения мощности двигателя с сохранением данной угловой скорости вращения. Двигатель, приводящий маховики во вращение, можно испольэовать только для накопления достаточной кинетичес-. кой энергии и выключить, что уменьшает реактивную нагрузку и расход потребляемой энергии.

1108401

Составитель В.Скибенко

Редактор Л.Веселовская Техред Д,Микещ

Корректор А.Тяско

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5863/33 Тираж 842

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5