Автоматизация управления установок с ДВС., страница 11

б) Двухрежимные регуляторы

Двухрежимный регулятор, по определению, обеспечивает стабильность скоростного режима в двух диапазонах – минимальной и номинальной частоты вращения. Соответственно этому характеристики центробежных и восстанав-ливающих сил имеют вид, показанный на рис. 34.

При изменении скорости вращения от w_min до w₁ муфта измерителя перемещается от 0 до z₁. Одновременно перемещается рейка топливного насоса, уменьшая подачу топлива. В диапазоне от w₁ до w_н муфта находится в постоянном положении, рейка перемещается вручную. В диапазоне от w_н до w_max муфта перемещается от z₁ до z₂, обеспечивая управление подачей топлива.

Один из возможных вариантов схемы, реализующей такой принцип управления скоростью двигателя, показан на рис. 35. Измеритель скорости состоит из крестовины 1 с грузами 2, муфты 3 и двух пружин 4 и 5. Пружина 4, имеющая меньшее предварительное поджатие, постоянно прижимает муфту 3 к лапкам грузов. С торцом пружины 5 муфта соприкасается только при перемещении на величину z₁, что соответствует увеличению частоты вращения от w_min до w₁. При этом связанная с муфтой точка А рычага 7 перемещается, поворачивая этот рычаг относительно неподвижной точки В. Одновременно переме-щается точка С и связанная с ней рейка топливного насоса 8. В диапазоне скоростей от w₁ до w_н. муфта не перемещается, так как центробежная сила грузов недос-таточна, чтобы преодолеть усилие
пружины 5. В этом диапазоне скоростей управление двигателем осуществляется с помощью рычага ручного управления 6. При этом перемещается точка В, причем рычаг 7 поворачивается относительно неподвижной точка А. Если скорость вращения становится больше, чем w_н, центробежная сила грузов превышает усилие пружины 5, поворачивая рычаг 7 и тем самым уменьшая подачу до нуля при скорости w_max.

Всережимные регуляторы прямого действия – это, по преимуществу, регуляторы двигателей автотракторного класса, к которым предъявляются, в соответствии с их назначением, следующие требования:

1) регулятор должен обеспечивать плавное регулирование скорости во всем диапазоне от пусковой частоты вращения до максимальной;

2) степень неравномерности номинального скоростного режима должна лежать в пределах 5...8 % во избежание выхода частоты вращения за пределы, обусловленные прочностью и надежностью работы деталей и узлов двигателя;

3) степень неравномерности во всем диапазоне скоростных режимов не должна превышать 35 %;

4) регулятор должен обеспечивать устойчивость работы двигателя во всем диапазоне скоростных и нагрузочных режимов, включая холостой ход и режимы "прокрутки" (торможение двигателем, выбег при сбросе скорости и т.п.);

5) желательно обеспечить с помощью регулятора форму огра-ничительной ветви скоростной характеристики, благоприятную с точки зрения тяговых характеристик двигателя в составе транспортной моторной установки.

Выполнение первого из перечисленных требований дости-гается с помощью механизма, изменяющего восстанавливающую силу пружины или пружин, как показано на рис. 22, либо смещающего рабочий участок пружины (рис. 23). В первом случае соотношение восстанавливающей и центробежной сил изменяется в соответствии с рис. 30, во втором - как показано на рис. 36.

Независимо от способа управления скоростным режимом, механизм должен быть снабжен ограничителем максимальной скорости, выполняемым обычно в виде регулируемого упора управляющего рычага. На рис. 37 ограничитель скорости выполнен в виде винта 3, в который упирается рычаг 2, управляющий затяжкой главной пружины 1. Желательна также установка аналогичного ограничителя минимальной скорости (минимальной затяжки главной пружины) для того, чтобы водитель мог в стояночном режиме отпустить рычаг до этого ограничителя, не опасаясь заглохания двигателя. Однако при наличии ограничителя минимальной скорости необходимо иметь дополнительное устройство для принудительного отключения подачи топлива при остановке двигателя.