Автоматизация управления установок с ДВС., страница 14

б)

а)

Вопрос о форме ограничительной ветви скоростной характеристики (далеебудем именовать ее просто ограничительной характеристикой) был затронут в разделе 2.3. На рис. 11 показан вид ограничительных характеристик при жестком упоре хода рейки (кривая 2) и с корректирующим устройством (кривая 3). В первом случае в конструкции регулятора должен быть
предусмотрен жесткий упор 1, ограничивающий ход рычага 2 (рис. 43, а). Этот упор обычно выполняется регулируемым. Однако вид ограничительной характеристики (кривая 2, рис. 11), получаемый при использовании обычных видов топливных систем, как правило, не отвечает требованиям, предъявляемым к транспортным двигателям, где требуется некоторое повышение крутящего момента с уменьшением частоты вращения (отношение максимального момента к номинальному порядка 1,2). Простейшее решение заключается в использовании упругого ограничителя хода рейки. Один из вариантов показан на рис. 43, б. Здесь ограничитель выполнен в виде подпружиненного упора 1. При изменении нагрузки от холостого хода до номинальной рычаг 2 не касается упора 1 (линия 1 на рис. 44, а). При превышении этой нагрузки частота вращения снижается, и усилие пружины 3

б)

а)

превышает центробежную силу грузов. Эта разность деформирует пружину корректора 1, позволяя рычагу 2 переместиться далее в направлении увеличения подачи топлива (линия 2). Когда ход упругого упора полностью выбран, рычаг 2 (рис. 43, б) не может перемещаться при дальнейшем уменьшении скорости, и линия 3 на рис. 44, а совпадает со скоростной характеристикой двигателя без регулятора. По существу, отрезок ограничительной характеристики 2 является дополнительной регуляторной ветвью скоростной характеристики, его крутизна определяется жесткостью пружины упора 1 (рис. 43, б), которая значительно превышает жесткость главной пружины измерителя 3. Соотношения центробежных и восстанавливающих сил при такой системе корректирования показаны на
рис. 44, б. Режим, при котором вступает в действие пружина корректора, определяется положением муфты z_к. В зависимости от предварительной затяжки главной пружины это положение достигается при различных частотах вращения, так что каждый корректорный участок 2 является продолжением одной из регуляторных ветвей 1 (рис. 44, а). Соответственно максимальная величина крутящего момента при данной скорости зависит от предварительной затяжки главной пружины. Поэтому корректоры такого типа называют относительными.

Схема регулятора с абсолютным корректором ограничительной характеристики показана на рис. 45. Здесь муфта измерителя 1 упирается в рычаг 2, связанный с рейкой топливного насоса. Подпружиненный упор (корректор) 3 закреплен на рычаге 4, связанном с главной пружиной 6. Таким образом, действие центробежной и восстанавливающей сил, приведенных к муфте, замыкается через корректор 3. При работе на номинальном скоростном режиме регуляторная ветвь 1 (рис. 46, а, б) формируется взаимодействием усилия главной пружины 6 (рис. 45) и центробежных сил, пропорциональных квадрату частоты вращения, которая изменяется в диапазоне от ω_max на холостом ходу до ω_н на полной нагрузке (точка а на рис. 46, а, б). При этом, поскольку центробежная сила превышает усилие пружины корректора 3
(рис. 45), упор корректора утоплен, и рычаги 2 и 4 работают как единое целое, передавая усилие главной пружины муфте. На режиме номинальной скорости и полной нагрузки (точка а на рис. 46, а, б) рычаг 4 касается жесткого упора 5 и при дальнейшем снижении скорости остается прижатым к этому упору, а пружина корректора, усилие которой, начиная с точки а, превышает центробежную силу, выдвигает подвижный упор, давая дополнительное перемещение рычагу рейки 2 (участок 2 на рис. 46 а, б). При снижении частоты вращения меньше ω₂ подвижный упор корректора полностью выходит из гнезда (точка b), и дальнейшее снижение скорости не приводит к перемещению рейки (участок 3). На участке 2 центробежная сила грузов уравновешивается только пружиной корректора, благодаря чему положение рычага рейки 2 зависит только от частоты вращения. Все регуляторные ветви при скоростях от ω₁ до ω_н выходят на линию 2, т.е. максимальный крутящий момент не зависит от затяжки главной пружины.