Автоматизация управления установок с ДВС., страница 41

3.9. Деформация пружины на каждом скоростном режиме (м)

Для всережимного регулятора изменение деформации пружины от режима минимальной скорости до номинального определяет ход управляющего рычага. Если предусматривается изменение плеча действия пружины (см. выше), то по нескольким значениям плеча, определяющим угол наклона пружины, и соответствующим деформациям рассчитывается траектория точки крепления пружины к управляющему рычагу и соответственно кинематика самого рычага.

3.10. Определение размеров пружины.

Диаметр пружины D (см) и число витков n следует задать на основе конструктивной проработки (допустимо использовать данные прототипа с учетом масштабного коэффициента). Тогда при известной жесткости с (н/м) диаметр проволоки (см)

При определении размеров пружины следует учитывать,что вычисленная ранее жесткость является суммарной жесткостью всех пружин, действующих на муфту измерителя скорости. Так, если конструкция всережимного регулятора предусматривает ступенчатое изменение приведенной жесткости за счет подключения дополнительных пружин с увеличением заданного скоростного режима, то на минимальной скорости работает одна пружина, а с увеличением затяжки пружин - две или три. В прецизионных регуляторах предусматривается дополнительная "настроечная" пружина, приведенная жесткость которой в сумме с приведенной жесткостью главной пружины должна обеспечить регулировку степени неравномерности от -2 % до +5 %.

3.11. Определение размеров упругоприсоединенного катаракта.

В прецизионных регуляторах прямого действия, а также в некоторых схемах регуляторов с гидроусилителем для повышения устойчивости регулирования применяются упругоприсоединенные катаракты, которые вводят в динамике исчезающую неравномерность d_исч. Соответствующая приведенная жесткость и жесткость пружины катаракта

где l₄ - плечо, на котором действует пружина катаракта.

Деформация пружины катаракта при перемещении муфты измерителя

и площадь поршня катаракта где p_кат -давление в полости катаракта, которое обычно принимается равным 0,05…0,06 МПа.

4. Особенности расчета регуляторов непрямого действия

В регуляторах непрямого действия усилие, действующее на орган управления подачей топлива, создается давлением масла, перемещающего поршень гидроусилителя. Исходной величиной, как и для регулятора прямого действия, является работоспособность где k = 0,015...0,03, рабочий объем двигателя (л)

4.1. Давление масла в масляной магистрали (МПа)

4.2. Объем, описываемый поршнем гидроусилителя (м³), где i - число управляемых полостей гидроусилителя.

4.3. Номинальный ход поршня гидроусилителя (м)

Конструктивный ход должен быть в 1,6...2 раза больше номинального.

4.4. Площадь поршня гидроусилителя (м²)

При дифференциальном поршне полученное значение соответствует большей площади, а меньшая принимается приблизительно вдвое меньше.

4.5. В случае гидроусилителя с одной управляющей полостью и возвращающей пружиной рассчитываются размеры пружины, исходя из того, что ее усилие должно составлять половину усилия, создаваемого давлением масла.

4.6. Определение размеров золотника.

Диаметр золотника

Ширина окон во втулке золотника

Конструктивный ход золотника

4.7. Определение параметров измерителя скорости.

Величина восстанавливающей силы

Расстояние от оси вращения измерителя скорости до оси качания груза

Номинальный ход муфты равен конструктивному ходу золотника.

Дальнейший расчет измерителя не отличается от статического расчета регулятора прямого действия.

5. Анализ устойчивости и расчет переходного процесса системы автоматического регулирования скорости

5.1. Составление структурной схемы системы с учетом вида и включения обратных связей.

5.2. Определение в общем виде передаточной функции и характерис-тического уравнения системы.

5.3. Определение параметров передаточной функции объекта регули-рования (двигателя) с учетом того, что он является интегрирующим звеном.

Время разгона объекта где I - момент инерции двигателя, M - крутящий момент.

Момент инерции может быть принят на основании данных прототипа двигателя. Если такие данные отсутствуют, можно оценить минимальный момент инерции, обеспечивающий допустимую неравномерность вращения вала двигателя в течение одного оборота d_s, которая составляет: