Жирицкий Г.С. Паровые машины

Подождите немного. Документ загружается.

г.

5-31

ар

акте

рс.сст!!ка,

еу

л ят

а 173

||ри

рассмотрении

Равновесия

с!1л вра1ца1о_

щегося

регулятора

силь1

эти

удобно

приво-

дить

центру

груза и

равновесную

,^,у

(на

один

гРуз)

напРавить перпенднкулярно

оси

Регулятора

(фиг.

5-1,

слева).

предьтдущем

параграфе

все статические

силы'

прило)кеннь1е

регулятору'

были заме-

нень[

поддерхсивающей

силой

.6. |_{риволя

эту

€илу

центру

грузов' найдем:

нение

моментов

относительно

точки

А под-

веса

груза.

этом

случае

поА

формуле

(5-4)

надо

понимать

вес

всех неуравнове1шенных вра-

щаю{цихся

масс'

приведенньтй

центР}

груза.

угловая

скорость'

при которой

возмоя<но

равновесие

регулятора'

(5-5)

.8елинина

второго

корня

легко может

бьтть

найдена по

характеристнке

регулятора

(фиг.

5-3).

Аля

произвольной

точки-

этоЁ характеРи-

стики

|1оло>ким,

что при

построении

характери_

стики приняты

мас:птабь::

ллв

по

оси х ътзо6ра>кает

.]!''

лолс по

оси

изобрах<ает

ка.

таком

случае

€:0?;

х-а(1;

сь$в

хас[е

€ледовательно,

Ёв

ч.

(5-6)

(5-7)

.(ля

разлиннь:х

значений х

мех{ду

х| лр1а

ни}(нем

х2 пр\1'

верхнем полох(ении

муфть:

из характеристики

регулятора

моя(но

опРе-

делить

величинь|

189

по

формуле

(5_7)

найтп

соответствующее

этой

величине

х 3начение

угловой

скорости

Ф,

на3ь1ваемой

равновес-

ной

угловой

скоростью

1ак как

л:обому

соответствует

опреде_

ленное

положение

муфтьт,

характери3уемое

сдвигом 2 ее

от

ния(него поло)кения

(фиг.

5-2)'

то

мох(ет

бь:ть

построена

кривая

а0

равно-

весных

угловьтх

скоростей в

функшии

подъ-

ема

муфтьт

(фиг.

5_4).

/!1ы

видим,

нто

в ни}(нем поло)кении

муфть'

регулятор

находится

равновесии

при

угло-

вои

скорости

(о1'

а в верхнем

положении

муфтьт_при

угловой

скорости

ш'.

Фтно:шение

|1лу1

Фиг. 5-3.

)(арактеристика

регулят.ора.

Ё.\э'-€

-Бх,

Ёо':€<о,

. Ах"

\Фу,:

тг

горизонтальная

составляющая ско-

рости

о').

|]одставляя

вместо

€

его

значение

из

фор_

муль|

(5-2),

найдем:

€:6,?у

2о"э

+2Ру,

(5_3)

'19с

' '"Ф., '

где

отно1цения

!*'р'''"''

как и

раньтше,

на-

ходятся

из

плана

скоростей

(фиг.

5_2).

Фпределяя

€

для

различнь|х

значений

х_

расстояния

от

центра

гру3а

до

оси вращения

{фиг.

5-1)'

мох(ем

построить кривую приве-

денной

силь[ с,

которая

1:осит

название

характеристики

регулятора

(фиг.

5-3).

!ля

равновес|{я

вращающегося

регулятора

при

.:тюбом

поло)кении

муфты

необходимо

наличие

центробех(нь!х

с||л'

уравнове!шиваю-

щих

приведенную

еилу €.

регуляторе'

схематически

показанном

на

фиг.

5-1, мы мо)|(ем

пренебрень

центро_

бехснь:'ми

силами

стерх<ней,

поскольку

мь1

у)ке

пренебрегли

их

весом. Равнодействую_

1:".

центробех<",*

^'"'

с#1*#*ъ":|,{г#;#

+ л

й",

,"у'ю.

1акий^

об-

разом,

действуюшей

яв"т|яется ли1шь

цент-

робехсная

сила

гру-

зов' которая

дол)к-

на

равняться

пРиве-

денной

стцле

€:

2с"

хФА-

о'

(5-4)

|1ри

учете

цент-

робе:кнь:х

сил

стер-

}кнеи

их

надо

при-

вести к

центру

гру-

3?, составляя

урав-

':{*,{т

{#:ы

(5-8)

Б'назьтвается

теоретическим

коэф-

174

Рееулшрованне

[

празд.

Фиг.

5-4.

!,арактерйстиг<а

регуляторов.

фициентом

нер

авномерности

рет_

|ятора

(теоретинеским

постольф,

пос*ольку

он

уст*1о-:_{ен

для

рецлятора

без-

трения).

__---у*.ул"тор,

котором,ка>кдому

!полох{,ению

муФтьт

соответствует

определенная

рав1но,вес_

ная

угловая

скорость,

возраста[ощая

с подъе-

мом

муфть1'

называется

у'стой

чив

ь]

м .

Регу4.ято;р,

котором

кри'вая

равновеснь1х

11.огочтей

изобра>кается

вертикалЁной

прямой

линией

ас

(фиг.

5_4),

назьтв!,ется

безразлттнньгм

|4]\|!

астатическим.

__1акой

регулятор

находится'в'бе,зразличном

равновесии

при

любом

поло>кёнии

йуфтьт,

но

:Р]}^_9,Р*деленног]

угловой

скор,ости

о,.

при

лю0оп4

изм'енении

угловой

скорости

регулятф

сразу

переходит

одн6

из

крайних

полох<ени#,

потому

не

мо:кет

бьтть

прйштен'ен

для

регули_

р'ования

ма1пинь].

^_--5Р'т"

а4,

представляет

со'бою

характери_

::1р

неустойчивого

рецлятора:

здесь

муфта

шт'однимается

уп{еньгпением'

угловой

скорости.

состоянии

покоя

муфта

регулятора

естественно

занимает

наинизтшее

Ёол|лхс9нйе;

когда

)ке

угловая

скорость

до,сти'гнет вели!инь1

о',

муфта

сразу

перейдет

крайнее

верхнее

полох(ение'

3атем

ув'еличением

}тачнет

опускаться.

?акой

рецлятор',очевидно'

непри-

|оден

д./!я

управления

парораспределительньтм

механи3мом'

так

как

на

всем

дйапа30не

изме_

нения

угловой

скорости

вращения

от

нуля

до

максимума

муфта

регулятора

долх(на

т|ереме-

щаться в

одном

.и

том

х<е

направлен,ии.

'|!ри_

3наком

устойнивости

регулято,щ

является'

та_

ким

образом'

норавенство:

*'>

о. при

рецлятор а'статичен.

@б

устой+ивости

регулятора

]у!о'кно

судить

по

кривой

приведенн,ой

шейтробе>кнол

си',,

на.фиг.

5_3.

Бс}и

ч,

возрастает

увеличениеш1

:--\у!"

,),

регулятор

устот;нйв;

-".,.,

*'р.^'*_

ристика

регулятора

пРР-дставляет

собою''!рБ-

зок

п!ямой,

проходяшёй

нерез

начало

коорди-

}{ат'

т.

е.

сопз1

для

любой

точки

характе_

ристик|1'

то

регулятор

астатич'ен.

\роме

рассмотреннь1х

характер'истик

поль-

3уются

еще

так

Р]азь1вае}1ой

статич1с^'*

*,р!й-

теристикой

р'егулирования' представляющей

за_

Р,исимо,сть

ъ1исла

.о'боротов

от

пт'ощности

ма1пинь;

(кривая

а0

на

фиг.^5-5)-.

"дуч1:

?::

характеристика

1\.{о)кет

бьтть

,гло'стро'ена

по

фиг.

5-4,так

как

ка}кдой}

:|!Ф.г1Ф}!(ению'муф-

ты

соответствует

опр,еделенная

степень

напол_

нения

(или

степень

дросселирования

''р*

,'у;-

."}:)'

'сл'едовательно'

и м'ощность

ма11]инь{.

^.олостому

хоА}

соответствует

наибольтшее.

:т''

оборотопв,

максимальнот]

мощности

наип{ень]]]е'е.

-^--|9_у{"'ор

обьтнно

снаб>кается

приспособ_

лением

для

йзменения

числа

оборотов.

Б боль-

у1т:тве

случаев

этим

приопособленией

1син-

хр

ониз

тор

о,м)

из

меняется]

н а тя)кен

ие

пру)кияь!

регулятора:

?: €.

изменяется'

например

,'ёила

|Р

11_фиг.

5_1.

}велич||вая

натяг

Ёру>кинь1'

мы

повьт1]']ае,м

число

оборотов

при

данЁом поло>ке_

нии

муфть:,

].8.

при

неизм'еннь1х

мо}1ентах

па'

рораспределения.

Бсли

числ,о

оборотов

ма1]]иньт

п,оддер)ки-

вается

постояннь1м

сицхронной

работой

6'е*-

трического

генератора

на

валу

м6тшиньт

сеть[о

[]€!€&1,€}{!{Ф'гФ

тока'

то изм'енен.ие

натяга

пру-

)киньт

вьтзьтвает

перемещение

муфтьт

рещля-

тора'

след0ватель|[{о'

изменение

мощности

маш'иньт

.-..'31*:

на{пример'

при

увеличении

натяга

пру-

}инь1

в-регуляторе

(фиг.

5-1)

неизменнош|

числ'е

оборотов

ма{шинь1'

работаюш1ей

на

элек.

трическую

сеть

параллепБно

другими ма1пи_

нами'

равно'весие

регулятора

'йо>кет

бьтть

д:::]_:1-у]"

ли1пь

при

опущенной

вниз

муфте.

сних(ение

муфть:

вьтзовет

шерестано,вку

паро_

распредег|ите.,1ьно]го

механизма

сторону

уве_

личения

мощности

ма11].инь1.

Ёа

фиг.

5-5

,представлен

ряд

статически.!(

характеристик

машинь|

при

разлинном

натяге

:Р_тчу"11

регулятора. прй

ш&тоянной

мощц9_

!11 1,:

-число

оборогов

мо}кно

менять

преде_

!::

до

пу;

при

поет1оян!{ом

числ*

'6'ф_

\Ф3

мощность

ма1шинь|

мо,)кет

меняться

_.^^_1 !р"""рь1

конструктивного

осуществле|{

|1я

си\'-

хронизаторов

даны на-фиг.5-15

ь]:о--_

[

г.

5-41

1араллельная

работа

электр|/цескцх

еенераторов

\75

|хт

&уа

|'з

|с2

н2

/'!.''",'

Фиг. 5-5.

(татическая

характери-

стика

регулирован11я.

пределах

от нуля

$.а'с,а

при числе оборо-

тФР! 12-от

нуля

литшь

до

!{2.

Ёет<оторьте

системь1

регуляторов

допускают

изм.енение

ч}1сла оборото,в

оч'ень

1широ,ких

преде]1ах,

что

н,ео,бходимо

для

паровь1х

ма1пин,

приводящих

насось!'

ком,прессо'рь1

и 1те{<ото'рь1е

другие

ма1шинь1.

5-4. пАРАллвльнАя

РАБотА элвктРичвс|(их

гвнвРАтоРов

пРиводом

от

пАРовь[х

мАшин. РАционАльнАя ФоРмА стАтичвс|(ои

хАРАктвРистики

|1олох<им,

что

электрически'е генераторь]

двух

паР0вь1х

ма!пин

ра'б.отают

параллельно

на

общую

сеть перем,е11ного

тока. статические

характеристики

регуляторов

эт}[х

ма1]]ин

изо-

бра>кеньт

на

фиг.

5-6 в

виде кривь1х

ау0у'

ц 6э0э.

9исло

оборотов ках(дой машиньт

(предпо-

дагается' что ма1пинь[

'постро'ень1

на

одинако-

вое

число

оборотов) 3ависит от

чР1сла периодо|в

сети'

которое о1тределяется ее суммарной

на-

грузкой.

|{р.и

ни'сле о,борото,в

пх

,в

миъ1уту

мо1цность

первой

ма1шинь1 составляет

&''1,

вто,рой_

|'/'".

Рсли

нагрузка сети возрастет

число

перио-

дов

сни3ит,ся'

то число

оборотов

о,бе'их

ма!шин

установитсА

0у..

|{рирост

мощности

обеих п1а1]|ин

равен

уве-

личению

нагру3ки

сети.

Б то ,время'

однако'

когда

первая

1у{а1пина

ув,еличила

свою мо'щность

на

.[1, вторая

по-

вь1'сила свою

мо1цность

ли1пь на

^{2.

Фиг.

5_6.

€татические

характеристики

рег.{лирован]']я

цараллельно

работающих

1\|ашин.

Бсли

число

оборотов

]у1а|шин'

вь]3ванное па-

дением

нагрузки

сети

повь{сится

АФ

0", то

п,ервая

ма1пина

полно'сть|о

сбросит

нагр\,зку'

то

вре]\.{я

как вторая

булет

ра3ви;вать

}'1ощ_

.ность

',"

Фтсюда

следуе]'

что |п'ри

параллельной

ра_

боте

матп,и:н

колебания

нагрузки

сети

сильнее

отра}каются

на

мощно'сти

той

матшинь|'

кото_

рая

имеет

более

поло,гу}о

статическую

харак_

теристику

регулятора.

Ёоэтому,

если

одна

и3

ма1пин

дол}кна

нести

основную

нагрузку

станц'ии

(она

более

экономична'

чем вторая'

или

более

наде)кна

работе),

то

этой

машинь1

х(елательно

иметь

боле,е

крутую

характ'еристику

регуля_

тоР9:

Ё{а

фиг.

5-6 шоказан'о

так>ке'

ка1(и}'{

о6ра-

3о,п,[

при

помо,щи

синхр,они'затора

мо>кно

ме-

!!ять

распределение

нагру3ки

ме}кду }'{а1ди-

нами.

Бсли

при

н,еизменн,ом

числе

оборотов

ла*

увеличением

натяга

прух(инь1

регулятора

пер_

вой

матшиньт

перейти

на характеристику

4':,,6у',

то

мощность

этой

маш,инь1

в,о3растет

}!а

Аш.

9тобьт

на

ту }ке

величину

сни3ить мощность

втор,ой

ма!пинь1

(общая

нагруз.ка

неи3менна)'

нео'бходимо

о'сла,бить

прРкину

вто'рого

рецля-

то,ра'

пер'ейдя

на

характерист141{!

&2'02/

Р1з сказангтого

мо}кно

сде.'тать

закл1очение о

рацио_

нальной_

форме

статической

характеристики

р.егулятора.

1. [арактеристика

недол}к1{а

иметь

гори3онтальнь|х

участ1{о'в'

так

как

в пределах

такого

у{астка

ма!цина

при

неизменном

чт]сле

обор,отов могла бь:

самопроиз_

вольно

менять

своюнагрузку (астатитность

регулятора).

2. [арактеристика

дол>кна

}тметь

непрерывное [{

плавно

спада1ощее

протека!{ие. Бсли какая_либо гори.

зонталь'

опреде./1яющая

некоторое

чис]1о оборотов

ма-

[циньт'

двах(дьт

пересекает

характеристику' то этс!му

тислу

оборот0в

ооответствуют

два

значения

,мощг|ости

мащинь1'

что

приват!о

бы к качагти]о

мощности

ме)кду

этими

двумя

3начениями.

3. ||ри

малой

нагрузке

)келательно

более

кругое

протекание

характеристик11

для

обеспечения

синхронп-

3а11р|!4

ма111|\ны

при €€ в|1,1ючонии

|1{а

т1араллел!ьную

ра-

176

Реецлшрованне

[:разд.

-ботт

больп:ей

устойвивости

лр!1

работе

маль1ми

нагрузкам11.

\акое

)ке

ув€личение

крутизт{ь1

кривой

}кела_

тельно

о.бласти

номинальн,ой_

мощност!1

'*,:п'".,

!,'"

того,

нтобьт

при

параллельной

работо

небольтцие

кйе_

оания

числа

оборотов

не мо'гли

существенно

разгр}'зить

или-пе_р-егруз1.1ть

данную

мац]ину.

.:}1а:шинь|'

-пред1{азначеннь]е

для

базовой

нагрузк'т,

дол)кнь1 иметь

б6льтпий

коэффициент

неравномерности

более

.круцю

характеристику,

нем

матцйньт,

об&у>ка-

вающие

временную

пиковую

нагрузку.

5-5.

нвчувствитвльность

РвгулятоРА

1-{ентробе:т(ную

силу

грузов

мь1 мо)кем

отнести

муфт9

регулятщъ,

т.

е.

заменить

действие

центробе}(но]1

силы

1ействием

с'тль1'

прилох(енной

муфте

направленной

по

ос;

регулятора.

Фбойачая

эту

с|1лу

через

А''1,

у,

,ри9.9зивая

работу

этой.сил;

на-лутп

6'э,

(фиг.

5_1)

работе

на пути Ах"

центро6ех<"ьт{

с|1л'

приведеннь|х

центру

гРуза;

найдем:

Ао2.

8'э'-.

€. Ах,

хо25х',

'))

откуда

где

скорост!{

@у

1)1

могут

бьтть

взятьт

из

п/{ана

скоростей

(фиг.

5_2).

|,сли

не

учить[вать

трения

частях

регу_

лятора'

то

с|1,ла

Ао2

дол)кна

уравнове1ци-

ваться

поддерх(ивающей

силой

Ё,'

т.

е.

:11новки

парораспределения

(последняя

в ос_

повном

сводится

силе

трения

частях

регу^"'тирующего

механизма).

€бозначим

силь1

трения

1парнирах

}}Фте

регулятор'

н"р.!

Р,

сильт

ф""''

де-

талях

вне1пнего

механизма

чере3

Р.

€пла

является

сопротивлением'

ко1орое

дол){(ен

:!:9{9]*'ь

регулятор

для

перестановки

паро_

распределения. Бе

назь:вают

перестано_

вочной

стцлой'

т!Р|1

расчете

регулятора

она

дол}кна

быть

задана.

Фбе

си'льт-

п'Р

9:*:ч

считать

приведеннь|ми

*уф'-'р;;,_

лятора.

(-умма

Р{е-9

должна

бь:ть

направлена

против

дви)1(ения

т.

е. в

данном

случае

вниз.

^"^9":у

-!о2,

нап!;авленную

вверх'

буАем

сни_

тать

поло)кительт.той,

слсдовательно]

сила

: {:::"у

случае

является

отрицател!ной,

кай

и.

с|тла

ь.

-^-Фбозначим

углову1о

_.скорость

вращения

регулятор.а'_

при

которой

начнется

подъем

птуфтьл

Ф".

таком

слунае

Аоэ

х'2

Ахе

Аэт

-2+

х'2э.

(5_9)

АФ,!2

€_

0:0.

(5-1

Ао'2-6*0_о.

(5-

12)

А,у2

€:0.

(5-10)

Рассмотрим

теперь

слунай

умень1шения

угловой

скорости.

э|ом

с'унае

*'Ф;;

не

сразу

пойдет

вниз,

ли1шь

тогда,

когда

угловая

скорость

достигнет

величинь1'.',

при

которой

_.поААеРя<ивающая

сила

ока)кется

до_

статочной

для

уравнове1шения

не только

силь|

АФ.'

но

приведенной

си"тьт

трения

Б этом

:лучае

с|1ла

трения

булет

"а?:ра,л"'а

вверх'

т. е. мь|

дол.:*(ньт с.:итафь

ее поло'(,ттельной!

Фтме^тим,

9то

сила

Ав2

направлена

вверх'

сцла Ё-внтаз.

действительнь|х

условиях

последнее

уравнение

надо

ввести

силь|

трения

как

са_

п,1ом

регуляторе'

так

детйлях

свя3анного

ним

регулирующего механизма.

1.[оложим,

что

угловая

скорость

вращения

Р::у':!1_11чинает

возраста|ь.

€илы

трения

оудут

препятствовать

двия{ению

муфт*,при

бесконечно-малом

ш{ения,

как

это

.,#}:|'жж:;у*;:;?#3;;

|":{:т]'р'.

[-(ентробе>к

ная

сртла,

приведенная

муФте'

дол)кна

не

только

преололеть

силу

*'*: 1 з:ние

1шарнирах

регулятора

муФте'

так)}(е

с|!лу'

потребную

для

пере-

|,1з

уравнений

(5-11)

(5-12)

находим

ве-

личит^ть1

..преде!ьнь:х

равновеснь!х

угловь1х

скоростей

',_{Ф-,з,

',_{щ.

(5-

13)

в интерваде

ме}кду

(ц'

у|

(0',

регулятор

остается

нечувствительнь1м'

т.

е.

не

отзь!_

вается

на

и3менения

угловой

скорости

вра-

щения.

|{оэтому

вмест6

кривой

а0'на

фиг.Б_ц

получает-ся

3а1штрихованное

поле

равновеснь]х

скоростей,

называемое

областью

нечувстви-

тельности

регулятора:

при

ка)кдом

данном

поло)кении

муфтьт-регулятор

не

реагирует

на

изменение

угловой

скорости,

если

последняя

с,

€

5-51

|7 е +ц

ст

вшт е ль

ност

;1ят

\т7

}[еняется

пределах

об;астрт

нечувствите;ь-

ности.

&1ерой

нечувствительност!|

регулятора

яв-

;-1$€1€[

коэ

ффиш

иент

}{еч

увствите

ль_

ности

долкен бь:ть 3аменен по.:нь|м

коэффт;циен-

том

неравномерности

8,.

само1{

деле'

нечувств[{тельность

имеет

место

прР]

крайних

по.';ох{енР,ях муфтьх

ре_

|}э]1!?Ф!?,

поэтому

равновеснь:ми

угловым!1

ск()ростямн

при

крайних

полох(ениях

п:уфть:

оудут.

г:е

Ф1

(02,

ка1(

}'ь!

считал]!

рань]11е,

о,

Ао:

,э*Асо,

|д€

(фиг.

5_{)

8ь:ясни*т

связь

мея(ду этим

коффгтциен-

том

пРиведенной

силой

трения. !'ля

этого

умно)ким

разделим

правуй

часть

формульт

(ь-:ц)

т{а

ол''

_]|

о,':

6''2

ц'!

--о(Ф"+Ф')'

[ак

как'с небольтшой

погреп1ностью

}1ожно

считать

..'

-2!!

-___э-'

то

_'ь'*

ы!у

2а2

||одстав'-тяя

сюда

Ф''

1'|

Ф'

из

формул

(5_13)'

(')_и3

уравнения

(5-10)'

найдем

после

про-

стей1ших

преобразований

(б-11)

(5-15)

Ао_

(') _о

_ш

Ё{о

следовательно,

е'

(ь18)

(5-10)

-9.

1ак как

0:Р*Р,

то

^-л

1-т-''_7'р'

(5-16)

где

€/

_часть

коэффициента

нечувствитель_

ности'

обуёловленная

собственнь]м

трением

регулятора;

ер

часть этого

к9эффиче[т-а]-зависящая

от

сопротивленРтя

регулирующего

ор-

ганаипередачикнему.

|[ерестановочная

сила

регулятора

Р-

эрЁ- (е

"')

(5_17)

возрастает

умень[цением

коэффициента

не_

чувътвительности

ё'.

|1ри

данной

степенР1

нечувствительности

перестановочная

.сила

пря-

мо

пропорциональна

поддер)кивающей

сртле

8 больп:инстве

случаев

:0,02+-0,04;

е.

:0,005_:0,03;

0,025--0,07.

|1ри

учете

сил

тРения

найденнь;й

рань:ше

теоретинескглй

коэффициент

неравномерности

|. €.

[(ярицкий.

8':0$е.

||олньтй :;оэффг:циент неравномерностн

равен

сумме

теоретического коэффициента

не-

равномерност}{

|| коэффициента

нечувстви_

тельности.

|1роиллюстрир

уем

вь|в еденныё !!@Ё!?|19

€.:1

е-

дующим!| цифрами.

|1олох<им,

что теорет}]ческий

коэффицие}тт

неравномерности

составляет

8:0,03,

коэф-

фициент

1{ечувствительности

с-0,${,

сред}{ее

число оборотов

регулятора

п_ 100

об/м:тн,

потребная перестановочная с11ла Р-|0

с;а.

9ценивая коэффициент

нечувствительности

со6ственно

регулятора

е/

-0,01;

найдем си'пу

давления

муфтьт

с-+:6$:330 ке'

8сли

даагльтй

момент

число оборотов

регулятора

составляет

п_

100 об/мин

|{ на-

гру3ка

матшинь|

падает' то муфта

регулятора

нач}{ет

смещаться вверх

при

п''-п*^п-"(т+;):

100.1,02:

|02

о6|м*тн.

6мещение муфтьт вниз

из

тогб хсе

поло_

)кегтия

начнется ли1ць

пр1|

п,

п(т

})

100.0,98

об/мин.

178

Рееулшрованше

[Разд.

крайних

положепиях

муфты

оборотьт

будут

составлять

103,5

об/мин,

:96,5

о6|мин.

-1*

д-

^-^_8_идеальном

регуляторе

эти

оборотьт

со_

ставляли

бьт

'/!2:10!,5

об|мин;

/1':$$,$

о6|мин.

каталогах

регуляторов

часто

указь}вается

величина

перестановочной

силь1,

которую

состоянии

ра3вить

регулятор

при измененин

уг1ово$

скорости

на

1%.

Р{!

формул

(5-15)

и (5-1в)

следует:

0'я_/!

}):

п',:"

}-)

(5-20)

|1одставляя

0,01

вместо

найле}1вь11ше-

указавную

силу

в которую'

однако'

входит

14,-су!ла

трения

собственно

регулятора.

истинное

значение

перестановочной

сильт

!е_

гулятора

Р:

Ф-

Аз

сказаттного

ясно'

что

регулятор

поддер-

>кивает

ч'ис',1о

оборотов

ма1пинь1

.:!итш! при6ли-

3ительно

посто'яннь1м.

(а:кдой

нагрузке

ма1ши-

ны.

ооответствует

о|пределе1нное

поло1х(ение

муфть]

регулятора

и определ,енное

число

обо-

ротов,

на,ибольш:ее

при

верхне'м

п,о,ло'х(ении

муфть:

малой

напрузке

ма1ши[{ь1'

наимень_

1пее

при

ни'х(нем

полох<'ени'и

муфть:

т1 ма1<си-

мальной

нагру3ке

ма1пинь|.

5_6.

констРукции

и РАсчвт

коничвских

пРужин

нь|х

РвгулятоРов

Ёа

фиг.

5-7 и

5-8 показань1

две

типичнь1е

к0нструкции

конических

центр

об

ех<цьтх

ецля-

торов'

отл,ича}ощиеся

главнь1м

образом

рас-

положением

пру)кинь1.

|1ервьтй

иЁ

этих

ретляторов

(фиг.

5-7)

располо)кен

на

в,ертикально,м

валике.

г'р_

пусе

регулятора

подве1шень1

на

0сях

грузьт.

{ентробех<ная си:ла

груз,ов

передается

Ролика_

ми

на

тарелку.

|[од

действием

э-ой

сильт|

кор_

щ/с

подним'ается

по

валику

рх

с>кимает

пру_

х(ину.

Ёатях<'ение

послёдней

при

соорйе

ретлятора

мо)кно

менять :гайкой

|{орпус,

перемещаясь

|по

вал'и$,

г!1,ФдЁ11й?91

или

опускает

псуфц'

которая

при

помощи

ры_

Фиг.

5-7.

Регулятор

докомобиля

.[!юдиновского

3авода.

|_ Р9]"*'

2_тарелка;

3^_

ц9рпус;

4_осъ1

гайка;

груз;

пру}кина;

муфта;

9 ут

10'ьЁйкта;

.|1

_'р1ваг;.

тэ'

_ух:по1:к1|-

чага

поворачивает

вал,|\к

10,'связанньй

дрос_

сельной

заслонкой

на паропроводе.

регулятс;]е'

пока3айной

на

фиг.

5-8,

гру_

3ьт

;пер'емеща|отюя

гори3онтальн}й

плс]скоёти

при

увеличении

числа

оборотов

сх<имают

прух<инь1

(по

одной

на

ка>кдый

груз).

|1ереме-

щение

гру3ов

пр,и

помо'щи

угловь1х

рь1чагов

серег

передается

муфте,

которая

поднима€тся

повь11]]ег1ием

чис.т1а

оборот'ов.

Ёарухсньте

кон-

ць1

прух{и}!

упираются

тарелки'

сквозь

кот0-

рь1,е

п,роходит

1ппиндель.

€

одной

и3

тарелок

!1шт,индель

соеди,н,ен

на'глухо' а

лругой

(на

черте}<е

слева)

при

пом'ощи

резьбь:.

-||овора-

ч14вая

по,следню'ю

тарепку-гайщг,

мох<но

изме_

нять

натя>*(енР|е

прух<ины.

-.-,----*

5-61

|(онструкццш

расчет

концческц:{

!1р

!'|сцннь[х ре

е!ляторо

179

Ё.

Ё_

]

[

,8с0

по

с'тпре;пе

Фиг.

5-8.

Регулятор

с поперечныии

пру)|(и1!ами.

_.грузы;

-9_прух<ины;

3_угловые

рычаги;

4-серьгв;

муфта;

тарел-ка;

:цт!индель.

Фснованньтй

на

содер>кании

предь1дущих

параграфов

расчет

регулятора

имеет

обыч}!о

поверочнь|й

характер.

|[о

заданной

величине

перестанов,очно'й

силь|

о'пределяется

поддер)!(ивающая

сила

регулятора

Фиг.

5_9.

€хема

угловых рь!чагов.

лить

ра3мерь1

пружР'н

регулятора

построить

его

характеристику.

11оложим' что

ка:кдьтй и3 гру3ов

весит

6':9,5 Ёа'

муфта

вместе

серьгами

(фиг.5_8)

с1_

4,4

ка.

(аждьлй

и3

угловь1х

рь1чагов,

схема которь]х пред-

ставлена

ва

фт:г.

5-9,

весит \,35 ке, причем

верхнее

плечо

имеет

вес

63:0,9

ке, ниж}|ее

64-0,45

кэ.

{ентр

тяжести

верхне;о плеча

находится

на

расстоя_

нии

11-

3,5

см

от

точки

опорьт @,

нижнего

на

рас_

стоянии,12_6,8

сла.

€корость вРащения

регулятора

п_290

об/мин.

1еоретинеская

степе}{ь

нерав1{омерности

6_0,0б.

€илы,

приложеннь1е

рь|чагам

или

муфте

регуля-

тооа'

булем

отпосить к

центру

тя}кести

грузов. ||ри

этом

дальнейплем

булем

рассматривать

'условия

Рав.

новесия

ли1|]ь

одцого груза.

!_!,ентробежная

сила

груза

6а

ь2-т

хФ.'

где

.т

расстояние

от

це1{1ра

тяжести

гру3а

до

оси

вращения

рассматриваемый

момент.

|-[ентробёжная

сила

}г;'19вФгФ

рычага'

приведенвая

к л{ентР}

тя}1(ести

гру3а'

€умплу

обеих

сил

€:€,+с,:*

(о*+9"*#*):

2902к2 ,

.- ,

0,9

аухт_0,45

а'х"\

:Ф0'9п(9'5'т*-т)

нанесе}1.на

график

(фиг.

5-10)

3ависимости

от

вели_

чинь|

(при

этом'

конечно'

для

каждого

3начения

_т

над_о

находить

построением

с:!емь1

углового

рь1чага

величины

ау1

хт]

а2;

х2

|1'

с).

{ривая

!.8 представит

сооой

и3менение

центробежной силы

часте_й

регулй_

ьтбр а

а3м

ер

ь[

ь|чагов'

определя|0т

ср

е_д-

!'юю

величину

поддер)кива}ощей

сильт,

приве-

деннуто

оси

пр_у)кинь1'

т. е.

среднее

з[{аче}!ие

сильт

1т1рух{иньт.

Ё{аметив

очортание

располо-

х(ение

центра

тях(е'сти

гру3ов'

находят

вес их

из

условия

-6"

*''-

в'

уде!-сила

пру]кины;

с/2_

вес

гру3а;

х_радиус

его

центра

тя)|(ести;

0_угловая

скорость

враш1ения.

|1'осле

эт1го

прово.

дится

детальньтй

расчет

регулятора.

Бсли

|найденная

в конще

раснета

перестановочная

сила

ока>к,ется

менее

за-

данной,

пРи[ется

увеличить

ве,с

гру3о'в

рас-

чет

п'овторить

вновь.

Ё1еобходимо

такх<е

построить

характери-

стику

регулятора

проверить

его

устойчивость.

_ |а_снет

регу'.|ятооа'

показанногб

на

фиг.

5-8,

пояс_

ним яа

числово]|1

примере.

Фчер-тание,

веё

расцоложение

гру3ов

долж'1ь!

быть

выбраньх.

3аданы

}акже нисло

ос36ротов

сте_

пень неравномерности

регулятора.

}ребуётся

опреде_

!].!'

,,_(+

&у|1_?

"*')*

180

Реец;онрованне

[;разд.

,=1

):... |

\Риг.

а_!!'.

кривь!е

шентробежнь]х

сил.

тора

3ависимости

от

т1оло)кения

гру3ов

при

одно1!1

определенном

1|исле

оФротов.

Ёачал6

"коорд*'нат

ди,_

гр€}1}1ы

на

фиг.

5-10

не

пока3ано

и находится

влево

от

диаграммь!.

[ля

лю6ого

иного

ч'|сла

оборотов

п,

4ентробежная

сила

получится

умножением

вел_ичины

ё т',' отно1цение

/ п--х2

\; )

||ри

стелени

неравномерности

0,05

нар:большее

нисло

оборотов

щ_

'025.290

297

наимень1цее

п1:0,975.290

283

об|мин,

^..

^&-1

-'.

'х

вух^чисел-9-б-орот

ов

на

графике

фиг.

5_ 1 0

нанесень.

кривь1е

Р6 и

!{(

йо

6ормул1м1

!'ействие

веса

.муфтьт

регулятора

лол>кно

быть

уравнове1]|ено

силой

(прихоляйейся

на

к|дин

груз)

с1

_91!-_,,

-я-2со5'!

а- 2а

_'Р

(фиг.5-11),

лействие

нижнего

цлеча

углового

рычага-

силои

€':

6ц|

_,,',$

€упгма

€'*:€о*

€ь#ся+

изображена

на

фиг.

5-10

кривой

! /т{,

8ь:читая

ординать|

по1ледцей

крг:во!!

!.3

ординат

кРи-вых

!т^.|а

€я,

получаем

новые.

йривые

6,'''та

€,а

(|{}('

ут

Р'6\.

[(ривьпе

эти

указь1вают

величияь1

центробеж+тых

сил'

котоРые

должнь1

уравнове1||иваться

натяжением

пружи1]ы.

Фневидно,

максимальд{ая

с|1ла

цРу)кины

дол}кн

а..

и3_мерять

ся

орд и1|атой

86,,

минътмальная

ор

динатой

А[7'. 1ак

как

сила

пру){(ины

пр0цорционадьна

ее

деформации'

достаточ;то ёс5единить_

пряйой

ли*т*лей

точк|1

н,

с,,

!,ля

того

чтобы

получить

гра6ил<

изме-

нения

силы

пружины при

цанных

условиях.

11рт*

этом

не

принята

во в}{имание

шентробежтгая

с'1ла, вь!зь!вае-

мая

массой

самой

пружиньп.

Ёа

фиг.

5-10

полуне1{о:

максимальная

сила

11ру-

',1(ины

Р''*':96 к?,

ми1{имальная

Р',":54,2

ка.

1ак

как

максимальное

перемещение

гру3ов

состав-

ляет

|-3,35

слс, то.жесткость

пружия#'

т.

е. си']а'

вы3ь|вающая

1 сл

леформации,

долйна составлять:

54.2

ь:

з'ж--

\2,5

кэ!сл.

и1 конструктивньлх

сообра:кений

выбран

радиус

пружинь|

г:3,5

с]!'[; тог!,а

толц1ина

1!роволоки

,_]/''т:/ж=0'8с;:{,

{

€э_

€

\+)"

(ж)'_1,05

с.

€у-€

(+';_

с(#)':0,95

с.

где

допускаемое

напря-

]кение

на

скручивание

!|ринято

т:

3 500

ке!слс2'

9исло

витков

пру-

жинь[

{ентро6еж:тая сила

дол}кна находиться

равно_

весии

силой

пружинь1

собственвйй

весом масс

регулятора.

Аля

уравт]овешиван}|я

веса

груза

необходима

си.та'

11!}!а1Ф!(€}!!{3я

в его

центре тяжеёти,

са4

64руз

)

|ля

уравновещ!1т

вого

рь]чага

16'..

ь_э|'''ия

веса

верх:тей

части

угло_

сь-

о3

0'л

+ 0.9

!.-а

Фиг.

5_11.

€хе;тта

}г;'|ФвФгФ

рычага.

Фиг.

5_10.

!(ривь:е

5-61

|(онструкццц

расчет

кон1!цеск1!х

прцэ!сшнньсх

рееуляторов

181

Ё!

Ё,

Ё|

;

!',

[

;

}

Фстав"зяя

наимень1пую

силу

пружинь1

Р.,":54,2

ке,

мьт

пайдем

тецерь

максимальную

силу

ее

Р'.*":

Р','*

ь'!

_54,2

13,2'3,35:98,5

ке'

8 связи

с этим

и3мене!]ие

силы

пружины

и3обра_

]кается

на

фиг.

5-10 прямой

[-!'&"

Бместо

Ё'6''

,[1лит:а

!|ружинь1

при

нахождении

р-егулятора

покое

должна

составлять

(цо

нертежу)

15,5

слс;

!,лътяа

ее

при

наиболь:цем

расхождении

гру3ов

!,',":15,5

3,35

12'15

с-'уц.

€вободная

дли1{а

пру)кины

3тими

цифрапти

исчерць{ваются

ведичинь|'

характе'

ри3у|ощие

каждую

и3 г'ру}ки1{

регулятора.

]1ля

утовнеяия

расчета

примем

во внимание

тецерь

действие

массь|

пружины.

8ес ее

при

наличии

одного

ли!лнего

витка

(на

опорнь|х

поверхностях)

кё2

6г:

2:г

(э

{

1)^у'

3.142.0.8

6т

=?.2.3'5.10.0'0077

0,85

ке.

о'

.[!1асса пружины

,р"

вРаш{€нии

регулятора

Ры3ьт-

вает

цевтробежну.ю

силу'

которая

нагружает в1{е1]|нюю

опору

пружины

ра3гру}{ает

внутре}|ню|о.

курсах

по

теории

регулирова[{ия ука3ь1вается'

нто

цеятробежная

сила пружинь[

-6'

'т

слэ

(2х1*

хе),

г,{'€ ,:

расстояние

в}{утре[1него

края пружины

от оси

вращения

(веливина

эта

3ависит

от положения

гру3ов'

т. е.

от

нисла

оборотов);

.'1_то

же

наружного

края цружияы.

||ри6авляя

ра1{ее

найденным

л1ентробежным

си-

лам €

(кривая

на

фиг.

5-10)

величину

€7о

вы9ис'

ленную

для

1{ормаль!{ого числа

оборотов п и

ра3нцх

положений

грузов'

получим

на

фиг.

5-11 :<ривтю

2181:

2с

с|+с.

0бозначим

буквой

сумму

сил,

уравнове|циваю-

щих

ука3анные

:1ентробежные

силы

€'*+ Р.

14зменеяие

сиды у на

фиг.

5_12

представлено

кривой

81.

],1з лропорции

Фиг.

5-12. [(ривьте

сил'

{]риложеннь|х

регулятору.

найдеи

для

ра3личнь1х

величин х

ч||сла

оборотов

п*,

при которь|х \{/ ул

взаимно

уРав11ове1|]иваютс'(.

8 крайних

положениях

0л,*21

$_,,,

я7

'-;:,

278.

о+

Р'''*":2€',',

(#3)':

102,2

ка;

Фтклоневия от нормального числа

оборотов

0*.*'_

-п_6

п п_0*,*

=12

не

равны

лруг лругу.

[{о-

этому

при

той

же

ра3т{ости

0''*'_1л,'_

18 мь|

по-

лагаем

п',*':299;

п",':281.

!'ля

осуществления

этого

необходимо' чтобьт

п|у

-п?

яс

['',":})€**#:о+

($)'_о

0,2 ке.

Ранее

найден}1ые

3начения

поэтому

дол'кнь1

быть

увелиненьт

при

наибольтцем

расхождении

гру3ов

на

'[/''

,'*"

-|(/'''*":2

ке,

лри :тайменьтпем

расхожде_

11ии

,? 8'

*,"

_Р

*,,

1,5 ка.

.[обавонным

1{атяжением

пружит{ы

можно

увели_

чить ее

силу

на

величину'

постоянную

для

всех поло_

жений

груз6в.

3та велйчина

долж1да

6ьтть

вьтбра:та

2+1,5

равяой

Р':-'['_1,7

ке,

т.

е.

пружина

до"'1]{на

быть

дополнительно сжата

на

_0,\3

слс, что' ко-

нечно'

вполне

допустимо

точки

3ре}{ия

ее прочвости.

}

1в2

Рееулшрованше

[тразд.

^''

т#уч

ч9Р?.'^"'

1|1ь1

находим

окончательную

кривую

сил

|у'-

у+

Р,

виле

линии

51}

па

фиг.'

5_!:.

г1ересечении

этой

кривой

с линией

для

}{ормаль_

ного

числа

оборотов

(1онка

опрелйяетс'

абёциёс1

груза

хп

при

}{ормальном

чиёле

оборотов.

!,ля

край-

них

положений

грузов

окончательнь1е

числа

оборотов

--,,-

Р'.*,

т7-

299'

!какс

0,,,2'1[ж:!281,

что

совпадает

с выбра:тнь1ми

величинами.

(тепень

нерав|!омерности

299

281

о:

---'Ф-

0'069

вместо

заданной

0.05.

|{ри

больплем

числе

витков

пружинь1

и мень|цем

ее

диаметре

можно

бьгло

бы

полунйть

ме}{ь!дую

сте_

пе]!ь

неравномерности.

|1оллержив6ющая

сила

регулятора

может бьтть

каидена

[|з

соотно!цения

(фиЁ.

5:11):

Фиг.

5-13.

€хема

плоского

регулятора.

@бь:чно

кроме

угла

опере)|(ения

и3меняется

.экст{ентриситет

эксце;трика.

Аля

э!'!о

-посл-еднем

д_елается

п1)орезь,

благо7аря

которой

эксцентрик

мох(ет

пёрейещаться

по

:'-!\;

иногда

применяют

систему

д"ух

эксцен1_

р1тковых

дисков' од|1|!

и3

кот6рь|х

заклине}1

:1"::]у'

второй

мо)|(ет

поворъчиваться

под

д.':1:-1:*

регулятора

по

перв6му

3_10).

--.:8{:у

-регулятора

иног,а

ийеют

прямо-

линейное

перемещение.

€оединяя

с грузами

у1куу'лпбо

вращающуюся

вместе

валом'

но

!{е

соединенную

ним

я<естко

массу-

по_

"у1т]-1!ершионный

р..у'"'ф

?о

ь-ъу'

центробех<ная

сила'

развиЁаёйая

гру3ом

регулятора,

€

гпго2.

Фтносительно

цапфь:

эта

сила

создает

моме1гт

й:€А'*

п[го2/о'.

---

Аля

равновесия

необходимо,

чтобы

мо_

мент

этот

уравнове|шивался

моментом

}{атя_

}(ения

пру)|ины'

т.

е.

Рп2.

|1лощадь

треугольника

.4./5' мохсет

быть

представлена'

как

,,'

ка*

поэтому

гпу-

&$.

таком

случае

0макс:

[|ри

в:*утре}|пем

лоло)кен|1и

гру3ов

Ё1:2€',,

|1ри

внешнем

|]оложении

гру3ов

Ё2-2€'.*$-.

||ерестановочная

сила

Р:

с,

^^--!уууу

.9:7т

представляет

собой

характеристику

9!1{].]]9р-':

аналогичную

изображенной'на

ф].гг.

ь-6.

-1.Фактер кривой

.\4

свидетельствует

об

устойнивости

регулятора.

ь7.

плоскив

РвгулятоРь|.

основь|

твоРии

и РАсчвтА

|1онятие

плоском

регуляторе

при-

менении

его

парораспредейител!ньтм

меха-

низмам

бь:ло

дапо

3_:о

та

.3-20.

|1ростейшая

схема

регулятора

представ_

лена

на

фиг.

5-13.

_-_

[рузьт

6т

]Ри

расхох(денин

своем

с по_

мощью

тяг

поворачивают

,*.ц.й!р'*-й

валу-л

изменяют

его

угол

оперехсения.

__ _[{ентробехсная

сутлй

.ру'''"

уравнове|]1и_

вается

патя]кением

пру)киь'

Р, та1<

что

ка}(-

1фу

числу

оборотов-

регулятора

соответ-

:::{'"

определе[{|тое

полойение

грузов

эксцет{трика.

:||

гпго2

!11::

7262

4у

6т

4тс2

па

3600

ах=6,

/ тт\2

\м1"*'

(5-21)

*.;.

_-_'-'5Фт'Р

т_я-:т1::::тт-%

_----"_".-"

-,*