МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

( СамГУПС )

Кафедра «Локомотивы»

Лабораторная работа

по дисциплине: «Автоматика и автоматизация локомотивов»

на тему: «Автоматическое поддерживания числа оборотов и частоты вражения ДГУ»

Выполнил: студенты гр.702

Патрушева. И .Д. Багаутдинов. И.И

Проверил: к.т.н., доцент

Асабин В.В.

Самара 2014

Регулирование дизелей.

Регуляторы.

Под эксплуатационным регулированием дизелей следует понимать, управляемый процесс изменения его скоростных и мощностных характеристик.

Регулятор Д50.36СБ. на дизель 6ЧН31,8/33.

Тепловоза ТЭМ-2, ТЭМ-18Д

На данных дизелях устанавливаются регулятор скорости вращения коленчатых валов центробежного типа, не прямого действия с силовой обратной связью, изодромный, всережимный, Д-50, 36СБ1.

Регулятор числа оборотов дизеля ПД1М.

С лужит для поддержания на определенной позиции контроллера постоянных по величине оборотов коленчатого вала дизеля вне зависимости от нагрузки на него. Кроме того с помощью регулятора при наборе позиций происходит увеличение оборотов коленчатого вала и с помощью регулятора происходит остановка дизеля.

Состоит: из 3 частей; собственно регулятора, серводвигателя и механизма остановки дизеля.

Собственный регулятор: состоит из 3 корпусов – нижнего, верхнего и среднего, связанных между собой болтами. Все они литые чугунные. Нижний корпус имеет прямоугольный фланец с помощью которого регулятор крепится на верхней плоскости картера ТНВД. Внутри нижнего корпуса размещают приводной вал. На нижнем конце которого напрессовывается и фиксируется корончатой гайкой и шпонкой коническая шестерня привода. Верхний конец приводного вала имеет шлицы, на которые своей шлицевой частью одевается втулка-шестерня. Приводной вал вращается в шариковом подшипнике, свободная полость нижнего корпуса заполняется маслом.

В корпусе средней части имеется 3 вертикальных и один горизонтальный колодец. В центральном вертикальном колодце находится золотниковый механизм. В двух остальных поршни с пружинами. Эти колодцы называют аккумуляторами. Они обеспечивают постоянство давления масла в регуляторе вне зависимости от частоты вращения приводного вала. Давление масла внутри регулятора обеспечивает шестеренчатый масляный насос, ведущей шестерней которого является втулка –шестерня. В горизонтальном колодце располагается буферное устройство. Состоящее из поршня и двух пружин. Которые действуют на него с обеих сторон. Поршень делит полость буфера на две части – правую и левую.

Золотниковый механизм: состоит из золотника, золотниковой втулки и буксы. Золотниковая втулка впрессована внутрь чугунной буксы. На цилиндрической части золотниковой втулки и буксы имеются отверстия совпадающие друг с другом. Отверстия в буксе выходят в кольцевые проточки наружной поверхности буксы. Эти проточки совпадают с каналами просверленными внутри среднего корпуса. Эти каналы соединяют полость золотниковой втулки с аккумулятором, с ванной и с полостями буферного устройства. Кроме того каналом средней части соединяют полости буферного устройства между собой через игольчатый клапан, а так же левую полость буфера с серводвигателем. В нижней части золотниковая втулка имеет шлицы для соединений со шлицами втулки шестерни.

Золотник входит внутрь золотниковой втулки и имеет два пояска – внизу рабочий, сверху – компенсационный. Верхние части буксы и золотника находятся в верхней части регулятора. На верхней конец буксы крепится траверса. Траверса по краям имеет рычажки, качающиеся на подшипниках. Вертикальными плечами этих рычажков являются грузики, а горизонтальными плечами – лапки. На верхнем конце золотника монтируют подшипник и тарелку всережимной пружины. Лапки рычажков траверсы буксы удерживают золотник, упираясь в его подшипник в подвешенном состоянии. Сверху на тарелку золотника опирается всережимная пружина. Верхний конец которой входит в зубчатую втулку. Зубчатая втулка входит в зацепление с зубчатым сектором, укрепленным на приводном валике регулятора.

Все пустоты средней и нижней частей заполняют авиационным маслом, уровень которого контролируют по масломерному стеклу с риской. Сверху верхняя часть закрывается крышкой. Крышка имеет горловину для заправки регулятора маслом.

Серводвигатель: служит для взаимодействия РЧО с системой управления дизеля.

Имеет чугунный литой корпус. Сверху закрытый цилиндрическим колпаком. Внутри корпуса и колпак находится поршень и пружина. Пружина сверху давит на поршень. Поршень имеет шток с вилкой для соединения штока с механизмом управления дизеля. В корпусе серводвигателя имеется канал, сообщающийся с левой полостью буфера, с ванной и с механизмом выключения.

Механизм выключения: служит для отключения РЧО с целью остановки дизеля. Имеет чугунный литой корпус с двумя каналами наклонными и горизонтальными соединенных вместе. В месте соединения этих каналов располагается плунжер, способный сообщать или разобщать эти каналы между собой. На плунжер воздействует толкатель связанный с якорем электромагнита, укрепленного на корпусе. В электросхеме он обозначается БМ или ЭТ. При подаче питания на его катушку плунжер разобщает наклонный и горизонтальный каналы. При снятии напряжения с катушки плунжер под действием пружины сообщает каналы между собой. Наклонный канал сообщается с полостью над поршнем серводвигателя, горизонтальный с полостью под поршнем.

Электропневматический серводвигатель.

Позволяет устанавливать величину нажатия на всережимную пружину ОРД ступенчато. Располагается вне конструкции ОРД на блоке картера ТНВД.

Состоит: из 3 частей электромагнитной, пневматической и механической.

Электромагнитная часть включает в себя 4 электропневматических вентиля, получающих питание от контроллера машиниста при наборе позиций.

Пневматическая часть: состоит из литого чугунного корпуса, имеющего 4 цилиндрика, привалочные поверхности для электропневматических вентилей, приливы для главного рычага и отверстия для крепления привода к картеру ТНВД. В цилиндриках корпуса располагаются поршни со штоками и возвратные пружины. На верхних концах штоков имеются головки, на которые опираются ролики вспомогательных рычагов главного рычага. Снизу корпус пневматической части закрывается крышкой. Величина хода поршенька определяется между днищем расточки корпуса и торцом ступенчатой втулки, посаженной на шток поршенька.

Это расстояние должно быть равно 10мм и устанавливается подбором толщиной регулировочных прокладок, между ступенчатой втулкой и штоком поршенька.

Механическая часть: главный рычаг состоящий из двух полос шарнирно крепится на приливе корпуса. Он с регулировочной тягой и системой передающих рычагов составляет механическую часть привода. Главный рычаг через пружину и вилку соединяется с регулировочной тягой. Тяга состоит из двух стержней. Связанных между собой муфтой. С помощью муфты можно изменять длину тяги и тем самым регулировать величину оборотов коленчатого вала дизеля. Эта тяга через рычажный механизм соединяется с приводным валом зубчатого сектора РЧО.

При подаче напряжения на пневмовентили штоки соответствующих поршней пневматической части приподнимают главный рычаг и он через регулировочную тягу и систему рычагов повернет приводной вал сектора по часовой стрелке. Сжатие всережимной пружины увеличится. При сбросе позиций главный рычаг опускается, а зубчатый сектор поворачиваясь против часовой стрелки ослабит сжатие всережимной пружины.

Работа РЧО при запуске.

Перед запуском дизеля подается питание на катушку блок магнита и тот своим толкателем , воздействует на плунжер и разобщает наклонный и горизонтальный каналы механизма выключения. В момент начало запуска золотник регулятора находится в крайнем нижнем положении. Верхней кромкой своего рабочего пояска обеспечивая открытие отверстия в золотниковой втулке, ведущего в правую полость буфера. В результате поршень буфера начинает перемещаться влево выдавливая находящееся в левой полости буфера масло под силовой поршень серводвигателя. Поршень через свой шток и механизм управления дизелем сдвинет рейки секций ТНВД на подачу топлива в цилиндры. Дизель запускается, обороты его вала возрастают, букса начинает вращаться быстрее и ее грузики под действием центробежных сил начинают расходиться, своими лапками приподнимая золотник. Золотник своим рабочим пояском перекроет отверстие в золотниковой втулке, ведущие в правую полость буфера. Подача масла в эту полость прекратится, поршень и буфера, и силовой останавливаются. После этого поршень буфера под действием более сжатой левой пружины перемещается вправо на место, выдавливая масло из правой полости буфера в левую через игольчатый клапан.

Работа рчо при наборе (сбросе) позиций.

При наборе позиций подается питание на катушки соответствующих ВТ. Главный рычаг электро пневопривода РЧО приподнимаясь, через регулировочную тягу и рычажный механизм поворачивает зубчатый сектор по часовой стрелке. Всережимная пружина сжимаясь нарушает равновесие между центробежными силами, действующими на грузики и сжатие пружины и грузики начинают сходиться, своими лапками опуская золотник вниз и он верхней кромкой своего рабочего пояска открывает отверстие в золотниковой втулке, ведущее в правую полость буфера и в полость под компенсационный поясок.

Поршень буфера и поршень серводвигателя перемещается: первый – влево, второй вверх. Подача топлива в цилиндры увеличивается, обороты возрастают, грузики начинают расходиться и как только они займут вертикальное положение рабочий поясок перекрывает отверстие в золотниковой втулке и подача масла в правую полость буфера прекращается. Силовой поршень останавливается масло в новом положении, а поршень буфера возвращается в среднее положение, выдавливая масло из правой полости буфера в левую через игольчатый клапан.

При сбросе позиций снимается питание с определенных ВТ, главный рычаг электро - пневмовентиля привода опускается, всережимная пружина разжимается, грузики расходятся золотник приподнимается и нижней кромкой рабочего пояска открывает отверстие золотниковой втулки. Открывая доступ масла из правой полости буфера в ванну. Силовой поршень опускаясь выдавливает масло в левую полость буфера и полость над компенсационным пояском. Опускание силового поршня ведет к уменьшению подачи топлива и оборотов коленчатого вала. Грузики начинают сходится, золотник опускается и перекрывает отверстие в золотниковой втулке. Силовой поршень останавливается в новом положении, а буферный поршень перемещается влево на место. Выдавливая масло из левой полости в правую через игольчатый клапан.

Поддержание определенного числа оборотов дизеля на определенной позиции вне зависимости от нагрузки на дизель.

Если на определенной позиции при устостоявщих оборотах нагрузка на дизель будет увеличиваться, то в первый момент времени подача топлива в цилиндры останется прежней и из-за его нехватки обороты дизеля понижаются, траверса буксы начинает вращаться медленнее и равновесие центробежных сил и нажатие пружин нарушается, грузики сходятся а золотник опускаясь верхней кромкой рабочего пояска открывает отверстие в золотниковой втулке, ведущее в правую полость буфера. Масло из аккумулятора поступая в правую полость буфера сдвигает поршень буфера влево, он перемещаясь сдвигает поршень буфера влево, он перемещаясь сжимает левую пружину. Выдавливая масло под поршень серводвигателя. Этот поршень поднимаясь своим штоком через механизм управления дизелем увеличит подачу топлива в цилиндры. Обороты дизеля начинают восстанавливаться а грузики занимают прежнее вертикальное положение, перекрывая рабочим золотником пояска отверстие в золотниковой втулке.

Поршень буфера останавливается и останавливается поршень серводвигателя. Как только давление масла в левой и правой полости буфера уравняется, поршень буфера под действием сжатой пружины перемещается в среднее положение. Выдавливая часть масла из правой полости буфера в левую через игольчатый клапан.

При уменьшении нагрузки на дизель в первый момент величина подачи топлива в цилиндры остается прежней и из за его излишка. Обороты дизеля возрастают. Из-за нарушения равновесия между центробежными силами. Действующими на грузики и давлением пружины, грузики начинают расходиться своими лапками приподнимают золотник. Золотник нижней кромкой рабочего пояска откроет отверстие золотниковой втулки. Открыв доступ масла из правой полости буфера в ванну. И силовой поршень под действием своей пружины опускается вниз и выдавливает масло в левую полость буфера. А оно в свою очередь начинает перемещать вправо поршень буфера. При опускании силового поршня вниз величина подачи топлива в цилиндры уменьшается и обороты дизеля уменьшаются до прежней величины. Грузики принимают вертикальное положение а золотник перекрывает отверстие в золотниковой втулке. И поршень серводвигателя и поршень буфера останавливаются Как только давление масла в правой и левой полостях буфера уравняется поршень буфера под действием правой сжатой пружины возвращается на свое среднее положение, перепуская масло из левой полости буфера в правую через игольчатый клапан.