Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Морозов А.Х. Эксплуатация автоматических устройств мобильных сельскохозяйственных агрегатов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

8.53 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 225 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 > Следующая >>>

Введем

обозначения:

т _

1 / , ^г

—постоянная

времени

регулятора,

Тк= ——

—постоянная

вязкого

трения,

степень неравномерности

регулято-

б = — — 1 _

2Ео

ра. Дифференциальное

уравнение в операторной

форме

примет

вид:

(Грр2 +7\<Р + 6)11 = Ф '

.(15)

В связи

тем,

что

значение

Р р ,

но

крайней

мере

на четыре порядка меньше величины

Tib

при

расчетах

принимают

Г 2 Р = 0.

Известно,

что

для

механических

центробежных

регуляторов значение

фактора

устойчи

вости регулятора JFP с уменьшением угловой

скорости

увеличивается.

Соответственно

будет

увеличиваться и

степень

неравномерности

регулятора.

Заканчивая

рассмотрение

некоторых

теоретических

положений для простейшей системы регулирования уг ловой скорости коленчатого вала дизеля, напишем урав

нение	связи между перемещением					муфты и		перемеще
нием	регулирующего		органа		(дроссельной			заслонки,
рейки	топливного	насоса		или	втулки-дозатора):
			Л	Т1 ..					(16)
Форма уравнения объясняется тем, что была									выб
рана	единица для базового перемещения муфты								регу
лятора и регулирующего				органа — от			начала	действия
регулятора до максимальной угловой скорости									холос
того	хода.
Из	уравнений	(8),	(16)	и	(16)	составим		систему
уравнений, описывающую				простейшую			систему		авто

матического регулирования угловой скорости коленча

того	вала	дизеля
		(Г а р+Уа)ф = А , - / ( 0 ,
		( Г р ^ + Т к р + б)т)=ф,	(17)
		X— — т) •
Система уравнений (17) показана в виде			структур
ной	схемы	на рисунке 17.

fit)

Тар + Уа

1	п	-1		1
тру+ткр+$-

Рис. 17. Структурная схема простейшей системы					автоматического
регулирования	угловой скорости		коленчатого		вала дизеля:
/ ( /) — момент сопротивлений; X—перемещение			реПкп	насоса; ф — угловая ско
рость	вала; т\| — перемещение		муфты	регулятора.

Однако такая простейшая схема регулятора не мо жет удовлетворить требованиям регулирования угловой скорости тракторных дизелей. Регулятор необходимо снабдить дополнительными устройствами для получения многих (а не одного, предельного) скоростных режимов, корректирования подачи топлива при перегрузках и обо гащения подачи при пуске.

При использовании всережимного регулирования регулятор должен воздействовать на подачу топлива на

всем диапазоне скоростного	режима	от' минимальных
до максимальных оборотов	холостого	хода.

В современных регуляторах применяют два принципиально различных метода всережимного регулирова ния.

Топливные насосы типа ТН (двигателей Д-54, Д-75, СМД-14 и Д-48) снабжены приспособлением для все режимного регулирования путем воздействия на рейку топливного насоса (рис. 18, а).

С муфтой 5 регулятора шарнирно соединен рычаг 3, нижний конец которого также шарнирно связан с рыча гом 1 ручного управления, а верхний — с тягой 4, воз действующей на рейку. Пружина 2 предварительно слота, поэтому' при установившемся режиме муфта за нимает определенное положение. Для изменения такого режима поворачивают рычаг 1, при этом начинает пере мещаться нижний конец рычага 3. Регулятор обладает определенной устойчивостью, поэтому муфта 5 пока не перемещается. Рычаг 5 поворачивается вокруг шарнира, связывающего его с муфтой, и передвигает верхним концом рейку насоса. Это вызывает изменение подачи

топлива.и приводит к нару шению равенства момента движущих сил и момента сопротивления на коленча

том

валу.

Нарушение

этого

равенства

изменит

угловую

скорость

коленчатого

вала,

а так как рычаг 1 затормо

жен в каком-то

определен

ном положении, то под дей

ствием

разности

инерцион

ных сил грузов и силы

пружины

муфта

будет

пере

двигаться

поворачивать

рычаг 3 вокруг его нижней

точки, пока не наступит рав

новесие

при

установившем

ся скоростном

режиме.

По

схеме,

показанной на

рисунке 18, б, работают ос

тальные

регуляторы

(регу

Рис.

18.

Схемы всережимного

лятор

РВМ, регулятор насо

сов УТН-5

и НД-21, регуля-

регулирования:

а — изменением

положения

рейки

Т О р Ы

топливных

насосов

относительно муфты;

б—изменени

двигателей

КДМ-100, Д-108,

ем

предварительного

натяжения'

пружины; 1 — рычаг управления ре

ЯМЗ-238

и АМ-01).

гулятором;

2 —основная

пружина

регулятора;

3 — рычаг

регулятора;

этом

случае поворотом

ры

4 — тяга к

рейке

насоса;

5 — муфта

чага

изменяют

предвари

регулятора.

тельное

натяжение

пружи

ны

Нарушение

равновесия

между

усилием

пру

жины и инерционными силами грузов вызовет пере мещение муфты 5 и поворот рычага 3. Это изменит положение рейки насоса. Одновременно изменяются поддерживающая и восстанавливающая силы регуля тора (изменяются натяжение пружины от перемещения

рычага	3 и инерционные усилия грузов			от изменения
угловой	скорости). Через некоторое время установится но
вый скоростной		режим.	При воздействии	на рычаг	1
в этом	случае	приходится преодолевать		значительные
усилия	пружины. На		регуляторах, применяемых		на

топливных насосах двигателей ЯМЗ-238, АМ-01 и АМ-03, поворот рычага управления не столько изменяет пред варительное натяжение пружины, как угол ее наклона. По отношению к муфте регулятора здесь также изме-

няется приведенное значение Е0,		но на рычаге управле
ния уже действуют меньшие усилия.
Известно, что со снижением		скоростного	режима по
вышается устойчивость и «вязанная с лей степень				не
равномерности	(обычно 6—8%	на номинальном режи
ме и 25—40%	на частичных	скоростных	режимах).
Изменение скоростного режима, поддерживаемого				ре

гулятором, вследствие изменения наклона пружины, а значит, и приведенной к муфте жесткости пружины бу дет снижать степень наравномерности. Это приведет к тому, что первый член в формуле (12) со снижением скоростного режима будет уменьшаться. Значит, прира щение Fp, а вместе с этой величиной и степени неравно мерности, замедляется. Для этого же устанавливают две пружины регулятора насоса тина ТН. Наружная пружи на малой жесткости работает при небольшой угловой скорости коленчатого вала и малом расхождении гру

зов. На	высоких угловых скоростях включается (Внут
ренняя,	более жесткая пружина, точнее, работают обе
пружины,		и на муфту действует		суммарная	жесткость
пружин.
Таким		образом, воздействие на рычаг управления ре
гулятором		оказывает влияние на работу всей замкну
той системы			автоматического	регулирования	угловой
скорости		и	новый скоростной	режим устанавливается

не мгновенно, а спустя некоторое время, в течение ко торого и происходит переходный процесс. На рисунке

19 схематически	показано изменение	положения рыча
га управления,	оборотов коленчатого	вала дизеля и

рейки топливного насоса для двигателя Д-50. Вначале

дизель работал на	оборотах холостого		хода около 1100
в минуту, этому соответствовало		положение		рейки и
рычага управления	регулятором.	Затем	рычаг	регулято

ра резко был повернут до упора в положение, соответ ствующее номинальному скоростному режиму. Рейка насоса с небольшим запаздыванием перешла в положе ние максимальной подачи топлива и оставалась некото


рое'время в этом положении. Обороты коленчатого				ва
ла возросли: за время чуть больше 1		с достигли	2000 в
минуту. Следует иметь в виду, что		двигатель	развил
обороты	большие, чем максимальные	обороты холосто
го хода	(около 1840 об/мин). В этом	случае рейка		на
чала двигаться в обратном направлении, пока не				вык
лючилась	подача топлива, и задержалась в этом		поло-


			женин.			Число		оборотов дви
			гателя			снижается,			и	полно
			стью колебания оборотов за
			тухают через 4—5 с с мо
			мента		изменения				положения
			рычага управления. Сначала
			наблюдают				резкий			выброс
			черного			дыма		(избыток по
			дачи топлива), в этом слу
Рис. 19. Схема изменения пе			чае можно				определить вели
			чину		угловых			ускорений: за
ремещений	рычага управления,
рейки насоса и		оборотов ко	1	с	обороты			увеличились
ленчатого вала		дизеля Д-50.	почти		й"а 900			в минуту. Од
			нако		на практике				ие	реко
мендуется	так резко изменять			скоростной				режим.

Из прафика видно, что главным инерционным эле ментом является двигатель, отставание положения рей

ки от	угловой скорости коленчатого вала очень мало
и не	превышает	0,1	с, величина	угловой	скорости	(обо
роты)	отстает	от	положения	рейки	на время	око
ло 1	с.

Напишем уравнение регулятора при изменении пред варительного натяжения пружины (см. рис. 18,6). В отличие от уравнения (15) для однорежимного предель ного регулятора, когда мы считали, что восстанавлива ющая сила Е зависит только от положения Z муфты ре


гулятора,		в данном случае надо ввести еще зависимость
Е от поворота я\|? рычага					управления. При выводе урав
нения	(15)	появится дополнительно в правой части член
УРавнения		[—// :	дЕ \\	Дгр]. Раз-		9А>
		\	dipd\b Jo
делим	его, как		и	остальные
члены уравнения, на 2Е0					и пе
рейдем	к	безразмерным			отно	4 ~
сительным		единицам gi			{t) =

Дф

=Выберем базовое зна-

ф 0				Рис. 20. Структурная схема
			•фо рычага уп-	всережимного регулятора			с
чение	поворота
				переменным	предварителЫ
равлення так,			чтобы 2Е0 =
				ным натяжением		пружины:
t	дЕ\			Ф — угловая	скорость	вала;	т\|—
—	ibo	• Тогда уравнение		перемещение	муфты	регулято
				ра; gi(i)—управляющее		воздей
V ch\|> / о т				ствие со стороны		водителя.

(15)	примет	вид:

(TpP* + TKp + 6)r\=<p-gi(t) (18)

Структурная схема веережимного регулятора с пе ременным предварительным натяжением пружины пока зана на рисунке 20.

Рассмотрим экономичность двигателя при использо вании частичных скоростных режимов, задаваемых ры чагом управлеш-ш .всережимным регулятором.

Пусть скорость движения ограничивается до вели чины V\ (рис. 21). Эту скорость можно получить при

Рис. 21. Графики зависимости мощности Ne дизе

ля, часового расхода топлива О т и скорости дви жения трактора от числа оборотов коленчатого вала:

А О т — величина сэкономленного топлива.

включении 'низшей		передачи	и при номинальном		скоро
стном	режиме." Примем необходимую			для этого	мощ
ность	Nei, тогда	можно	определить	часовой	расход
топлива. Из графика видно также, что двигатель					сильно

недогружен. Если включить более высокую передачу и снизить скоростной режим так, чтобы сохранилась преж няя скорость движения Vu то необходимая мощность

для этого останется прежней. Но на частичном		скорост
ном режиме возрастет	загрузка двигателя по	мощнос
ти и снизится часовой расход топлива.
Регуляторы, .кроме	веережимного регулирования,

должны корректировать подачу топлива при перегрузке дизеля. Регуляторы снабжают корректирующими уст ройствами трех типов: с жестким профилированным упо


ром (насосы	типа Т Н ) ; с упругим упором,				сжимаю
щимся под	действием основной		пружины	(насосы Че
лябинского	тракторного	завода,	регулятор	Р В М и на
сос НД - 21);	с упругим	упором, работающим			при пере

грузке и отключенной основной пружине регулятора (на сос УТН-5 и насос Я З Т А ) .

Кроме .корректирующего устройства, регуляторы имеют пусковое устройство для обогащения дизеля топ ливом при пуске. Оно должно обеспечить дополнитель ный ход регулирующего органа после ограничения движения рейки и быстро прекратить подачу топлива, как только дизель начнет работать. Пусковые устрой ства могут быть с ручным включением и автоматиче ским выключением (насосы ТН и регулятор РВМ ) и автоматического действия (остальные регуляторы).

	Особенности устройства	регуляторов		\
Регулятор топливного насоса		типа	ТН смонтирован
в одном	агрегате с топливным насосом, расположен в
корпусе	из алюм'иниевого сплава. Этот		корпус	своим

фланцем присоединен к корпусу топливного насоса. Ва лик регулятора приводится во вращение от кулачково го валика топливного насоса при помощи шестеренча того привода (повышающая передача с передаточным отношением 3,643: при 1700 об/мин вала дизеля валик: насоса делает 850 об/мин, а валик регулятора — 3096 об/мин).

Ведущая шестерня привода в насосах прежних вы пусков соединена с валиком насоса фрикционной муф-


той. Шестерня				прижимается
пластинчатыми				пружинами
к	втулке		муфты		привода.
Пружины поджимаются							гай
кой для		создания				момента
трения 80—90 кгс -см .							На
значение		такого			привода—1
погасить			высокочастотные
колебания			угловой скорости
в	приводе		валика		регулято			Рис. 22. Шестерня привода ре
ра. С конца 1965					г.	вместо
								гулятора	с упругой	муфтой:
фрикционной				муфты			уста	/ — усик;	2 — стопорное	кольцо.
навливают			муфту		с	четырь
мя	упругими			элементами (резиновыми сухарями). На

внутренней поверхности шестерни и наружной поверхно

сти муфты выполнены по два					усика 1	(рис. 22),	шестерня
фиксируется стопорным			кольцом 2.			Такой же	упругий
привод смонтирован в			насосах ЯЗТА и УТН-5.
В	корпусе	/ (рис.	23)	регулятора имеется			сверху
люк,	закрытый	крышкой		24.	Ее обычно пломбируют и

снимают при регулировке регулятора. На валике 6 со стороны шестерни 7 напрессована крестовина 3 грузов регулятора, к которой осями 9 прикреплены грузы 10. На крестовину посажена внутренняя обойма подшипни

ка	5, наружная обойма которого		запреосована		в гнез
до	4.
	В отверстия грузов запрессованы бронзовые втулки,
оси	грузов зафиксированы стопорными кольцами. Гру
зы	своими приливами	(лапками)	упираются	в	упорный
подшипник 8 и могут		перемещать	его вместе	с	муфтой

11 вправо. Для уменьшения трения внутрь муфты за


прессована	бронзовая втулка.
С правой стороны в муфте выполнена кольцевая вы
точка, в которую входят два		штыря вилки 32	тяги регу
лятора. С этой же стороны		в муфте сделаны посадоч
ные места	под наружную 21 и внутреннюю 19		пружины.

Сдругой стороны пружины упираются в выточки седла

20.Седло упирается в крышку 15, в которой установлен второй подшипник 16 валика регулятора. (При яер аботающем двигателе (наружная пружина предварительно 'поджа та на 0,6 мм, а внутренняя имеет зазор до 2,5 мм. Это

достигается при помощи регулировочных прокладок 18 и 22. На малых оборотах работает наружная пружина, при больших оборотах — обе пружины.

Регулятор

Р В

/ — корпус регулятора; 2—

тяга; 3—

крестовина

грузов;

4—

гнездо;

/ ( -

шипннк; 9 — ось;

10—

груз;

// — муфта

регулятора;

12 — пробка;

46—

ника; 17 — гайка;

18,

22 и

47 — регулировочные

прокладки;

19—внутренняя

24 — крышка корпуса

регулятора; 25 — регулировочный

винт;

27 — валнк

обо-

30 — пружина; 31

35 — сальники;

— вилка

тяги

регулятора;

33 — рычаг

корректирующего

устройства; 39 — втулка;

40 — стяжной

болт; 41

43 — за-

ный болт.

насосов

типа

ТН:

подшипники;

6 — валик

регулятора;

7 — шестерня

привода;

8—упорный

под-

регулпровочиые

болты;

н 26—

контргайки;

15—крышка

корпуса подшип-

пружнна;

20—

седло

пружины;

21 — наружная

пружина;

23 — прокладка;

гатителя;

28 — призма

корректирующего

устройства;

29 — стопорный

винт;

управления;

— крышка;

36 — шайба; 37 — кронштейн

вилки; 38 — пружина

глушки;

42 — палец тяги;

44— шпилька;

45 — упор

валика;

46 — регулнровоч-

4. А. X. Морозов

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 225 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ