Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11815
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_402933.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=402933&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
Patent Translate
Powered by EPO and Google
Patent Translate is currently overloaded by requests. Please try again in a few seconds.
We apologise for any inconvenience this may cause.
Contact Patent Translate team
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_402934.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=402934&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB402934A
[]
ПАТЕНТ
1
t 2rv 7 > a\;7r-, i <
СПЕЦИФИКАЦИЯ
402,934 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Новый или усовершенствованный способ и устройство для подачи вторичного воздуха для сгорания в камеры
сгорания печей.
Я, <AI P 3 r En S EN, гражданин Дании, проживающий по адресу Budcmnge, lenmnar K, настоящим заявляю,
что характер данного изобретения и способ его осуществления подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
При подаче вторичного воздуха для сгорания в печи, работающие на твердом топливе на колосниковой
решетке, например, в печи паровых котлов, предпринимались попытки добиться более тесного смешивания
вторичного воздуха и дымовых газов, горючие компоненты которых были максимально сожжены, путем
впрыскивания пара высокого давления с большой скоростью или путем придания подаваемому вторичному
воздуху вихревого движения; однако устройства, предназначенные для этой цели, частично дороги в
эксплуатации и частично ненадежны с точки зрения достигаемого эффекта, поскольку вторичный воздух,
например, при подаче с вихревым движением, сравнительно быстро теряет свою способность к смешиванию.
Еще одним очень существенным недостатком широко используемых методов подачи вторичного воздуха в
камеры сгорания является то, что уменьшение количества подаваемого воздуха в соответствии с
уменьшением нагрузки печи одновременно приводит к очень значительному снижению скорости
поступающего воздуха, так что смешивание воздуха с газообразными продуктами сгорания становится менее
эффективным.
Настоящее изобретение относится к новому или усовершенствованному способу и средствам подачи
вторичного воздушного потока в камеры сгорания таких печей, в которых твердое топливо сжигается на
колосниковой решетке, и в которых множество регулируемых входных отверстий для вторичного воздуха
ведут в камеру сгорания. Этот способ и средства просты и надежны и не страдают от недостатков, указанных
выше, которые, как было доказано экспериментально, включают в себя то, что даже при легкости широко
варьируемой загрузки можно получить полностью бездымное сгорание, особенно если сжигается уголь,
богатый газом, то процентное содержание углекислого газа в конечном итоге увеличивается, а содержание
диоксида углерода в продуктах сгорания существенно выше, а содержание монооксида углерода, метана и
тому подобного значительно меньше, чем раньше, так что достигается высокая экономичность сгорания.
Согласно способу, описанному в настоящем изобретении, регулирование количества вторичного воздуха,
необходимого для различных нагрузок печи и состояний сгорания топлива на колосниковой решетке,
осуществляется путем полного перекрытия или полного открытия большего или меньшего числа указанных
входных отверстий для вторичного воздуха, которые питаются воздухом от общего воздуходувки или
аналогичного устройства, пропорционально или с приводом, так что мгновенная скорость поступления
вторичного воздуха в камеру сгорания приблизительно не зависит от числа работающих входных отверстий
или незначительно увеличивается, когда воздух поступает через меньшее число входных отверстий.
Согласно одной из особенностей изобретения, для достижения еще лучшего смешивания с газообразными
продуктами сгорания вторичный воздух дополнительно подается пульсациями через действующие в любой
момент времени воздухозаборные отверстия или перемещается из одной точки ввода в другую, либо
воздушные струи одновременно перемещаются и пульсируют.
Изобретение также относится к различным формам аппаратов для осуществления указанного выше метода.
Одна из форм такого аппарата характеризуется наличием множества вторичных воздухозаборных форсунок,
соединенных с общим воздуходувным устройством или подобным ему, которые в существенно удаленных
точках ведут в камеру сгорания 90 и каждая снабжена отдельным клапаном или подобным устройством.
Однако в другой форме аппарата вторичный воздухозаборный элемент, или каждый из множества таких
элементов, имеет свое отверстие, разделенное перегородками на 95 множество отсеков, и в соответствии с
еще одной особенностью изобретения может быть предусмотрен общий клапан, состоящий из заслонки,
поворачиваемой к задней стороне воздухозаборного канала входного элемента. Дата подачи заявки: 1
декабря 1932 г. № 34071/32.
Завершено: 14 декабря 1933 г.
бер, свободный край откидной крышки может регулироваться по желанию в противоположном направлении от
одной или другой перегородки между указанными отсеками. Эти отсеки могут располагаться рядом друг с
другом.
Кроме того, в направлении потока вторичного воздуха они могут быть продолжены кольцевыми отсеками,
образованными между соосными перегородками круглого сечения, которые могут быть либо неподвижными,
либо установленными таким образом, чтобы вращаться как единое целое вокруг своей общей оси.
Для создания пульсирующего потока вторичного воздуха такой вращающийся блок может быть частично
закрыт по окружности, так что пульсации создаются за счет вращения указанного блока относительно
неподвижной части воздухозаборного элемента, или же пульсации могут быть вызваны с помощью одного или
нескольких соответствующим образом приводимых в движение заслонок, вращающихся перед или за
отсеками воздухозаборного элемента, снабженного перегородками.
Данный вариант осуществления изобретения может быть адаптирован для различных конструкций
воздухозаборных элементов, но особенно выгоден, если воздуховыпускные отверстия представляют собой
концентрические круглые отверстия, разделенные на сегменты радиальными или наклонными перегородками.
Уже известно, что подача первичного воздуха для сгорания в секционированные участки колосниковой
решетки осуществляется с помощью воздуходувки, общей для всех секций решетки, при этом клапаны,
регулирующие ответвления между такой воздуходувкой и секциями решетки, открываются или закрываются
последовательно средствами, реагирующими на изменения нагрузки в печи, а воздуходувка управляется
средствами, реагирующими на давление, для поддержания постоянного давления под решеткой. Однако, как
и в таких известных устройствах, воздух должен проходить через слой топлива, толщина, состояние сгорания
и объем пор которого постоянно меняются. Эффект, аналогичный эффекту, получаемому в настоящем
изобретении, не является целью или недостижимым для известного устройства. Этот эффект, как указано
выше, заключается в том, что скорость струй вторичного воздуха, вводимых в газовую атмосферу над
решеткой, поддерживается приблизительно постоянной независимо от общего количества вторичного
воздуха, необходимого для полного перекрытия или полного открытия большего или меньшего числа входных
отверстий вторичного воздуха, что обеспечивает тщательное смешивание вторичного воздуха и горючих
материалов во всем диапазоне рабочих условий. печь.
В комбинированной печи для порошкового топлива и колосниковой решетки также предлагалось подавать как
первичный, так и вторичный воздух через общий вентилятор в камеру сгорания, где горит пламя порошкового
топлива, причем вторичный воздух, подаваемый через отдельно регулируемые трубопроводы, в основном
предназначен для регулирования пути и длины указанного пламени. Однако в такой известной конструкции
предварительно нагретый воздух для совместного сгорания может также подаваться с помощью форсунок
вторичного воздуха к топливу на колосниковой решетке и направляться в любую желаемую ее часть, когда
горит только колосниковый огонь, тем самым способствуя или улучшая сгорание на колосниковой решетке. В
указанном предложении не упоминалось о поддержании приблизительно постоянной скорости струй
вторичного воздуха независимо от количества таких струй, работающих в любой момент времени, и не было
указано, что конструкция вентилятора и расположение форсунок вторичного воздуха были приспособлены
для этой цели. Поэтому нельзя сделать вывод, что такой результат может быть получен непреднамеренно,
поскольку вся система подачи воздуха была в первую очередь предназначена для управления пламенем
порошкового топлива. что требует определенного расположения 90 воздушных форсунок, которое не
подходит для осуществления способа, описанного в настоящем изобретении.
На прилагаемом чертеже в более или менее схематично показаны некоторые варианты осуществления
устройств в соответствии с изобретением.
На рис. 1 представлен разрез камеры сгорания, снабженной множеством входных отверстий для вторичного
воздуха 1O, открывающихся в нее.
На рисунке 2 представлен продольный разрез второго варианта исполнения воздухозаборного элемента.
На фиг. 3 представлен продольный разрез i 05, третьего варианта исполнения такого элемента.
На рис. 4 представлен вид варианта исполнения, показанного на рис. 3, в направлении, противоположном
потоку воздуха.
На фиг. 5 представлен разрез еще одного варианта исполнения воздухозаборного элемента 11G,
снабженного вращающимся соплом, состоящим из отсеков.
Рис. 6 представляет собой вид спереди воздухозаборного элемента, снабженного заслонкой i 1 s. Рис. 7
схематически и в качестве примера показывает вид сверху механизма автоматического закрытия вторичных
воздухозаборных элементов в заданной последовательности i 2 m. Рис. 8 представляет собой разрез по
линии AA на рис. 7, а рис. 9 — разрез по пунктирной линии B-B o) на рис. 7.
На фиг. 1а обозначена камера сгорания, снабжаемая вторичным воздухом для сгорания через трубопровод b,
из которого этот воздух распределяется по множеству форсунок c1, c2, c3 и c4, выходные отверстия которых
обозначены d1, d2, 0, 13. Возможно достижение тесного смешивания вторичного воздуха и продуктов
сгорания, а также полного сгорания любых горючих веществ в газах. Для той же цели рекомендуется в
случаях, когда не все входные элементы одновременно работают, периодически изменять распределение
работающих и неработающих входных элементов таким образом, чтобы количество воздуха,
соответствующее уменьшенной нагрузке, даже если оно остается неизменным в течение определенного
периода, попеременно подавалось в различные точки камеры сгорания. Это перемещение воздушных
форсунок может, при необходимости, осуществляться автоматически с помощью соответствующего
приводного механизма, который открывает и закрывает форсунки. клапаны воздухозаборных элементов
расположены в заданном порядке.
На рис. 2 показан воздухозаборник 85, элемент f, выходное отверстие v, которое разделено перегородками g
на несколько отсеков fl, Pe и 13, расположенных рядом.
Регулировочная заслонка h, поворачиваемая на 90 градусов относительно стенки входного элемента, может
служить не только для полного перекрытия входного элемента, но и для ступенчатого открытия отсеков fl, f и
/P, при этом свободный край заслонки описывает кривую 95 градусов вдоль входных кромок перегородок.
Использование таких разделенных входных элементов позволяет удовлетворять мгновенную потребность
печи за счет подачи вторичного воздуха в различных количествах в разные точки печи и, таким образом,
получать практически полное сгорание. Независимо от того, находится ли регулирующая заслонка в
положении, показанном сплошными линиями, или в одном из положений справа от нее, показанных
пунктирными и штриховыми линиями и соответствующих различным количествам воздуха, скорость воздуха,
подаваемого в печь, будет поддерживаться практически постоянной.
Входной элемент, показанный на рисунках 3 и 4, может практически производить тот же эффект, что и
описанный выше со ссылкой на рисунок 2, поскольку он выполнен в виде сопла, в котором два изогнутых
язычка k могут качаться на шарнирах m между двумя параллельными неподвижными стенками 1. Эти язычки
k либо качаются вместе, в этом случае воздушный канал I полностью закрыт, либо 120 разделены
фиксированным расстоянием, но в последнем случае, если они установлены в несимметричных положениях,
сопло может служить для подачи воздуха в наклонном направлении 12. В варианте осуществления
изобретения, показанном на рисунке 5, входной элемент f предназначен как для придания воздуху
вращательного движения, так и для подачи At в импульсах. Верхняя часть входного отверстия 130 и d 11
соответственно. Каждое сопло снабжено отдельным клапаном el, e 2, e 3 или e 4, который либо полностью
открыт, как показано на двух центральных соплах, либо полностью закрыт, как показано на двух внешних
соплах. 05 Сопла В соответствии с одной из особенностей изобретения сжатый воздух подается в камеру
сгорания с помощью форсунки или подобного устройства (не показано), которое имеет такую форму или
привод в действие, что давление воздуха в трубопроводе за соплами (от 4 до 5) остается приблизительно
постоянным независимо от количества одновременно работающих сопел, или что давление и, следовательно,
скорость воздуха через сопла немного увеличиваются при уменьшении количества подаваемого воздуха, т.е.
когда открыто меньшее количество этих сопел. Указанное давление воздуха выбирается таким образом,
чтобы скорость воздуха через сопла имела значение, соответствующее общим условиям работы, с целью
распространения движения воздуха на значительное расстояние в печь.
Регулирование количества подаваемого воздуха осуществляется путем полного закрытия одной или
нескольких форсунок, что, в силу особенностей размера или режима работы воздуходувки, практически не
влияет на работу все еще работающих входных элементов или даже приводит к дополнительному эффекту,
заключающемуся в незначительном увеличении впрыскивающей способности воздушных струй при
уменьшении количества подаваемого воздуха. С другой стороны, условия были бы иными и менее
благоприятными, если бы регулирование, как это использовалось до сих пор, осуществлялось с помощью
заслонки, расположенной в трубопроводе и общей для всех воздушных форсунок. Если в таких случаях
правильная скорость воздуха через форсунки достигалась при полном открытии заслонки, то скорость при
регулировке, скажем, для подачи половины количества воздуха, соответственно уменьшалась бы и,
следовательно, была бы слишком мала для обеспечения хорошего перемешивания воздуха и газообразных
продуктов сгорания в печи. Однако с помощью аппарата, изображенного на рис. 1, и воздуходувки
соответствующей пропорции или привода это возможно во всех случаях. подавать воздух с достаточно
высокой скоростью R5, которая остается практически постоянной независимо от изменения количества
подаваемого воздуха при изменяющихся нагрузках печи и различных состояниях сгорания топлива на
колосниковой решетке.
9 В соответствии с изобретением, путем соответствующей конструкции или расположения воздухозаборных
элементов также возможно обеспечить пересечение воздушных струй, поступающих в печь, что весьма
выгодно, поскольку в этом случае элемент 402934 сконструирован аналогично показанному на рис. 2 и, таким
образом, снабжен регулирующей заслонкой lt, общей для отсеков fl, f и 3, но часть воздухозаборного
элемента, ближайшая к камере сгорания, выполнена в виде вращающегося раздвоенного сопла, каналы fi, fr и
13 продолжаются коаксиальными выходными каналами al, N2 и N3 соответственно, которые имеют круглое
поперечное сечение и образованы перегородками ol, o2 и 03 и поперечной стенкой 04, все эти стенки
соединены, образуя жесткую конструкцию, установленную на вращающемся валу p. В промежутках между
этими стенками в соответствующих точках окружности размещены сегменты-заглушки или аналогичные
элементы, как указано на Y q2 и q3, и когда вращающийся Вращение этих сегментов, закрывающих отверстия,
приводит к их кратковременному перекрытию или, по крайней мере, более или менее ограничению воздушных
каналов, вызывая тем самым резкий или пульсирующий поток воздуха из сопла. Последний может
приводиться в движение любым подходящим способом, либо через шестерни или подобное устройство, либо
непосредственно отдельным первичным двигателем, например, небольшим электродвигателем, и
предпочтительно таким образом, чтобы можно было изменять угловую скорость. Однако в варианте
исполнения :30, показанном на фиг. 5, в качестве рабочей среды для вращающегося сопла используется сам
вторичный воздух, поскольку канал r ведет от воздушного канала входного элемента 1 в точке перед
заслонкой h к камере x, в которой размещено небольшое турбинное колесо S, закрепленное на валу p.
Таким образом, это турбинное колесо вращается под действием потока воздуха. Отработанный воздух может
либо выходить в атмосферу, либо поступать в печь для использования в качестве первичного или вторичного
воздуха для сгорания. u обозначает регулирующий клапан.
Вторичный воздух также может использоваться иным способом для привода раздвоенного сопла, поскольку
последнее может быть снабжено турбинными лопатками (не показаны), так что само сопло может работать
как турбина, приводимая в движение воздухом. Такие лопатки могут быть регулируемыми. Благодаря
соответствующей форме турбинных лопаток, их можно использовать в качестве заслонок для создания
пульсирующего воздушного потока.
На фиг. 6 показан жесткий воздухозаборный элемент t 5, имеющий три концентрических круглых отсека n', N 2
и N 3, которые радиальными перегородками v разделены на сегментные воздуховыпускные отверстия. Перед
ним вращается заслонка iou, благодаря которой воздух для сгорания подается пульсациями, и воздушному
потоку, выходящему из воздухозаборного элемента, передается смещающее движение в боковом
направлении.
В описанных элементах второго воздухозаборника предпочтительно изготавливать его часть, прилегающую к
камере сгорания, из термостойкого и огнестойкого материала.
В печах, топящихся вручную, или в случаях, когда печи с механическим приводом топки загружаются с
перерывами, необходимое количество вторичного воздуха постепенно уменьшается в интервалах между
последовательными топками, поскольку топливо постепенно перегоняется в эти интервалы, и для
соблюдения этих условий подача вторичного воздуха в соответствии с изобретением может автоматически
ограничиваться, а воздушные форсунки, если это необходимо, могут одновременно смещаться, как описано
выше. Для этой цели могут быть предусмотрены любые подходящие средства для автоматического закрытия
некоторых или всех входных отверстий или сопел вторичного воздуха в заданной последовательности и через
заданные интервалы времени во время перегонки топлива.
Подобный механизм в качестве примера схематически показан на рис. 7-9.
На валу 2 постоянно вращающегося на 90 градусов электродвигателя 1 может быть установлено небольшое
фрикционное колесо 3, которое можно регулировать по длине.
Это колесо взаимодействует с фрикционным диском 4, вал которого несет червяк 5, свободно зацепляющийся
с червячным колесом 6, установленным 95 на валу 7. На червячном колесе 6 жестко закреплен штифт 8,
несущий тормозной элемент 9, окружающий и фрикционно взаимодействующий с фрикционным диском 10,
который жестко закреплен на валу 7. Последний несет три одинаковых кулачка 11 (см. также рис. 8), диск 12 с
кулачковым пальцем 13, а также небольшую шестерню 14, все из которых жестко закреплены на валу 7.
Кулачковый палец 13 может приводить в движение ролик 105, расположенный на одном конце двурычажного
рычага 16, шарнирно закрепленного в 17. Противоположный конец указанного рычага соединен звеном 18 с
собачкой 19, имеющей фиксатор или зуб 20. Указанная собачка 100 элемент 19 соединена с горизонтальным
шарниром 21, а звено 22 соединено с кривошипом 105. Рычаг 23, шарнирно закрепленный в точке 24 и
соединенный звеном 25 с кривошипом 26, установленным на шарнирном валу 27 противопожарной двери 28.
115. При регулировке небольшого фрикционного колеса 13 вал 7 может совершать один оборот, скажем, от
пяти до пятнадцати минут, в зависимости от интервалов между последовательными выстрелами. Как будет
объяснено далее в следующем описании, вал 7 медленно совершает почти один оборот, а затем резко
возвращается в исходное положение, затем снова совершает почти один оборот 125 и резко поворачивается
обратно и так далее. Каждый из кулачков 11 служит для управления входным элементом или соплом,
конструкция 41 несколько похожа на показанную на рис. 130. 402,934 402,934 5 2 Этот входной элемент
включает три сопла, которые автоматически закрываются последовательно клапаном 42 на шарнирном валу
43. На рычаге 44 закреплена тяжелая деталь 45, которая постоянно стремится закрыть все сопла. Рычаг 44
шарнирно соединен со стержнем 46, на котором установлен ролик 47, взаимодействующий с кулачком 11.
Этот стержень также шарнирно соединен с звеном 48, которое может вращаться вокруг неподвижной оси 49.
Каждый кулачок 11 имеет три концентрических круглых участка разного радиуса.
Сразу после начала горения клапан 42 остается в положении, показанном на рис. 8, скажем, в течение трех
минут, и все три сопла остаются открытыми в течение этого периода. Затем, из-за вращения вала 7, нижнее
сопло закрывается, а два верхних сопла остаются открытыми, скажем, в течение двух минут. Затем снова
закрывается промежуточное сопло, а верхнее сопло остается открытым, скажем, в течение одной минуты, и,
наконец, все сопла остаются закрытыми в течение, скажем, четырех минут, в течение которых не подается
вторичный воздух. Поскольку к этому времени все топливо на колосниковой решетке превращается в кокс,
вторичный воздух не требуется.
Затем выстрел производится снова, и цикл повторяется.
Обычно, когда дверца топки 28 открывается и закрывается для осмотра, ничего не происходит, за
исключением того, что фиксатор 19 перемещается несколько вперед и назад в продольном направлении.
Однако, когда топливо сгорает и должен начаться новый обжиг, кулачковый палец 13 качает рычаг 16. Он не
только замыкает контакты 39 электрического звонка 40, подавая сигнал кочегару, но и качает фиксатор 19 так,
что его зуб 20 оказывается в положении непосредственно над ползуном 32, имеющим выемку 33 и жестко
закрепленным на клиновидном элементе 21. Когда кочегар слышит сигнал и открывает дверцу топки 28,
фиксатор 19 смещается, и зуб 20 входит в зацепление с выемкой 33. Когда печь загружена топливом и дверца
топки 28 снова закрыта, фиксатор 19, который теперь соединен с клиновидным элементом 31, перемещает
его вправо (см. рис. 9). при этом клин входит в зацепление с роликом 30, установленным на зубчатой рейке
29, так что последний поднимается. Рейка зацепляется с шестерней 14 и, следовательно, быстро вращает
вал 7 с кулачками 11 по часовой стрелке, в результате чего все сопла каждого из трех входных элементов
(один из которых показан на рис. 8) автоматически открываются, и после этого описанное выше движение
повторяется. Хотя вал 7 обычно медленно вращается против часовой стрелки (рис. 9), он может внезапно
начать вращаться в противоположном направлении с помощью рейки 29, если муфта 9 отрегулирована таким
образом, чтобы допускать такое движение, даже если электродвигатель 1 работает с постоянной скоростью.
Сразу после того, как клиновой элемент 31 был выдвинут вперед, зуб 20 возвращается в исходное положение
кулачком 37, зацепляющимся с роликом 38; Затем направляющая 32 (с клиновидным элементом 31'), которая
скользит по неподвижной опоре 34, перемещается назад с помощью пружины 36, зацепляющейся за штифт
35 на направляющей 32.
Механизм, показанный на рисунках 7-9, может быть легко модифицирован таким образом, чтобы включать
средства для перемещения вторичных воздушных струй. Для этой цели кулачки 11, вместо того чтобы быть
жестко закрепленными на валу 7, могут быть закреплены на втулке, вращающейся вместе с указанным валом,
но перемещаемой вдоль него. Если затем предусмотрено большее количество сопловых конструкций, и
каждый кулачок 11 приспособлен для попеременного управления двумя или более сопловыми конструкциями,
то перемещение вторичных воздушных струй может быть осуществлено путем перемещения указанной
втулки вдоль вала 6 или, возможно, автоматически в верхней части головки.
Теперь я понимаю и устанавливаю природу своего изобретения и то, каким образом оно создано.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_402935.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=402935&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB402935A
[]
У- /
/ ' 2, А;
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата заключения конвенции (Германия): 11 декабря 1931 г.
402,935 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): 5 декабря 1932 г. № 34459132.
Завершено: 14 декабря 1933 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Взаимозаменяемые системы статического и изодромного регулирования скорости для тягачей.
Мы, компания SIEMEINS-SCHUCKERTWERIE AKTIENGESELLSCHAFT, немецкая компания из
Берлина-Сименсштадта, Германия, настоящим заявляем, что характер данного изобретения и способ его
осуществления будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении. Каждый управляющий
процесс, за исключением исключительных случаев так называемой саморегуляции, должен завершаться с
помощью хорошо известного устройства возврата или контроля, чтобы предотвратить возникновение
колебаний.
Простейшим случаем такого регулирования является так называемое статическое регулирование. В этом
случае регулятор, пилотный регулятор и сервомотор или клапан соединены таким образом, что при
возникновении регулирующего движения, инициированного регулятором, управление пилотным регулятором,
которое при этом выталкивается из закрытого положения, снова закрывается. Каждому положению
регулятора соответствует определенное положение регулирующего органа, соответствующее степени
нерегулярности регулятора. Предполагая, что регулятор является регулятором скорости или оборотов,
изменение подачи приводного вещества возможно только при длительном изменении скорости.
Когда параллельно работают несколько турбогенераторов, из которых по меньшей мере один служит для
поддержания частоты, существенного изменения скорости остальных машин невозможно. Если в этом случае
необходимо изменить нагрузку одной из этих остальных машин, необходимо привести в действие
регулирующий механизм с помощью так называемой регулировки скорости, чтобы изменить настройку
регулирующего органа, сохраняя при этом регулятор в том же положении.
В данном случае, в отличие от первого упомянутого случая, любая желаемая настройка регулятора t 45
достигается путем изменения положения регулятора за счет смещения характеристики, то есть смещения
кривой, представляющей зависимость скорости от выходной мощности.
Противоположным статическим методам управления является так называемое изодромное управление, то
есть управление, при котором элемент, инициирующий операцию регулирования, возвращается в свое
исходное положение после каждой операции регулирования независимо от нового положения, занимаемого
элементами, подлежащими управлению.
В отличие от статического регулирования, работающего с временной степенью нерегулярности, а не с
постоянной, это действует аналогично регулированию путем регулировки скорости, поскольку одно и то же
положение регулятора может быть согласовано с различными желаемыми настройками регулирующего
органа. В принципе, это идет дальше, поскольку зависит от того, чтобы сделать первое статическое
возвратное действие снова ретроградным, так что процесс регулирования, начатый регулятором, в некоторой
степени заменяется вторым процессом регулирования, вызванным возвратным действием.
Все эти взаимосвязи известны и упоминаются лишь вкратце, чтобы обеспечить понимание последующих
пояснений.
Ни статическое, ни изодромное регулирование первичного двигателя не представляют принципиальных
трудностей, если они предусмотрены на машине по отдельности. С другой стороны, очень сложная проблема
8 ( возникает, когда речь идет о построении системы регулирования таким образом, чтобы можно было
переключаться со статического на изодромное регулирование и наоборот, по желанию, при условии, что во
время такого переключения ничего не должно изменяться в отношении мгновенной нагрузки машины. Кроме
того, не должно случиться так, что после ряда изменений будет достигнуто одно из конечных положений
регулятора, что сделает регулирование невозможным.
На первый взгляд может показаться, что при известном изодромном возвратном механизме с масляным
демпфером и буферной пружиной, при переходе на статический режим работы демпфер можно
зафиксировать так, чтобы он действовал как жесткий элемент машины. Учитывая изменение мощности
буферной пружины, которое зависит от положения управляющих элементов, что на первый взгляд кажется
допустимым, статический режим работы можно было бы получить и без фиксации демпфера. Однако при
переходе от статического к изодромному режиму работы условие 105 не будет выполнено, нагрузка не
должна изменяться, поскольку при определенной нагрузке на машину буферная пружина сжимается или
растягивается на определенную величину. Если же фиксация демпфера будет снята, накопленная в
буферной пружине сила вступит в действие и приведет к смещению управляющих тяг, а следовательно, и к
изменению нагрузки. Этот метод, сам по себе простой, позволяет переходить от статического к изодромному
режиму работы. изодромный и наоборот, таким образом, недоступен при заданных условиях. Невозможно
разорвать пружинную систему, что, вероятно, позволило бы преодолеть только что описанные трудности. j 5.
Вышеупомянутая возможность возникает, что после нескольких переключений один из:
будут достигнуты конечные положения системы управления.
Рассмотрим статическую систему управления:
Регулятор, пилотный регулятор и серводвигатель, и, предполагая, что скорость должна оставаться
постоянной даже при изменении нагрузки (путем управления регулятором скорости), становится ясно, что
управляющая часть, которая подчиняется регулятору скорости, более или менее указывает своим
положением в момент времени на нагрузку машины. В изобретении используется этот факт, а именно путем
обеспечения двигателя, который во время изодромной работы периодически регулирует эту управляющую
часть, положение которой является мерой нагрузки на машину, таким образом, чтобы во время изодромной
работы управляющие тяги в конечном итоге занимали то же положение, что и при статической работе при той
же нагрузке и той же скорости. Иными словами, это означает, что до тех пор, пока управляющие части во
время изодромной работы при определенной нагрузке и определенной скорости не заняли то же положение,
что и при статической работе при той же нагрузке и скорости, переключение или изменение нагрузки
невозможно. В этом случае также невозможно предотвратить достижение одного из конечных положений
управляющей части.
Общий принцип, а именно, с помощью двигателя обеспечивать при изодромной работе положение,
идентичное положению при статической работе, может быть реализован различными способами. В этой связи
совершенно не имеет значения, является ли двигатель электродвигателем, гидравлическим, пневматическим
или любым другим. Различные варианты конструкции с различными двигателями будут описаны в связи с
прилагаемыми чертежами.
На рисунке 1 схематически показана система управления с электродвигателями.
Клапан I должен регулироваться статически или изодромно с помощью регулятора скорости 2. Для его
регулировки предусмотрены серводвигатель 3 и пилотный регулятор, состоящий из тяги управления 4 и
регулирующей втулки 5. Серводвигатель 3, с одной стороны, и регулятор 2 и тяга управления 4, с другой
стороны, соединены вместе через тяги 6, 7, 8. Тяга 9 пружинного буфера, имеющего пружину 10 и цилиндр 11,
соединена с тягой 7. Цилиндр 11 скользит с направляющей 12 в втулке 13, в нижний конец которой ввинчен
шпиндель 14. Втулка 13 установлена с пазом и выступом в червячном колесе 15, которое может приводиться
в движение двигателем 16. Шпиндель 14 и втулка соединены вместе через тягу 17, которая может вращаться
вокруг точки 18.
Втулка 5 может подниматься или опускаться с помощью двигателя 19 80 E. Во время статической работы
пружинный буфер l 10, 11 должен быть отсоединен. Для этого на втулке 13 предусмотрена муфта, которую
можно отпустить, для удлинения 12 цилиндра 11, которое 85 обозначено на схеме крепежным винтом 220.
Она отпускается во время статической работы. Если необходимо снять нагрузку с машины, втулка 5
поднимается двигателем 19, который в этом случае действует как двигатель регулировки скорости, так что
трубопровод 21 соединяется с трубопроводом давления масла 22. Затем поршень 3 подвергается
воздействию давления масла сверху, и клапан 1 дополнительно закрывается. Возвратное действие в этом
случае осуществляется через уже упомянутые штоки 6, 7, 8 на управляющий шток 4, который движется вдоль
втулки 5 до тех пор, пока не будет достигнуто закрытое положение. В это время точка вращения Точка
вращения 23 достигла положения 23i, в то время как точка вращения 24 достигла положения 241, точка 25 —
положения 251, а точка 26 — положения 261. Однако одновременно точка 27 достигла положения 271. Таким
образом, система, образованная пружинным буфером и втулкой 13, совершила движение.
Однако внутри самой системы не происходило относительного движения, как это следует из
пропорционального распределения штоков четырехугольника звеньев, при этом переходное относительное
движение между удлинением 12 поршня 11 и втулкой 13 снова компенсируется. В связи с этим необходимо,
чтобы скорость не изменялась в процессе управления, что становится возможным благодаря параллельной
работе машины с другой машиной, которая поддерживает скорость. Тот факт, что несмотря на смещение
четырехугольника...
В целом, при сохранении относительного положения элементов управления ничего не изменилось, что
позволяет переходить от статического к изодромному регулированию без скачков. Для этого сначала
достаточно соединить части 12 и 13, после чего изодромная система подключается к системе регулирования
без регулировки питания и без изменения длины стержней. Однако при новом регулирующем воздействии
изодромного возвратного действия еще не будет. Это достигается изменением функции двигателя 19. До сих
пор он действовал как двигатель регулировки скорости, но теперь он снова подключен для обеспечения
упругости изодромного регулирования. Для этого пружинный буфер оснащен электрическим переключающим
устройством для двигателя 19, показанным в большем масштабе на рисунке 11. К стержню 9jE прикреплен
контактный рычаг 28, который работает совместно с с контактами 29, 291 на буферном цилиндре 11.
Для объяснения действия данной конструкции можно снова выбрать случай, когда нагрузка снимается с
машины. Это вызывает кратковременное увеличение скорости, которое проявляется в движении вниз
управляющего стержня 4. Канал 21 снова соединяется с напорным каналом 22, и клапан 1 перемещается
вниз. Сначала происходит возвратное действие через стержни 6, 7, 8, а именно в таком направлении, что
управляющий стержень 4, который сначала был перемещен вниз, снова поднимается. Однако одновременно
точка 27 нажимается вниз, так что замыкается цепь для двигателя 19 между контактным рычагом 28 и одним
из контактов 291. Затем двигатель 19 вращается в таком направлении, что втулка 5 поднимается до такой
степени, что втулка 11 опускается через стержень 17 и втулку 13, пока натяжение пружины 10 снова не
достигнет своего первоначального значения. В этом случае 4,0 скорость, существовавшая до срабатывания
регулятора, восстанавливается.
В качестве сущности изобретения было указано, что при изодромном управлении с помощью двигателя, а
именно двигателя 19, можно снова получить то же положение управляющих частей, что и при статическом
управлении, при той же скорости и той же нагрузке. Если теперь проверить положение штоков после
проведения изодромного управления, то окажется, что точки 231–261 снова заняли те же положения, что и
раньше при статическом управлении, и таким образом новый принцип реализуется с помощью этой
конструкции, причем фактически с особенно простой формой, поскольку двигатель 19 выполняет две функции
в зависимости от типа управления, а именно, функцию регулировки скорости при статическом управлении и
функцию компенсирующего двигателя для ослабления возвратного действия. Таким образом, при
изодромном управлении нагрузка также представляется положением втулки 5, как и при статическом
управлении.
Поскольку двигатель 19 меняет свою функцию при переходе в изодромный режим управления, при таком
режиме работы невозможно обеспечить ему функцию регулировки скорости.
Вместо этого, упомянутый выше двигатель 16 предназначен для этого. Уже было объяснено, что в процессе
регулировки изменяется относительное положение между удлинителем 12 цилиндра 11 и втулкой 13. Если
теперь рассматривать статическую работу с точки зрения того, что скорость не должна поддерживаться
постоянной с помощью регулятора скорости, а регулирующее действие должно осуществляться путем
изменения положения регулятора 2, то измерение относительного смещения между частями 12 и 13 в
некоторой степени является мерой изменения скорости. Этот факт можно использовать для осуществления
изменения скорости с помощью изодромной работы путем дальнейшего ввинчивания шпинделя 14 во втулку
13 с помощью двигателя 16. Длина 27 26 изменяется этим регулирующим действием, и в результате
расстояние 24 25 также должно измениться. Для получения положения закрытия управляющего стержня 4
относительно втулки 5. Компенсация должна осуществляться через стержень 8, то есть путем изменения
скорости 95. В случае регуляторов для первичных двигателей часто необходимо иметь возможность изменять
степень неравномерности, что можно сделать путем изменения передачи обратного действия. Однако 10 O
ничего не должно изменяться в отношении описанного четырехугольника звеньев, иначе нарушается закон
работы регулятора, т.е. переход от статического к изодромному управлению и наоборот становится
невозможным 105. По этой причине изменение передаточных чисел переносится из четырехугольника
звеньев в регулировочное устройство 30.
Соседние файлы в папке патенты