По номинальной винтовой характеристики

3.5 Расчёт коэффициентов уравнения динамики двигателя на заданном режиме работы

Определение числовых значений коэффициентов ,иуравнения динамики ГД по формулам представленным выше. Т.к. функцииипредставлены графически, то возможно графоаналитическое определение рассматриваемых частных производных.

Определим частные производные ипо графикам совмещённых скоростных характеристик мощности ГД и ВФШ:

К определению частных производных и

Вычислив эти производные, определяют значения фактора устойчивости и постоянной временидвигателя:

,,

Расчёт коэффициентов усиления идвигателя требует определения значений частных производныхи. Для этого необходимы функции видаи:

Частные производные ивычислим ранее используемым графоаналитическим методом:

; .

Для этого построим график зависимость мощности от внешнего возмущающего воздействияс, и график зависимость мощности двигателя от регулирующего воздействияh по подаче топлива :

11800	0.0298
16100	0.0397
20500	0,0497
24500	0.0596
28700	0.0695

5600	2
11200	2,8
20100	4,2
25900	5,3
35100	7,6
37100	8,5

Зависимость мощности от внешнего возмущающего воздействия с при фиксированых частотах вращения вала n

Зависимость мощности двигателя от регулирующего воздействия h по подаче топлива при фиксированой частоте

Определим коэффициенты ипо формулам:

4. Исследование динамики системы автоматического регулирования частоты вращения

4.1. Краткая техническая характеристика, устройство и принцип действия регулятора

Регулятор PG-300. При необходимости получения больших пере­становочных усилий на выходном валу регулятора фирма «Вудвард» разработала регулятор PG-300 (рис. 103), который в отличие от регу­лятора PG-12 снабжен дополнительным дифференциальным сервомо­тором, аккумулятором большей емкости и масляным насосом давле­нием 1,86 МПа.

Масляный насос 11 нагнетает масло в аккумулятор 12, клапан 1 постоянного давления и золотник 9 управления. Клапан постоянного давления дросселирует масло в напорной магистрали от 1,86 МПа до 0,62 МПа. В случае повышения давления в напорной магистрали пор­шень клапана 1 смещается влево и уменьшает площадь проходного сечения напорной магистрали. При уменьшении давления поршень клапана 1 под действием пружины перемещается вправо и увеличивает площадь проходного сечения напорной магистрали. Масло с постоян­ным давлением 0,62 МПа после клапана 1 поступает к управляюще­му пояску 5 золотника 3 чувствительного элемента. При уменьшении нагрузки на дизель частота вращения вала увеличивается, грузы 2 чувствительного элемента расходятся, преодолевая натяжение за­дающей пружины, золотник 3 поднимается вверх и управляющий по­ясок 5 открывает на слив канал управления нижней полостью серво­мотора 7 первой ступени. Поршень 8 компенсатора гибкой обратной связи передвигается влево, а поршень сервомотора 7 перемещается вниз под действием пружины. Управляющий золотник 9 перемещается вниз под действием сервомотора 7. Левая управляемая полость серво­мотора 10 второй ступени сообщается со сливной полостью, и под дей­ствием постоянного давления напорной магистрали поршень сервомо­тора 10 перемещается влево, поворачивая выходной зал регулятора на уменьшение подачи топлива.

При повороте выходного вала через систему рычагов золотник 9 возвращается в исходное положение, отсекая слив масла из левой полости сервомотора 10. Золотник 3 чувствительного элемента возвраща­ется в исходное положение за счет разности давлений на пояске 4 гибкой обратной связи. В данном случае полость под пояском 4 со­общена со сливом, а верхняя полость находится под давлением масла, вытесняемого поршнем сервомотора 7. Этот перепад давлений выравни­вается через калиброванное отверстие иглы 6 изодрома. При большом увеличении частоты вращения вала поршень сервомотора 7 перемеща­ется в положение минимальной подачи топлива, закрывает масляный канал обратной связи между сервомотором и иглой 6 изодрома и не допускает нормального выравнивания давлений на пояске 4. Это заставляет компенсационный поршень 8 перемещаться влево от цент­рального положения, что приводит к увеличению давления на верх­нюю часть пояска 4, т. е. повышается перепад давлений на пояске 4. вследствие чего временно увеличивается задание частоты вращения. Регулятор начнет нормально работать, как только частота вращения вала дизеля станет ниже этого временного задания. Этот процесс на­зывается отключением обратной связи. Когда поршень сервомотора 7 поднимется и откроет канал обратной связи, работа дизеля будет соответствовать заданной частоте вращения.

При увеличении нагрузки частота вращения вала дизеля умень­шается, грузы 2 чувствительного элемента сходятся и опускают вниз золотник 3. Масло из магистрали постоянного давления после клапана 1 поступает через окно, открытое пояском 5, в левую полость поршня

8. и вытесняется в нижнюю полость сервомотора 7. Поршень серво­мотора 7 движется вверх и перемещает вверх управляющий золотник 9. Масло из напорной магистрали через золотник 9 поступает в левую полость сервомотора 10. Так как сервомотор 10 дифференциального типа, то его левая часть больше правой, поэтому при одинаковом дав­лении поршень сервомотора 10 перемещается вправо, т. е. на увеличе­ние подачи топлива. При этом система рычагов возвращает золотник

в исходное положение. На пояске 4 создается перепад давлений, причем снизу больше, чем сверху, что заставляет золотник 3 вернуть­ся в исходное положение. Время действия ГОС регулируется путем перемещения иглы изодрома.