Двухимпульсный регулятор угловой скорости дизеля Советский патент 1987 года по МПК G05D13/02 

11

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе- строению, и может быть использовано для автоматического регулирования угловой скорости двигателей внутреннего сгорания, преимущественно дизелей, применяемых на сельскохозяйственных самоходных комбайнах, самоходных шасси, экскаваторах, стационарных и передвижных электростанциях, сварочных агрегатах и на других ма шинах, получаемых от них привод.

Цель изобретения - повышение точности регулятора.

На фиг,1 изображен установленный на двух опорах корпус дизеля и механизм суммирования импульса по скорости и нагрузке; на фиг.2 - наклонный корпус дизеля и маятник, соединенные с гидравлическими демпферами, а также механизм вычитания г перемещения органа дозирования топлива.

Двухимпульсньш регулятор угловой скорости состоит из обычного механического центробежного регулятора 1, получающего привод через шестерни механизма газораспределения от коленчатого вала дизеля, измерителя нагрузки, выполненного в виде поворачивающегося корпуса 2 дизеля и установленного на двух шарнирных опорах - шариковых подшипниках 3 и 4, сидящих в корпусах 5 и 6, жестко закрепленных на раме 7. Подшипник 3 посажен на цапфу корпуса дизеля, внутри которой проходит коленчатый вал 8, приводящий через ременную передачу 9 ходовой аппарат комбайна, а подшипник 4 - на корпус 10 муфты 11 сцепления. Внутри корпуса 10 на шариковых подшипниках 12 установлен вал-муфта 13, который через ременную передачу 1 4 приводит все механизмы комбайна.

Корпус 2 дизеля нижней частью шар нирно соединен с одной стороны со штоком 15 первого гидравлического демпфера, а с другой - со штоком 16 подвижной опоры. Шток гидравлического димпфера жестко связан с поршнем снабженным отверстиями, через которые рабочая жидкость переходит из одной полости в другую, которые образованы поршнем и корпусом первого гидравлического демпфера 17, неподвижно установленным на раме комбайна Подвижная опора состоит,из восстанавливающей пружины 18 и пружины 19 кор7852

ректора, опирающиеся с одной стороны в неподвижную направляющую, а с другой - в подвижную направляющую 20, жестко соединенную со штоком 16.

Планкой 21 корпус 2 дизеля связан с рычагом 22, верхний конец которого соединен со стойкой 23, а нижний - с одним концом вычитающего рычага 24. Другим концом рычаг 24 соединен со

O стержнем маятника 25,шарнирно подвешенным настойке 26 .Стойки 23 и 26 не - подвижно закрепленына раме комбайна.

Стержень маятника 25 соединен со штоком 27 второго гидравлического

5 демпфера 28, корпус которого неподвижно закреплен на кронштейне рамы комбайна. Для гашения колебаний маятника поршень демпфера снабжен отверстиями, через которые рабочая

0 жидкость перетекает из одной его полости в другую.

Средняя часть вычитающего рычага 24 тягой 29 связана с одним концом суммирующего рычага 30, который дру5 гим концом через рычаг 31 соединен с центробежным регулятором 1, а средней точкой - с органом 32.

Для предотвращения возможного при косогорах наклона корпуса 2 дизеля

0 от вертикального положения в противоположную опрокидывающему моменту сторону предусмотрен упор 33, в который выступом упирается шток 15. Аналогичным упором 34 снабжен маятник 25.

Двухимпульсный регулятор угловой скорости работает следующим образом.

При неработающем дизеле, когда рама 7 комбайна расположена

0 горизонтально, корпус 2 и маятник 25 находятся в вертикальном положении, соответственно удерживаемые подвижной опорой и упором 33, а также силой веса маят5 ника и упором 34. В случае наклона рамы 7, возможного при косогорах, в сторону, противоположную направлению .реактивного момента дизеля, корпус 2 через шток 15 упирается в упор 33, а

Q маятник 25 - в упор 34, при этом оба сохраняют вертикальное положение. Через планку 23, рычаг 22 и один конец рычага 24 корпус 2 с одной стороны, а через другой конец рычага 24

5 маятник 25 с другой стороны удерживают среднюю часть вычитающего рычага в определенном положении. По мере изменения наклона рамы соответственно изменяются наклоны корпуса 2 и

5

положение связанного с ним одного конца вычитающего рычага 24, а также маятника 25 и положение связанного с ним другого конца рычага 24. Однако средняя часть рычага 24 из-за пере- мещения его концов в разные по напралению стороны по прежнему сохраняет то же самое положение, обеспечивая своим поворотным движением компенсацию влияния наклона корпуса 2 дизеля на величину сигнала, формируемого моментом сопротивления потребителя, обусловленного наклоном рамы комбайна 7.

В случае работы дизеля в установившемся нагрузочном и скоростном режимах и при горизонтальном расположении рамы 7 корпус 2 под воздействием реактивного момента, преодолев усилие пружины 18, отклоняется на угол, пропорциональный его величине При этом через планку 21, рычаги 22 ц 24, тягу 29 и один конец рычага 30 он удерживает орган 32 в положении цикловой подачи, соответствующей установившемуся нагрузочному режиму. С другой стороны центробежный регулятор 2 через рычаг 31 и другой конец рычага 30 также удерживает орган 32 в положении цикловой подачи, соответствующей заданному установивщемуся режиму.

Если же в данном случае наклоняется рама 7 (на косогоре) в сторону опрокидашающего момента, то под действием силы тяжести дополнительно наклоняется корпус 2 и через планку 21, рычаги 22 и 24, тягу 29 и один конец рычага 30 перемещает орган 32 в сторону дополнительного увеличения цикловой подачи топлива, также дополнительно увеличивая этим угловую скорость дизеля, что нежелательно. Дпя предотвращения этого наклон рамы 7 отклоняет от вертикального положения маятник 25, и он, воздействуя

на связанный с ним конец вычитающего рычага 24, перемещает своей средней точкой через тягу 29 и связанный с . ней конец рычага 30 орган 32 в обратную сторону, исключая этим нежелательное приращение угловой скорости В случае наклона рамы 7 в противоположную сторону корпус 2 и одновременно маятник 25 своми наклонами (тоже в противоположную сторону)соответственно компенсируют перемещение вычитающего рычага 24, также

fO

15

, в20

25

35

. 3107854

обеспечив этим положение органа 32 цикловой подаче, соответствующей установившемуся нагрузочному и скоростному режимам работы дизеля.

При мгновенном сбросе полной нагрузки корпус 2 под воздействием пру- жины 18 подвижной опоры занимает положение, соответствующее нулевому значению момента сопротивления, и через планку 21, рычаги 22 и 24, тягу 29 и один конец рычага 30 мгновенно перемещает орган 32 в сторону уменьшения цикловой подачи, обеспечивая этим постоянную угловую скорость дизеля.

При мгновенном набросе полной нагрузки корпус 2 под воздействием также мгновенно увеличивающегося реактивного момента, преодолев усилие пружины 18, занимает наклонное положение, соответствующее моменту сопротивления приложенной нагрузки, и через планку 21, рычаги 22 и 24, тягу 29 и один конец рычага 30 мгновенно перемещает орган 32 в сторону увеличения цикловой подачи, обеспечивая и в этом случае постоянную угловую скорость дизеля.

При работе дизеля на корректорной ветви скоростной характеристики, когда момент сопротивления потребителя превьш1ает номинальное значение развиваемого им крутящего момента, в работу вступает пружина 19 корректора по крутящему моменту, расположенная в подвижной опоре. В этом случае из- за уменьшения величины наклона корпуса 2, обусловленного увеличением результирующего усилия от совместного действия пружин 18 и 19, возникает недокомпенсация нагрузки, что приводит к уменьшению угловой скорости дизеля и действию через рычаг 31 и другой конец рычага 30 центробежного регулятора 1 на орган 32. В результате одновременного действия на орган 32 импульсов по нагрузке и скорости обеспечивается цикловая подача топлива, соответствующая той, которую имеет дизель при работе на корректорной ветви скоростной характеристики.

30

40

50

Высокочастотные колебания импульса по нагрузке, обусловленные нерав- 55 номерностью процесса сгорания и другими особенностями конструкции дизеля, а также неравномерностью момента сопротивления при вьшолнении технологического процесса комбайном, неровностью рельефа и т.д. на всех нагрузочных режимах, гасятся гидравлическими демпферами 17 и 28, с которыми связаны корпус 2 дизеля и маятник 25.

Формула изобретения

Двухимпульсный регулятор угловой скорости дизеля, содержащий орган топливоподачи, соединенный с средней частью суммирующего рычага, один конец которого связан с измерителем скорости, подвижную опору, выполненную в виде штока, жестко соединенного с подвижной направляющей, связанной через пружины с неподвижной на

правляющей, первый гидравлический, демпфер, измеритель нагрузки и маятник, соединенный с рамой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, измеритель нагрузки выполнен в нем в виде корпуса дизеля, установленного соосно с коленчатым валом на двух шарнирных опорах и снабжен вторым гидравлическим демпфером, связанным с маятником и вычитающим рычагом, один конец которого соединен с корпусом дизеля, другой конец - с маятником, а средняя часть - с другим концом суммирующего рычага.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе- строению, и- может быть использовано для автоматического регулирования угловой скорости. Цель изобретения- повышение точности регулятора. В регуляторе измеритель нагрузки выполнен в виде поворачивающегося корпуса дизеля, установленного соосно с коленчатым валом на двух шарнирных опорах и связанного с подвижной опорой. Для исключения влияния уклонов рельефа на величину наклона корпуса дизеля применен маятник, подвижньй на раме, который через вычитающий рычаг уменьшает сигнал о величине наклона корпуса пропорционально укло ну рельефа. Орган дозирования связан через суммирующий рычаг с центробежным датчиком по одному регулирующему каналу и через суммирующий и вычитающий рычаги с измерителем нагрузки, соединенным с маятником, - по другому каналу. 2 ил. (О (Л оо ел

1 С У ООООч УС

Фиг.1

Составитель В.Скибенко Редактор Е.Копча Техред Л.Сердюкова

Заказ 1889/43 Тираж 864Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

(риг. 2

Корректор М.Демчик