ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ Советский патент 1973 года по МПК G05D13/16 G05D13/26 G05D13/30 

1

Изобретение относится к регуляторам оборотов и может найти применение для стабилизации скорости вращения различных машин.

Известны центробежные регуляторы для стабилизации оборотов машин. Однако им свойствена недостаточная жесткость характеристики и, соответственно, значительная величина коэффициента неравномерности движения механизма.

В предлагаемом устройстве с целью получения более высокой жесткости характеристики регулятора и, соответственно, меньшей величины коэффициента неравномерности движения, в качестве регулятора оборотов используют частично заполненную муфту, работающую при строго определенном скольжении.

Величина этого скольжения задается передаточным числом зубчатой передачи, связывающей насосное и турбинное колеса муфты.

Известные конструкции гидромуфт, как правило, состоят только из насосного и турЗинного колес, заключенных в общем кожухе. Жидкость, заполняющая регулятор, предназначена для плавного разгона машин, предохранения их от перегрузки, изменения скорости вращения и т. д.

Использование известных конструкций гидромуфт в качестве регулятора - бороток не

возможно потому, что характеристика муфты (/г„) (пп - обороты насосного колеса) не постоянна и вид ее зависит от скольжения муфты.

На фиг. I изображен общий вид регулятора; на фиг. 2 - его опытные характеристики при различной степени заполнения; на фиг. 3 - формы потока жидкости в полости регулятора; на фиг. 4 - характеристики гидродинамического и центробежного регуляторов.

Регулятор состоит из турбинного колеса 1, помещенного в кожух 2, и насосного колеса 3. Турбинное и насосное колеса связаны между собой двухступенчатой зубчатой передачей, состоящей из зубчатых колес 4, 5, 6 и 7. Зубчатые колеса 5 и 6 находятся на промежуточном валике 8, расположенном в приливе неподвижного валика 9 на двух подшиппиках. Валик 9 в свою очередь располагается на двух шариковых подшипниках 10 и 11, сидящих в корпусе и ступице кожуха насосного колеса. На валике 9 расположен рычаг 12, передающий усилие регулятора на соответствующие органы управления машины или закрепляется неподвижно. Насосное колесо, а соответственно, и весь регулятор, крепится к валу мащины с помощью фланца 13. Полость регулятора частично заполняется

жидкостью.

На фиг. 2 приведены экспериментальные характеристики регулятора при различной степени заполнения, представляющие зависимость момента на рычаге регулятора 12 от оборотов насосного колеса. Любая характеристика регулятора имеет три зоны.

Первая зона соответствует такой области оборотов, при которой вся жидкость в регуляторе центробежными силами прижата к наружной части рабочей полости насосного и турбинного колес и движется по малому кругу циркуляции МКЦ (фиг. 3,а). Величина момента, передаваемого с насосного колеса на турбинное через жидкость, не велика, соответственно, мал и момент на рычаги регулятора. При увеличении п„ скорость жидкости увеличивается и МКЦ приобретает форму, показанную на фиг. 3,6.

При происходит переход потока с МКЦ на большой круг циркуляции (БКЦ). При определенном числе оборотов из этой области в полости муфты существуют одновременно оба круга циркуляции, при этом приращение момента регулятора зависит не только от увеличения скорости движения жидкости в рабочей полости, но и от соотнощения количества жидкости, движущейся по МКЦ и БКЦ.

Третья зона характеристики соответствует оборотам насосного колеса п..2к. При этой скорости вращения вся жидкость сосредоточена на БКЦ. Момент, передаваемый насосным колесом на турбинное, значителен, соответственно, значителен момент на рычаге регулятора, величина которого в этом случае определяется зависимостью

Мр а-Пн-().

Здесь а, & и с - постоянные коэффициенты; «и - обороты насосного колеса; иЯз - радиусы входа и выхода эквивалентной струйки потока с турбинного колеса.

На фиг. 4 приведены зависимости приращения момента &М от приращения оборотов Лп„ для центробежного и гидродинамического регулятора, при этом момент центробежного регулятора был принят по зависимости

Мц.р я/г - 3,

где аир - постоянные коэффициенты; п - обороты регулятора.

Гидродинамический регулятор предназначается для стабилизации оборотов мащины, соответствующих зоне критических оборотов регулятора. Для изменения зоны критических оборотон регулятора достаточно изменить степень заполнения жикостью рабочей полости регулятора.

Предмет изобретения

Гидродинамический регулятор оборотов, содержащий насосное и турбинное колеса, расположенные в кожухе, полость которого заполнена жидкостью с малой вязкостью и

регулирующие элементы, отличающийся тем, что, с целью получения постоянного передаточного отнощения между колесами при переменных оборотах регулятора, насосное и турбинное колеса связаны между собой зубчатой передачей, один из элементов которой расположен на неподвижном валу, соединенном посредством рычага с регулирующими элементами.

3 200 300 WQ 500 n-, пгк BOO 700 800 900 i o5/

йП