Устройство для поддержания постоянства скорости двух двигателей Советский патент 1943 года по МПК H02P5/48 

В описываемом устройстве поддержание постоянства числа оборотов двух двигателей осуществляется при помощи механического дифференциала, связанного с осями указанных двигателей и предназначенного воздействовать на серводвигатель, приводящий в действие регулирующее устройство одного из двигателей. Согласно изобретению, с целью обеспечения возможности изменения числа оборотов обоих двигателей, до числа оборотов, при котором требуется их синхронизировать, управляющие оси механического дифференциала связаны с осями рабочих двигателей через сцепные фрикционные устройства, выполненные каждое в виде двух конусов, один из которых находится под воздействием пружины, укрепленной в обойме для изменения степени ее сжатия при регулировании вставки, а второй связан с центробежным регулятором, сцепленным с валом рабочего двигателя.

Сущность изобретения поясняется прилагаемым чертежом. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2-схема редуктора; на фиг. 3 и 4 - конструкция муфты регулятора в двух проекциях.

На чертеже изображена установка, разработанная применительно к автоматической синхронизации двигателей самолета.

Валы 4 к 19 двигателей 3 т 39 тахометров, работающих синхронно с датчиками / и 0 (с которыми двигатели тахометров соединены линиями 2 и 21 связи, соединены с управляющими валиками 6 к 11 механического дифференциала посредством автоматических муфт 5 и /5 с регуляторами. На валиках 6 и 11 закреплены конические щестерни 7 и JO. Последние соединяются с щестернями-сат ллитами 8, 28, сидящими свободно на внутренних стержнях наружной конической шестерни 9, которая свободно посажена на валик 11.

Коническая щестерня 9 соединяется с конической шестерней 25, сидящей на валике 48 неподвижно.

№ 62355- 2 На валике 48 насажены две втулки 26 и 42 центробежных регуляторов 27 и 43. Втулки 26 и 42 регуляторов соединены скользящей тангенциальной шпонкой 57 (фиг. 3-4) в разные стороны, по отношению к валику 48.

На втулках 26 и 42 имеются назы, в которые входят с одной стороны новоротные вокруг осей 31 и 44 рычаги, на концах которых укренлены секторы 34, 35 указателей, а с другой стороны-контактные рычаги 23, 24. Секторы 34, 35 сценлены с трибками 36, 52, сидящими на осях со стрелками 37, 38 указателей.

Контактные рычаги 23 и 24 замыкают цепи проводов 22 и 41, подведенных к серводвигателю 45 и проводов 40, идущих от источника тока. Серводвигатель 45 на конце вала 46 имеет червяк 56 (фиг. 2). Червяк 56 сцепляется с червячным колесом 54, на оси которого неподвижно крепится диск с пальнем 53; посредством последнего передается движение на специальную звездочку 55, сидящую неподвижно на валике 49 с червяком 50°

Червяк 50 сцепляется с червячным колесом 51, сидящим неподвижно на валике 58 дроссельной заслонки двигателя самолета.

Автоматические муфты 5 и 15 устроены и работают следующим образом.

Вал 19, на котором помещено кольцо 18, приводит во вращательное движение центробженый регулятор 17. Последний, вращаясь вокруг оси вала, старается принять перпендикулярное положение к оси вращения вала 19.

Регулятор 17 через поводок 16 удерживается на пальце 32 и своими цеитробелсными усилиями сжимает пружину 33 н прижимает муфту 15 с конусом к валику 11, сжимая пружину 29, упертую в щестерню 12 н помещенную во втулку 13. При сжатии конуса муфт 14 и 15 вращение пала 19 передается на валик 11. Регулировка центробежной муфты производится червяком 30 за счет передвижения упорной щестерни 12, благодаря чему последняя нажимает на пружину 29 с определенной силой.

Когда вал 19 находится в спокойном состоянии, регулятор 17 наклонен к оси вала, пружина 33 оттягивает вправо конус втулки муфты 15, пружина 29 отжимает конус муфты 14 с валиком // и шестернями 9 и 10 вправо. В это время происходит расцепление шестерен 9 с 25 и 8, 28 с 7.

Центробежная муфта 5 двигателя 3 имеет конструкцию, аналогичную муфте двигателя 39.

Дифференциал 7-10 работает следующим образом.

При вращении с одинаковой окружной скоростью щестерен 7 н 10 шестерии-сателлиты 8 и 28 вращаются вокруг своих осей, не перемещаясь вокруг оси валика //, и щестерни 9 к 25 при этом остаются неподвижными.

Если щестерни 7 и W имеют разные окружные скорости, тогда щестерни-сателлиты, вращаясь вокруг своей оси, будут перемещаться вокруг оси валика // с окружной скоростью, равной разности окружных скоростей щестерен 7 и 10.

Шестерни-сателлиты, вращаясь в.округ оси валика //, приведут во вращательное движение вокруг той же оси щестерню 9. Последняя будет вращать шестерню 25 вместе с валиком 48. Вращение шестерен-сателлитов будет происходить в разные стороны в зависимости от того, какая из шестерен 7 или W будет вращаться с больщей окружной скоростью.

Центробежные регуляторы, сидящие на валу 48, работают следующим образом.

Втулка 26 центробежного регулятора 27 закреплена на валике 48 тангенциальной скользящей шпонкой 57 (фиг. 3-4).

Валик 48 вращает втулку 26 только в одну сторону. При вращении валика 48 в другую сторону шпонка скользит по валику и втулка с регулятором 27 стоят спокойно. Втулка 26 имеет поступательное движение по оси валика 48 и сверху прижимается пружиной, а снизу опирается на упор валика 48.

Центробежный регулятор 43 с втулкой 42 аналогичен регулятору 27, только его щпонка 57 упирается в валик 48 с другой стороны.

Таким образом, при вращении валика 48 в другую сторону работает другой регулятор 43.

Как видно из чертежа, при вращении секторов 34 и 35 вокруг их осей 3, 44 на небольшой угол, трибки 36, 52 вращаются вокруг своих осей, и стрелки показывают на щкале, на какое число оборотов один из двигателей делает больще другого и какой именно.

Из схемы редуктора (фиг. 2) видно, что вращение вала 49 производится посредством звездочки 55 специальной формы на небольшой угол после каждого оборота червячного колеса 54.

Устройство в целом работает следующим образом.

Червяком 30 задается то число оборотов двигателей, при котором требуется синхронизация, причем интервал заданного числа оборотов синхронизации может быть в пределах, например, от 100 до 1000 или другой.

После запуска двигателей и достижения заданного синхронизацией числа оборотов, включаются центробежно муфты 5 и 15, шестерни 7 и 10 устанавливаются в свои рабочие положения. При равных числах оборотов двигателей шестерни-сателлиты вращаются вокруг своих осей но не вращаются вокруг оси валика //, и остальные элементы устройства также стоят неподвижно.

При разных числах оборотов двигателей самолета щестерни-сателлиты начнут вращаться вокруг оси валика // и передадут вращение на валик 48. Один из центробежных регуляторов 27 и 43 (в зависимости от того, который из двигателей самолета будет делать большее число оборотов) придет в действие. Пусть, например, работает регулятор 27. Тогда, вращаясь вместе с валиком 48, втулка 26 приподнимется вверх, гфавый конец рычага 24 также поднимется вверх, левый конец опустится книзу и замкнет контакт в цепи 22 серводвигателя.

Серводвигатель начнет вращаться в определенную сторону и через редуктор поворачивает валик дроссельной заслонки на требуемый угол.

Если угла поворота валика дроссельной заслонки будет недостаточно, червячное колесо 54 повернется на полный оборот и повернет вашик 58 еще на такой же угол, и это будет происходить до тех пор, цока двигатели самолета не будут доведены до полной синхронизадли.

При доведении до синхронизации, регулятор 27 перестает работать, контакты размыкаются, и серводвигатель останавливается.

Если будет отставать второй двигатель самолета, то работает второй регулятор 43, и серводвигатель вращается в обратную сторону.

Работа указателя ясна из чертежа, и он служит только для контроля исправности работы схемы синхронизации.

Специальная звездочка 55 введена в редуктор 47 для того, чтобы осуществить ступенчатое регулирование (копировать работу датчика), так как на практике регулировка производится тоже ступенчато.

При выходе одного из двигателей из заданных пределов синхронизации вся схема не работает. При пуске остановившегося двигателя и введении его в пределы синхронизации схема автоматически включается и начинает работать.

- 3 -№ 62355

Описанная электрическая система авторегулировки может быть заменена на гидравлическую. При этом контакты заменяются пневматическими кранами-тройниками, электрические провода - трубками, серводвигатель и редуктор-сильфонами и червяк - зубчатой рейкой.

Указатель возможно заменить однострелочным, если это будет необ.ходимо

Предмет изобретения

Устройство для поддержания постоянства скорости двух двигателей с применением механического дифференциала, связанного с осями указанных двигателей и предназначенного воздействовать на серводвигатель, приводящий в действие регулирующее устройство одного из двигателей, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности изменения числа оборотов двигателей до оборотов, при которых требуется синхронизировать двигатели, управляющие оси механического дифференциала связаны с осями рабочих двигателей через сцепные фрикционные устройства, выполненные каждое в виде двух конусов, первый из которых находится под воздействием пружины, укрепленной 3 обойме для изменения степени ее сжатия при регулировании вставки, а второй связан с центробежным регулятором, сцепленным с валом рабочего двигателя.

Фиг

фИП

ss

49