Изодромный регулятор Советский патент 1983 года по МПК G05B11/36 

(54) ИЗОДРОМНЫЙ РЕГУЛЯТОР

изобретение относится к изодромным регуляторам силовых установок и может быть исиользовано для регулирования установившихся и переходных режимов заданных параметров силовой установки, например, частоты вращения ротора двигателя.

Известен изодромнйй регулятор, содержащий датчик с задатчиком, связанный с управляющим элементом, выход которого подключен к полости сервомотора, соединенного с исполнительным органом и поршнем обратной связи, гидроаккумулятор, одна из полостей которого соединена с полостью поршня обратной связи, с входом дросселя и полостью стабилизатора, подключенного к управляющему элементу, в полости поршня обратной связи установлены дополнительные подпружиненные поршни, размещенные на односторонних упорах, причем подпоршневые камеры дополнительных пориней Соединены с другой полостью гидроаккумулятора, выходом дросселя и камерой управляющего элемента ElDi

Известен также, изодромный регулятор, содержащий сервопоршень с исполнительным органом, управляющий элемент, связанный гидрагвлически с

сервопоршнем, и катаракт в виде подпружиненного поршня, соединенного с управляющим элементом и датчиком регулируемого параметра, причем обе полости поршня соединены через дроссель 2}.

Недостатком указанных регуляторов является то, что при изменении нагрузки на исполнительный орган при

10 его перемещении, например, за счет пружины, установленной на сервопоршне, или за счет изменения внешней нагрузки на исполнительном органе, регулятор работает со статической

15 ошибкой, которая может выйти за пределы требуемой точности поддержания регулируемого параметра.

Кроме этого, устройства стабилизац;11и указанных регуляторов выполне20ны в виде отдельных элементов обратной связи, соединенных с исполнительным органом и управляющим элементом, что увеличивает вес и габариты этих устройств.

25

Цель изобретения - повышение точности работы регулятора и -упроиение стабилизирующих устройств регулятора.

Поставленная цель достигается тем,

30 что дроссель переменного сечения соединен с поршнем катаракта и через упругий элемент - с сервопоршнем. Регулятор содержит управляющий клапан 1 с выходным дросселем-седлом 2, исполнительный орган 3 с сервопоршнем 4, управляющая полость 5 Iкоторого связана каналом 6 с дросселем-седлом 2 и- с каналом 7 питания рабочей жидкостью через входной дроссель 8 переменного сечения, пружину 9 сервопоршня 4, упругий элемен выполненный, например в виде двух (Пружин 10 и 11, связывающих входной дроссель 8 с исполнительным органом 3, поршень 12 катаракта, соединенный с дросселем 8, и дроссель 13, соединяющий полости 14 и 15 поршня 12. Система стабилизации переходных процессов предлагаемого регулятора выполнена за счет того, что дроссель 8 является составной частью катаракта, включающего также поршень 12, дроссель 13 и упругий элемент - пружины сжатия 10 и растяжения 11, соединяющие дроссель 8 с исполнительным органом 3. При работе регулятора управляющий клапан 1 перемещается, например,при крывая седло 2, при этом количество сливаемой через него жидкости уменьшается и сервопоршень 4 перемещается вправо. В первый момент времени регулято работает как статический вследствие наличия пружины 9 или изменения внеш ней нагрузки, изменяющейся по ходу исполни.тельного органа 3, так как перемещение дросселя 8 отстает от пе ремещения сервопоршня 4 ввиду того, что дроссель 8 связан с сервопоршнем 4 через пружины 10 и 11, а на другом конце дросселя 8 находится поршень 12 с полостями 14 и 15, сое диненными между собой через дроссель 13. Статизм по ходу управляющего клапана 1 получается за счет того, что при перемещении сервопоршня 4 изменяется усилие от пружины 9 или от внешней нагрузки, что приводит к изменению давления рабочей жидкости в управляющей полости 5 и перераспре делению перепадов давлений на дроссе ле 8 и седле 2. Изменение перепадов давления приводит: к изменению количества жидкости, протекающей через дроссель 8 и седло 2, и нарушению равновесия сервопоршня 4, которое можно восстановить в новом положении за счет изменения проходного сечения, например дросселя 8, За счет натяжения пружин 10 и 11 при перемещении сервопоршня 4 на поршне 12 и дросселе 13 создается перепад давления, под действием которого происходит перетекание жидкости из полости 15 в полость 14, обеспечивая скорость перемещения дросселя 8 меньшую, чем скорость сервопоршня 4. При наступлении установившегося режима за счет пружин 10 и 11 дроссель 8 займет новое положение относительно сервопоршня 4 и откроет проходное сечение на своем профиле, обеспечивающее снятие статической ошибки,которая получается от пружины 9, или изменения внешней нагрузки на исполнительном органа 3. В данном регуляторе гибкая, обратная стабилизирующая связь выполнена непосредственно на дросселе 8 управляющей полости 5 сервопоршня 4 и не связана с управляющим элементом 1 регулятора, что позволяет датчик регулятора и.управляющий элемент выполнять различного типа (гидромеханические, электрические, пневматические и т.д.) и подключать этот регулятор к электронным, пневматическим, гидравлическим и другим системам. Дифференциальное уравнение регулятора имеет обычный вид для изодромного регулятора, где имеется запаздывающая обратная .связь - () х X р-дЬ к(Ти5 , где д1 - перемещение исполнительного органа) ih - перемещение управляющего клапана; Tj. - постоянная времени сервопоршня;Tj.j - постоянная времени гибкой обратной связи; к - постоянный коэффициент; р - оператор дифференцирования. Таким образом, в предлагаемом регуляторе повышается точность работы за счет снятия статической ошибки по ходу исполнительного органа и упрощается система стабилизации регулятора за счет использования дрос.селя управляющей полости сервопоршня в качестве элемента гибкой обратной связи. Формула изобретения Изодромный регулятор, содержащий сервопоршень исполнительного органа, последовательно установленные входной и выходной дроссели, один из которых переменного сечения, междроссельная камера соединена с управляющей полостью сервопоршня, а один из дросселей связан с управляющим клапаном регулятора, и катаракт в виде поршня с управляющим элементом, обе полости которого соединены через дроссель, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности регулятора, дроссель переменного сечения соединен с поршнем катаракта и через упругий элемент - с сервопоршнем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Черкасов Б.А. Автоматика и регулирование воздушно-реактивных двигателей. М., Машиностроение, 1974, с. 113 прототип).