Двоімпульсний регулятор частоти обертання дизельного двигуна мобільно-енергетичного засобу а.м. божка – в.м. гераськіна
Номер патенту: 46508
Опубліковано: 15.05.2002
Автори: Божко Адік Михайлович, Гераськін Володимир Миколайович
Формула / Реферат
Двоімпульсний регулятор частоти обертання дизельного двигуна мобільно-енергетичного засобу, що містить орган паливоподачі, з'єднаний із середньою частиною першого підсумовуючого важеля, один кінець якого зв'язаний із вимірювачем швидкості, замкнену гідравлічну передачу з приймальним і, зв'язаним з ним гідролінією, виконавчим сильфоном з нерухомими і рухомими фланцями, що переміщуються в напрямних, вимірювач навантаження і гідроакумулятор з підпружиненим поршнем, порожнина якого сполучена з напірним паливопроводом підкачуючої помпи двигуна, який відрізняється тим, що вимірювач навантаження виконаний у вигляді пластинчастої і циліндричної пружин, зв'язаних одними кінцями з кронштейном мобільно-енергетичного засобу, а другими кінцями - з рухомим фланцем приймального сильфона замкненої гідравлічної передачі і оснащений гідравлічним демпфером високочастотних коливань, виконаним у вигляді додаткового сильфона, приєднаного одним торцем до нерухомого фланця виконавчого сильфона і, який сполучається з ним через дроселюючий отвір, а другим торцем — до рухомого фланця, зв'язаного із взаємодіючими і розділеними ним двома пружинами, причому одна з них через нерухоме сідло взаємодіє з регулюючим гвинтом їх затяжки, установленим у спільній напрямній, в якій переміщуються рухомі деталі виконавчого сильфона і гідравлічного демпфера, а друга пружина — з нерухомим фланцем виконавчого сильфона і другим підсумовуючим важелем, розподільником із золотником, виконавчим гідроциліндром з штоком, порожнини яких сполучені між собою і акумулятором, при цьому верхній кінець другого підсумовуючого важеля сполучений з рухомим фланцем виконавчого сильфона, нижній кінець - із золотником розподільника, а його середня частина — із штоком виконавчого гідроциліндра із другим кінцем першого підсилювача важеля.
Текст
Двоімпульсний регулятор частоти обертання дизельного двигуна мобільно-енергетичного засобу, що містить орган паливоподачі, з'єднаний із середньою частиною першого підсумовуючого важеля, один кінець якого зв'язаний із вимірювачем швидкості, замкнену гідравлічну передачу з приймальним і, зв'язаним з ним пдролінією, виконавчим сильфоном з нерухомими і рухомими фланцями, що переміщуються в напрямних, вимірювач навантаження і гідроакумулятор з під пружиненим поршнем, порожнина якого сполучена з напірним паливопроводом підкачуючої помпи двигуна, який відрізняється тим, що вимірювач навантаження виконаний у вигляді пластинчастої і циліндричної пружин, зв'язаних одними кінцями з кронштейном мобільно-енергетичного засобу, а другими кінцями - з рухомим фланцем приймального сильфона замкненої гідравлічної передачі і оснащений гідравлічним демпфером високочастотних коливань, виконаним у вигляді додаткового сильфона, приєднаного одним торцем до нерухомого фланця виконавчого сильфона і, який сполучається з ним через дроселюючий отвір, а другим торцем — до рухомого фланця, зв'язаного із взаємодіючими і розділеними ним двома пружинами, причому одна з них через нерухоме сідло взаємодіє з регулюючим гвинтом їх затяжки, установленим у СПІЛЬНІЙ напрямній, в якій переміщуються рухомі деталі виконавчого сильфона і гідравлічного демпфера, а друга пружина — з нерухомим фланцем виконавчого сильфона і другим підсумовуючим важелем, розподільником із золотником, виконавчим гідроциліндром з штоком, порожнини яких сполучені між собою і акумулятором, при цьому верхній кінець другого підсумовуючого важеля сполучений з рухомим фланцем виконавчого сильфона, нижній кінець - із золотником розподільника, а його середня частина — із штоком виконавчого гідроциліндра із другим кінцем першого підсилювача важеля 00 о ю (О Передбачуваний винахід відноситься до машинобудування, зокрема, до двигунобудування і мобільно-енергетичного будування і може бути використаний для автоматичного регулювання частоти обертання двигунів внутрішнього згоряння, переважно дизелів, що використовуються на тракторних та інших агрегатах і спеціальних мобільно-енергетичних засобах, які отримують від них привод Відомий двоімпульсний регулятор частоти, призначений для підтримування заданого швидкісного режиму дизельного двигуна, в якому вимірювач навантаження виконаний у вигляді установленого на валу двигуна ротаційного пружинного динамометра для вимірювання моменту опору (див авторське свідоцтво СРСР №381065 Відомий також механічний двоімпульсний ре гулятор кутової швидкості двигунів внутрішнього згоряння, який вміщує відцентрований регулятор кутової швидкості, регулятор паливоподачі, систему важелів, споживач і джерело енергії, при цьому в нього введені підпружинений вузол корекції, демпфер, підсумовуючий важіль і установлений між споживачем і джерелом енергії планетарний редуктор, зупинена ланка якого зв'язана одним важелем з підпружиненим вузлом корекції і демпфером, а другим через систему важелів з одним кінцем підсумовуючого важеля, другий кінець якого з'єднаний з відцентровим регулятором кутової швидкості, а середня частина підсумовуючого важеля з'єднана з регулятором паливоподачі (див авторське свідоцтво СРСР №462171 Однак недоліком пристрою, вибраного за аналог є ускладнення конструкції, громіздкість і мате 46508 ріалоємність додатково установленого у силовий го додаткового вимірювача, а використовуючи привод ротаційного пружинного динамометра для штатний, що органічно входить в конструкцію травимірювання моменту опору робочих органів агректора, вимірювач навантаження, що спростить гатованої машини конструкцію двоімпульсного регулятора і розшиНедоліком двоімпульсного регулятора, вибрарить область його застосування, а також підвиного за прототип, є обмежена область викорисщить ефективність експлуатації як дизельного тання, обумовлена тим, що в теперішній час пладвигуна, так і мобільно-енергетичного засобу в нетарні редуктори у виконанні, зручному для цілому залучення їх у вигляді вимірювачів крутного момеТому в основу винаходу поставлено задачу нту, на більшості енергетичних машин серійно поспрощення конструкції і розширення області викоки що не установлюються Тому, незважаючи на ристання двоімпульсного регулятора, а також підпевну ефективність двоімпульсного регулювання вищення ефективності використання дизельного дизельних двигунів, двоімпульсні регулятори з двигуна і мобільно-енергетичного засобу в цілому вимірювачами крутного моменту у вигляді планеДля вирішення даної задачі двоімпульсний ретарного редуктора до цих пір не знайшли широкогулятор частоти обертання дизельного двигуна го розповсюдження У зв'язку з цим суттєво понимобільно - енергетичного засобу, який включає жуються ВИХІДНІ показники в першу чергу самих орган паливоподачі, з'єднаний з середньою частидизельних двигунів, виробність машин і агрегатів, ною першого підсумовуючого важеля, один кінець що ними приводяться, їх надійність і ДОВГОВІЧНІСТЬ, якого зв'язаний з вимірювачем обертання, замкнеа також погіршується якість виконуваних ними техну гідравлічну передачу з приймальним і зв'язаним нологічних процесів з ним пдролінією виконавчим сильфоном з нерухомим і рухомими, що перемішуються в напрямТому, з метою розширення області викорисних, фланцями, вимірювач навантаження і гідротання двоімпульсного регулятора і підвищення акумулятор з підпружиненим поршнем, порожнина його ефективності, пропонується створити двоімякого сполучена з напірним паливопроводом підпульсний регулятор частоти обертання дизельного качуючої помпи дизельного двигуна, у ньому вимідвигуна тракторного агрегату, у якого для вимірюрювач навантаження виконаний у вигляді пластивання навантаження залучити пластинчату і цилічатої і циліндричної пружин, зв'язаних одними ндричну пружини, які органічно входять в конструкінцями з кронштейном мобільно - енергетичного кцію трактора у вигляді силової ланки для засобу, а другими кінцями - з рухомим фланцем вимірювання моменту опору робочих органів агреприймального сильфона замкненої гідравлічної гатованої з трактором технологічної машини і передачі і укомплектований гідравлічним демпфеотримання при цьому сигналів за навантаженням, ром високочастотних коливань, виконаним у винеобхідних для формування регулюючої дії, нагляді додаткового сильфона, приєднаного одним правленої на автоматичне підтримування потрібторцем до нерухомого фланця виконавчого сильних параметрів виконуваного технологічного профона і який сполучується з ним через дроселююцесу Силова ланка через приєднаний до сережки чий отвір, а другий торцем - до рухомого фланця, поводок з'єднується зі штоком приймального сизв'язаного з взаємодіючими і розділеними ним льфона дистанційної замкненої гідравлічної передвома пружинами, причому одна з них через нерудачі, порожнина якого сполучується з порожниною хоме сідло взаємодіє з регулюючим гвинтом їх виконавчого сильфона, а остання через дроселюзатяжки, установленим в спільний напрямній, в ючий отвір сполучується з порожниною сильфона який переміщуються рухомі деталі виконавчого гідравлічного демпфера високочастотних колисильфона і гідравлічного демпфера, а друга прувань регулюючих сигналів по зовнішньому наванжина - з нерухомим фланцем виконавчого сильтаженню Крім того, гідравлічний демпфер вмішує фона, і другим підсумовуючим важелем, розподігвинт настроювання і дві пружини, зв'язані через лювачем із золотником, виконавчим сідло з рухомим фланцем сильфона Шток викогідроциліндром з штоком, порожнини яких сполунавчого сильфона підпружинений і шарнірно з'єдчені між собою і гідроакумулятором, при цьому наний з верхнім плечем другого підсумовуючого верхній кінець другого підсумовуючого важеля важеля, нижнє плече якого шарнірно з'єднано зі з'єднаний з рухомим фланцем виконавчого сильштоком золотника, а середня частина зв'язана зі фона, нижній кінець - із золотником, а його середштоком виконавчого силового циліндра і верхнім ня частина - з штоком виконавчого гідроциліндра і кінцем першого підсумовуючого важеля Нижній з другим кінцем першого підсумовуючого важеля кінець першого підсумовуючого важеля шарнірно з'єднаний з вихідною тягою відцентрованого регуПри відсутньому, або при усталеному наванлятора частоти обертання, а середня частина ватаженні і ЗМІННІ частоти обертання дизельного желя - з органом паливоподачі (рейкою паливного двигуна двоімпульсний регулятор працює як однонасоса) Робочою рідиною виконавчого циліндра є імпульсний, тільки за імпульсами відхилення часпаливо системи живлення тракторного дизельного тоти обертання По мірі дії на мобільно - енергетидвигуна, що поступає від підкачуючої помпи Для чний засіб навантаження у вимірювачі формується підтримування стабільного тиску робочої рідини пропорційний ЗМІНІ його величини, регулюючий використовується гідроакумулятор, виконаний у імпульс, який фільтрується від високочастотних вигляді підпружиненого поршня коливань, що є у навантаженні і з випередженням надається на орган паливоподачі ще до того, поки Таке технічне рішення, на відміну від відомих, на нього поступить регулюючий імпульс від мождає можливість формувати і подавати на рейку ливої зміни частоти обертання, обумовленою зміпаливного насоса випереджаючий регулюючий ною навантаження Цим запобігається зміна часімпульс за навантаженням, не залучаючи для цьо 46508 новлена зворотня пружина 31 Рухомий фланець 21 за допомогою штока 32 шарнірно з'єднується з верхнім плечем другого підсумовуючого важеля 33, нижнє плече якого шарнірно з'єднано із штоком 34 золотникарозподільника 35, а середня частина зв'язана із штоком 36 силового виконавчого циліндра 37 і верхнім кінцем першого підсумовуючого важеля 38 Силовий виконавчий механізм (циліндр) 37 виконаний у вигляді спільного корпуса 39, у верхній порожнині якого установлений поршень 40 з штоком 36, що утворюють штокову порожнину "Д" і без штокову "Е", у середній порожнині установлені зв'язані між собою поршні 41 і 42 з штоком 34 золотника-розподільника 35, що утворюють між ними На представленому кресленні показана принпорожнину "F", штокову "G" і безштокову "Н" з моципова схема двоімпульсного двигуна мобільно жливістю сполучення їх через перепускні отвори з енергетичного засобу (фіг) порожнинами "Д" і "Е" виконавчого циліндра 37, а ВІДПОВІДНО ДО принципової схеми запропонов нижній порожнині "N" установлений поршень 43 ваний двоімпульсний регулятор частоти обертангідравлічного акумулятора 44 з пружиною 45, яка ня дизельного двигуна вміщує штатний вимірювач одним торцем впирається в поршень 43, а другим навантаження (тягового опору технологічної маторцем - в корпус 39 Порожнина "N" постійно спошини) мобільно - енергетичного засобу, виконаний лучається з порожниною "F", а через пдролінію 46 у вигляді датчика 1 силового регулювання, розмі- з напірною магістраллю підкачуючої помпи 47 щеного на кронштейні 2 поворотного вала механіштатної системи живлення дизельного двигуна, зму навісної системи Датчик включає сережку 3 з паливо якої використовується як робоча рідина можливістю повертатися навколо ВІСІ 4, чотири силового виконавчого циліндра 37 Штокова "G" і циліндричних пружини 6, сприймаючих зусилля безштокова "Н" порожнини золотникарозтягу Пружини 6 знаходяться в розточці кронрозподільника 35 постійно сполучаються із зливштейна 2 і впираються з одного боку на кронною магістраллю "К" штейн, а з другого - на бурт болта 7, який через гайку 8 зв'язаний із сережкою 3 Деформація пруСередня частина першого підсумовуючого важин 5 і 6 поводком 9, приєднаним до сережки З, желя 38 зв'язана з рейкою 48 паливного наноса 49 передається на проміжну тягу 10 і далі важелем 11 дизельного двигуна, а нижній кінець важеля 38 на шток 12 Шток 12 з'єднаний з рухомим фланцем через тягу 50 з'єднується з виходом відцентрового 13 приймального сильфона 14, який переміщуєтьрегулятора 51 частоти обертання ся в нерухомій напрямній 15, жорстко зв'язаний з Відцентрований регулятор 51 включає вал 52, нерухомим фланцем 16 Порожнина "А" приймаз'єднаний через шестерні газорозподільного мехального сильфона 14 пдролінією 17 сполучується з нізму з колінчастим валом дизельного двигуна На порожниною "В" виконавчого сильфона 18 Сильвалу 52 жорстко посаджена хрестовина 53 з шарфон 18 з одного боку з'єднаний з нерухомим фланірно установленими на ній вантажами 54, і рухонцем 19, який жорстко зв'язаний з нерухомою нама муфта 55, що знаходиться в постійному стипрямною 20, в якій переміщується рухомий канні з одного боку через упорний підшипник 56 з фланець 21, приєднаний другим боком до сильвантажами 54, а з другого боку — з проміжним фона 18 важелем 57, який нижнім кінцем шарнірно з'єднаний з корпусом 58, а верхнім кінцем - з тягою 50 До нерухомого фланця 19 приєднаний гасник виходу відцентрованого регулятора 51 22 високочастотних коливань імпульсів навантаження Гасник 22 включає сильфон 23, один тоНеобхідний швидкісний режим дизельного рець якого приєднаний до нерухомого фланця 19, двигуна установлюється за допомогою важеля 59, а другий торець - до рухомого фланця 24, зв'язазв'язаного тягою 60 з механізмом настройки, що ного з рухомим сідлом 25 В сідло 25 з одного боку включає важіль 61 з фіксатором положення, сексвоїм торцем впирається пружина 26, другий тотор 62 і нерухомий упор 63, змінюванням затяжки рець якої впирається в нерухомий фланець 19, а з відновлюваної пружини 64, яка зв'язана з верхнім другого боку впирається одним торцем пружина кінцем основного важеля 65, нижній кінець якого шарнірно з'єднаний з корпусом 58 відцентрового 27, другий торець якої впирається в рухоме сідло регулятора 51 28, зв'язане з регулювальним гвинтом 29, установленим різьбовою частиною у напрямній ЗО сідла З важелем 59 і корпусом 66 коректора регу25 і 28 Напрямна ЗО жорстко приєднана до нерулюючого імпульсу по частоті обертання відцентрохомого фланця 19 Порожнина "С" сильфона 23 вого регулятора зв'язана пружина 67, що працює у гасника коливань сполучується з порожниною "В" режимі запуску дизельного двигуна Крім того, у виконавчого сильфона 18 через дроселюючий корпусі 66 коректора установлені регулювальний отвір гвинт 68, пружина 69 і рухомий упор 70, яким проміжний важіль 57 взаємодіє при роботі двигуна на Для усунення гестерезису матеріалу стінок коректорній ДІЛЬНИЦІ характеристики з основним приймального 14 і виконавчого 18 сильфонів і поважелем 65, переміщення якого обмежують нерувернення рухомого фланця 21 у вихідне положенхомі регульовані упори 71 і 72, що зв'язані з корпуня між останнім і нерухомою напрямною 20 уста тоти обертання дизельного двигуна при дм на мобільно - енергетичний засіб, не перевищуючого номінальної величини, зовнішнього навантаження Висока швидкодія регулюючого за навантаженням імпульсу обумовлює різку зміну циклової подачі палива, а отже, приводить до різкої зміни крутного моменту дизельного двигуна при незмінній частоті обертання його колінчастого вала Так, при різкому зростанні навантаження і ПОСТІЙНІЙ частоті обертання, різко зростає крутний момент і потужність дизельного двигуна Із збільшенням потужності дизельного двигуна зростає виробність мобільно енергетичного засобу, а незмінна частина обертання його колінчастого вала покращує якість виконання ним технологічних операцій 8 У випадку різкого скидання навантаження момент опору в датчику силового регулювання взагалі, а на сережці 3 зокрема, різко зникає, тоді сережка 3 під дією пластинчастої 5 і циліндричних 6 пружин різко повернеться відносно ВІСІ 4 проти (ВІДПОВІДНО ДО креслення) годинникової стрілки, переміщуючи жорстко зв'язаний з нею поводок 9, і через проміжну тягу 10, важіль 11 і шток 12, а разом з ним рухомий фланець 13 приймального сильфону 14 вліво, створюючи при цьому в його порожнині "А" певне розрідження, яке пдролінією 17 передається в порожнину "В" виконавчого сильфону 18 В результаті рухомий фланець 21 під дією зворотної пружини 31 переміститься вправо і через шток 32, верхнє і нижнє плече другого підсумовуючого важеля 33 і шток 34 при нерухомій, що має великий опір переміщенню середній частині другого підсумовуючого важеля 33, перемістить поршні 41 і 42 золотника - розподільника 35 (ВІДПОВІДНО ДО креслення) вліво, відкриваючи перепускні отвори, що сполучують порожнини "Д" і "Е" силового циліндру 37 з ВІДПОВІДНИМИ порожнинами "F" і "Н" золотника-розподільника 35 При цьому робоча рідина із безштокової порожнини "Е" силового циліндру 37 буде перетікати в безштокову порожнину "Н" золотника-розподільника 35, і далі через магістраль "К" на злив, зменшуючи тиск підпору робочої рідини в порожнині "Е", а отже поршня 40 46508 сом 58 відцентрового регулятора 51 Взаємодія важелів 57 і 65 при роботі дизельного двигуна на регуляторній ДІЛЬНИЦІ характеристики здійснюється за допомогою упору 73, жорстко зв'язаного з основним важелем 65 Розглянемо принцип дії запропонованого двоімпульсного регулятора частоти обертання на прикладах найбільш характерних режимів роботи дизельного двигуна а) усталеному, б) різкого (раптового) скидання навантаження, в) різкого (раптового) накидання навантаження, г) плавного (повільного) змінювання навантаження, а також у випадку аварійних ситуацій, обумовлених перевершенням частот обертання вище гранично допустимих значень і у випадку насичення імпульсів навантаження коливаннями високої частоти В усталеному режимі в результаті рівності крутого моменту, що розвиває дизельний двигун і моменту опору робочого обладнання споживача енергії установлюється певний швидкісний і навантажувальний режим його роботи При цьому вантажі 54 відцентрового регулятора 51 займають певне положення і через упорний підшипник 56, муфту 55, проміжний важіль 57, тягу 50 і нижній кінець першого підсумовуючого важеля 38 утримують рейку 48 паливного насосу 49 в положенні циклової подачі палива, яка відповідає заданому усталеному швидкісному режиму З другого боку, даному швидкісному режиму відповідає певний навантажувальний режим, обумовлений опором робочого обладнання приводної машини Тому, в певному усталеному режимі сережка 3 вимірювача навантаження, завдяки податливості відновлювальних пластинчастої 5 і циліндричних 6 пружин, отримує кутове зміщення навколо ВІСІ 4 відносно свого першопочаткового положення, в результаті чого жорстко зв'язаний з сережкою 3 поводок 9 (мається на увазі, що в розглядуваному випадку дизельний двигун працює на регуляторному участку швидкісної характеристики) зміщується (ВІДПОВІДНО ДО креслення) вправо Одночасно з ним вправо також зміститься проміжна тяга 10 і жорстко зв'язаний з нею важіль 11, переміщуючи шток 12 з рухомим фланцем 13 приймального сильфону 14 вправо, підвищуючи в порожнині "А" останнього тиск робочої рідини, яке пдролінією 17 передається в порожнину "В" виконавчого сильфону 18, також підвищуючи в ньому тиск робочої рідини В результаті рухомий фланець 21, здолавши опір зворотної пружини 31, переміщується вліво і через шток 32, верхнє і нижнє плече другого суматорного важеля 33 і шток 34 утримує поршні 41 і 42 золотника-розподільника 35 в положенні, що перекриває перепускні отвори, які сполучують порожнини золотникарозподільника 35 з порожнинами "Д" і "Е" виконавчого силового циліндру 37, створюючи в них такий тиск робочої рідини, при якому поршень 40, зайнявши певне положення в корпусі 39, через шток 36 і верхній кінець першого підсумовуючого важеля 38 утримує рейку 48 паливного насосу 49 в положенні циклової подачі палива, яка відповідає заданому усталеному навантажувальному режиму Одночасно з цим робоча рідина із порожнини "N" гідравлічного акумулятора 44 через порожнину "F" золотника-розподільника 35 між поршнями 41 і 42 буде перетікати в штокову порожнину "Д" силового циліндру 37, підвищуючи в ній тиск і переміщуючи поршень 40, а разом з ним через шток 36 і верхній кінець першого підсумовуючого важеля 38, рейку 48 паливного насосу 49 в сторону зменшення циклової подачі палива, а через середню частину другого підсумовуючого важеля 33 - його нижнє плече і шток 34 з поршнями 41 і 42 (ВІДПОВІДНО до креслення) вліво, перекриваючи перепускні отвори, що сполучують порожнини "Д" і "Е" силового циліндра 37 ВІДПОВІДНО з полостями "F" і "Н" золотника-розподільника 35, остаточно фіксуючи і утримуючи цим поршень 49, а через шток 36 і верхній кінець першого підсумовуючого важеля 38 рейку 48 паливного насосу 49 в положенні, що відповідає цикловій подачі на новому усталеному навантажувальному режимі З другого боку, по мірі різкого скидання навантаження частота обертання дизельного двигуна ізза шерційності його і зв'язаних з ним рухомих деталей мобільно-енергетичного агрегату, не встигає змінитися, тому в деякий початковий момент перехідного процесу ще буде зберігатися передньою В силу цього вантажі 54 відцентрового регулятора 51 частоти обертання, не змінюючи свого положення, через упорний підшипник 56, муфту 55, проміжний важіль 57 і тягу 50 будуть утримувати нижній кінець підсумовуючого важелю 38 на протязі деякого, порівняно малого, моменту часу в положенні, відповідаючому попередній частоті обертання Однак, цього часу буде достатньо для регулюючого імпульсу по змінюванні навантаження у вигляді переміщення штока 36 щоб, діючи через верхній кінець першого підсумовуючого ва 46508 10 ту, не встигне змінитися, тому на протязі деякого часу в початковий момент перехідного процесу ще буде зберігатися попередньою В силу цього вантажі 54 відцентрового регулятора 51 частоти обертання, не змінюючи свого положення, через упорний підшипник 56, муфту 55, проміжний важіль 57 і тягу 50 будуть утримувати нижній кінець першого підсумовуючого важеля 38 на протязі деякого, порівняно малого, моменту часу в положенні, відповідаючому попередній частоті обертання При цьому цього часу буде також достатньо для регулюючого імпульсу по змінюванні навантаження у вигляді переміщення штока 36, щоб, діючи через верхній кінець першого підсумовуючого важеля 38, перемістити рейку 48 паливного насоса 49 в сторону збільшення циклової подачі палива на таку величину, при якій частота обертання дизельного двигуна після різкого накидання навантаження буде зберігатися попередньою Таким чином, як при різкому скиданні, так і при різкому накиданні навантаження по мірі різкого змінювання моменту опору мобільноенергетичного засобу, рейка паливного насосу також переміщується під дією випереджуючого регулюючого імпульсу, пропорційно змінюванню зовнішнього навантаження, забезпечуючи цим задану частоту обертання, а регулюючий імпульс по частоті обертання при цьому тільки підтримує СТІЙКІСТЬ протікання перехідного процесу У випадку плавного (повільного) змінювання, наприклад, збільшення навантаження, момент опору в датчику силового регулювання, а також в сережці 3 буде змінюватися повільно При цьому сережка 3, долаючи зусилля пластинчастої 5 і циліндричних 6 пружин, плавно повернеться відносно ВІСІ 4 за годинниковою стрілкою, плавно переміщуючи, жорстко зв'язаний з нею, поводок 9 і через проміжну тягу 10, важіль 11 і шток 12, а разом з ним рухомий фланець 13 приймального сильфона 14 вправо, також плавно підвищуючи в його порожнині "А" тиск робочої рідини, який пдролінією 17 передається в порожнину "В" виконавчого сильфона 18 В результаті рухомий фланець 21, долаючи опір зворотної пружини 31, плавно переміститься вліво і через шток 32, верхнє і нижнє плече другого підсумовуючого важеля 33 і шток 34 при нерухомій, що має великий опір переміщенню, середній частині другого підсумовуючого важеля 33, плавно перемістить поршні 41 і 42 золотника-розподільника 35 вправо, плавно відкриваючи перепускні отвори, що сполучують порожнини "Д" і "Е" силового циліндра 37 і ВІДПОВІДНИМИ даному переміщенню порожнинами "G" і "F" золотника-розподільника 35 При цьому робоча рідина із штокової порожнини "Д" силового циліндра 37 буде плавно перетікати в штокову порожнину "G" золотника-розподільника 35 і далі через магістраль "К" на злив, плавно зменшуючи тиск підпору робочої рідини в порожнині "Д", а отже, тиск підпору поршня 40 Одночасно з цим робоча рідина із порожнини "N" гідравлічного акумулятора 44 через порожнину "F" золотника-розподільника 35 між поршнями 41 і 42 буде плавно перетікати в безПоряд з цим як при різкому скиданні, так і при штокову порожнину "Е" силового циліндра 37, тарізкому и накиданні частота обертання дизельного кож плавно підвищуючи в ній тиск і плавно передвигуна, із-за його шерційності і зв'язаних з ним міщуючи поршень 40, а разом з ним через шток 36 рухомих деталей мобільно-енергетичного агрега желя 38, перемістити рейку 48 паливного насоса 49 в сторону зменшення циклової подачі палива на таку величину, при якій частота обертання дизельного двигуна після різкого скидання навантаження збережеться попередньою Таким чином, в цьому режимі роботи дизельного двигуна рейка паливного насоса перемішується під дією випереджуючого регулюючого імпульсу, пропорційного змінювання навантаження, забезпечуючи задану частоту обертання, а регулюючий імпульс по частоті обертання тільки підтримує в перехідному процесі СТІЙКІСТЬ швидкісного режиму При різкому накиданні навантаження момент опору в датчику силового регулювання взагалі, а на сережці 3 зокрема, різко виникає Тоді сережка З, долаючи зусилля пластинчастої 5 і циліндричних 6 пружин, різко повертається відносно ВІСІ 4 (ВІДПОВІДНО ДО креслення) за годинниковою стрілкою, переміщуючи жорстко зв'язаний з нею поводок 9, і через проміжну тягу 10, важіль 11 і шток 12, а разом з ним рухомий фланець 13 приймального сильфона 14 вправо, різко підвищуючи при цьому в його порожнині "А" тиск робочої рідини, який пдролінією 17 передається у порожнину "В" виконавчого сильфона 18 В результаті рухомий фланець 21, долаючи опір зворотної пружини 31, переміститься вліво і через шток 32, верхнє і нижнє плече другого підсумовуючого важеля 33 і шток 34 при нерухомій, що має великий опір переміщенню, середній частині другого підсумовуючого важеля 33, перемістить поршні 41 і 42 золотникарозподільника 35 (ВІДПОВІДНО ДО креслення) вправо, відкриваючи перепускні отвори, що сполучують порожнини "Д" і "Е" силового циліндра 37 з ВІДПОВІДНИМИ порожнинами "G" и "F" золотникарозподільника 35 При цьому робоча рідина із штокової порожнини "Д" силового циліндра 37 буде перетікати в штокову порожнину "G" золотника - розподільника 35 і далі через магістраль "К" на злив, зменшуючи тиск підпору робочої рідини в порожнині "Д", а отже, тиск підпору поршня 40 Одночасно з цим робоча рідина із порожнини "N" гідравлічного акумулятора 44 через порожнину "F" золотника-розподільника 35 між поршнями 44 і 42 буде перетікати у безштокову порожнину "Е" силового циліндра 37, підвищуючи в ній тиск і переміщуючи поршень 40, а разом з ним через шток 36 і верхній кінець першого підсумовуючого важеля 38, рейку 48 паливного насосу 49 в сторону збільшення циклової подачі палива, а через середню частину другого підсумовуючого важеля 33 - його нижнє плече і шток 34 з поршнями 41 і 42 (ВІДПОВІДНО до креслення) вліво, перекриваючи перепускні отвори, сполучуючи порожнини "Д" і "Е" силового циліндра 37 ВІДПОВІДНО з порожнинами "G" і "F" золотника-розподільника 35, остаточно фіксуючи і утримуючи цим поршень 40, а через шток 36 і верхній кінець підсумовуючого важеля 38 рейку 48 паливного насоса 49 в положенні, відповідаючому цикловій подачі палива на новому усталеному навантажувальному режимі 11 46508 12 і верхній кінець першого підсумовуючого важеля двоімпульсний регулятор буде підтримувати зада38, рейку 48 паливного насоса 49 в сторону збільний швидкісний режим таким чином Так, якщо у шення циклової подачі палива, а через середню випадку технічної несправності верхній кінець частину другого підсумовуючого важеля 33 - його першого підсумовуючого важеля 38 нерухомо зунижнє плече і шток 34 з поршнями 41 і 42 вліво, пиниться ("заїсть") у лівому крайньому положенні, плавно перекриваючи перепускні отвори, що спощо відповідає максимальній цикловій подачі палилучують порожнини "Д" і "Е" силового циліндра 37 ва, тоді при скиданні навантаження частота оберВІДПОВІДНО з порожнинами "G" і "F" золотникатання колінчастого вала дизельного двигуна, а розподільника 35, остаточно фіксуючи і утримуючи разом з ним і вала 52 відцентрового регулятора, цим поршень 40, а через шток 36 і верхній кінець буде черезмірно збільшуватися В результаті ванпершого підсумовуючого важеля 38 рейку 48 патажі 54 під дією все зростаючої відцентрової сили ливного насоса 49 в положенні, відповідаючому будуть розходитись і через упорний підшипник 56, цикловій подачі палива на новому усталеному намуфту 55, проміжний важіль 57, вихідну тягу 50 і вантажувальному режимі, повністю компенсуючи нижній кінець першого підсумовуючого важеля 38 цим плавне збільшення навантаження при постійперемістять рейку 48 паливного насоса 49 вправо, ному значенні частоти обертання, обумовленої в сторону зменшення циклової подачі палива натим, що при плавному змінюванні навантаження стільки, щоб зменшити частоту обертання колінчачастота обертання дизельного двигуна із-за інерстого вала дизельного двигуна і тим самим запобіЦІЙНОСТІ його і зв'язаних з ним рухомих деталей гти його можливий аварійний "рознос" При цьому мобільно-енергетичного засобу не встигне змінипотрібний хід нижнього кінця підсумовуючого ватися, тому в деякий початковий момент даного желя 38 забезпечується шляхом ВІДПОВІДНОГО виперехідного процесу ще буде зберігатися поперебору довжини його плеч і ВІДПОВІДНИМ настроюдньою В силу цього вантажі 54 відцентрового реванням нерухомих упорів 71 і 72 відцентрового гулятора 51 частоти обертання, не змінюючи свого регулятора частоти обертання положення, через упорний підшипник 56, муфту Якщо відбудеться "заїдання" верхнього кінця 55, проміжний важіль 57 і тягу 50 будуть утримувапершого підсумовуючого важеля 38 в правому ти нижній кінець першого підсумовуючого важеля крайньому положенні або в проміжному між лівим і 38 на протязі певного періоду часу в положенні, правим крайніми положеннями, небезпека "розновідповідаючому попередній частоті обертання су" дизельного двигуна також повністю виключаПричому цього часу буде достатньо для регулююється, оскільки положення рейки 48 буде відповічого імпульсу по змінюванню навантаження у видати вже порівняно меншій цикловій подачі палива гляді переміщення штока 36, щоб діючи через і ефективність захисної дії відцентрового регуляверхній кінець першого підсумовуючого важеля 38, тора частоти обертання буде більшою перемістити рейку 48 паливного насосу 49 в стоТаким чином, у випадку повного відказу другорону збільшення циклової подачі палива на таку го випереджуючого регулюючого імпульсу по навеличину, при якій частота обертання дизельного вантаженню у запропонованому двоімпульсному двигуна після плавного змінювання навантаження регуляторі практично виключаються можливі авазалишатиметься постійною рійні ситуації у вигляді "розносу" дизельного двигуна, оскільки в цьому випадку двоімпульсний реУ випадку плавного (повільного) зменшення гулятор автоматично перетворюється і буде навантаження момент опору як в датчику силового працювати вже як одноімпульсний за регулювальрегулювання, так і на сережці буде змінюватися ними сигналами по відхиленню частоти обертанповільно, а запропонований двоімпульсний регуня лятор буде працювати аналогічно, але лише з тією різницею, що всі його рухомі деталі будуть повільУ випадку прикладання до колінчастого вала но переміщуватися в протилежний бік, плавно дизельного двигуна навантаження, перевищуючозменшуючи циклову подачу палива і забезпечуючи го величину його номінального значення, що має цим постійну частоту обертання в даному перехідмісце при експлуатації мобільно-енергетичного ному процесі і при усталеному вже новому, мензасобу, відновлювальні пластинчаста 5 і циліндришому навантаженні чні 6 пружини штатного вимірювача навантаження повністю стиснуться і через механізм передачі Таким чином як при плавному збільшенні, так і регулюючого сигналу по навантаженню переміспри плавному зменшенні навантаження по мірі тять шток 36 настільки, що верхній кінець підсумоплавного змінювання моменту опору мобільновуючого важеля 38 займе своє максимально моженергетичного засобу рейка паливного насоса таливе ліве положення При цьому формування і кож переміщується під дією випереджуючого регуподача регулюючих імпульсів по навантаженнях люючого імпульсу, пропорційного змінювання зовна рейку 48 паливного насоса 49 припиняється нішнього навантаження, забезпечуючи цим повністю і далі регулювання частоти обертання підтримування заданої частоти обертання, а регуколінчастого вала дизельного двигуна буде здійслюючий імпульс по частоті обертання при цьому нюватися вже тільки за сигналами змінювання також підтримує тільки СТІЙКІСТЬ протікання перехічастоти обертання дного процесу При можливих аварійних ситуаціях, обумовлених підвищенням дизельним двигуном мобільноенергетичного засобу гранично допустимої величини частоти обертання ("розносу") у випадку скидання навантаження і відказі механізму, формуючого регулюючий імпульс, запропонований Тоді, ПО мірі збільшення навантаження в діапазоні, що перевершує його номінальне значення, частота обертання колінчастого вала дизельного двигуна, а отже, вала його відцентрового регулятора зменшиться і в роботу вступить його коректор В результаті зменшиться відцентрова сила 13 14 46508 вантажів 54 і пружина 69 через рухомий упор 70, діючи на основний важіль 65, відштовхне проміжний важіль 57 вліво, пропорційно збільшенню навантаження і ВІДПОВІДНО зменшенню частоти обертання, через вихідну тягу 50, нижній кінець першого підсумовуючого важеля 38 перемістить рейку 48 вліво, тобто в сторону збільшення циклової подачі палива В розглядуваному випадку компенсація прикладеного до дизельного двигуна навантаження здійснюється за регулюючими імпульсами пропорційними тільки змінюванню частоти обертання При цьому коректорна дільниця характеристики дизельного двигуна формується коректором відцентрового регулятора частоти обертання Величина підйому участка коректорної вітки характеристики, в залежності від призначення та ряду інших вимог, що пред'являються до дизельних двигунів, може бути різною і визначається вибором характеристики пружини 69 Момент спрацювання коректора регулюється гвинтом 68 Так, при вкручуванні його коректор вступає в дію раніше, а при викручуванні його - пізніше У випадку наявних в регулюючому імпульсі по навантаженнях високочастотних коливань, обумовлених нерівномірністю моменту опору робочих органів технологічної машини, вони гасяться гідравлічним демпфером 22 і гідравлічним розподільником 35 Так, наприклад, із збільшенням амплітуди зовнішнього навантаження в результаті її коливань, пропорційно збільшується амплітуда коливань тиску в порожнині "А" приймального сильфона 14, який через гід рол ІНІЮ 17 передається в порожнину "В" виконавчого сильфона 18 При цьому приріст тиску в порожнині "В" компенсується перепуском робочої рідини через дроселюючий отвір в порожнину "С" гідравлічного демпфера 22 і переміщенням рухомого фланця 24 в результаті податливості рухомого сідла 25 По мірі ще подальшого росту амплітуди тиску і повного стиску правої пружини 27 гідравлічного демпфера 22 почне переміщуватися вліво рухомий фланець 21 виконавчого сильфона 18, а разом з ним через шток 32 і другий підсумовуючий важіль 33 і шток 34 золотника-розподільника 35 Однак, із-за перекриття поршнями 41 і 42 перепускних отворів, перепуск робочої рідини (палива) із порожнин золотника-розподільника 35 і виконавчого гідроциліндра 37 миттєво не відбудеться Останнє зменшить додаткове підвищення амплітуди тиску в порожнині "В" виконавчого сильфона 18 і тим самим запобігне надходженню високочастотних коливань навантаження на рейку 48 паливного насоса 49 У випадку зменшення високочастотних коливань навантаження процес їх гасіння буде відбуватися аналогічно, лише з тією різницею, що всі рухомі деталі гідравлічного демпфера, виконавчого сильфона, золотника-розподільника і виконавчого гідроциліндра будуть переміщуватися в зворотній бік, а робоча рідина через дроселюючий отвір буде із порожнини "С" гідравлічного демпфера перетікати в порожнину "В" виконавчого циліндра В усіх випадках надходження високочастотних коливань регулюючого сигналу по навантаженню вони будуть в гідравлічному демпфері і золотникурозподільнику фільтруватися ще до того, поки вони поступлять на рейку паливного насоса Використання запропонованого двоімпульсного регулятора у порівнянні з уже відомими, дасть МОЖЛИВІСТЬ а) підвищити точність підтримування заданого швидкісного режиму дизельного двигуна мобільноенергетичного засобу за рахунок формування і подачі на рейку його паливного насоса значно випереджаючого по швидкодії обводного регулюючого імпульсу по навантаженню, який формується у вимірювачі зовнішнього навантаження, що є першою ланкою силового ланцюга технологічного агрегату з боку поступання в нього зовнішнього опору від робочих органів технологічної машини, б) підвищувати вихідну експлуатаційну потужність дизельного двигуна за рахунок підтримування у перехідному його процесі більш стабільної, заданого рівня частоти обертання колінчастого вала, в) підвищити паливну економічність дизельного двигуна, завдяки підтримуванню більш стабільної частоти обертання колінчастого вала шляхом дії на рейку паливного насоса обводного випереджаючого регулюючого імпульсу по навантаженню, г) зменшити матеріалоємність двоімпульсного регулятора за рахунок вилучення із конструкції додатково установлюваного вимірювача навантаження і використання для цього штатного вимірювача навантаження, який органічно входить в конструкцію мобільно-енергетичного засобу, д) розширити функціональні можливості штатного вимірювача навантаження шляхом використання інформації про величину моменту опору, що прикладається до мобільно-енергетичного засобу, не тільки для регулювання параметрів виконуваних технологічних процесів, але також і для регулювання частоти обертання колінчастого вала дизельного двигуна, є) значно спростити конструкцію двоімпульсного регулятора частоти обертання колінчастого вала дизельного двигуна за рахунок залучення для вимірювання зовнішнього навантаження, що прикладається до мобільно-енергетичного засобу, штатного, який органічно входить в його конструкцію вузла, ж) підвищити виробність мобільноенергетичного агрегату за рахунок підвищення вихідної із дизельного двигуна експлуатаційної потужності, з) підвищити якість виконання мобільноенергетичним засобом технологічних процесів за рахунок підтримування більш стабільної частоти обертання колінчастого вала дизельного двигуна при роботі в умовах різко перемінних ЗОВНІШНІХ навантажень, і) ПІДВИЩИТИ надійність і ДОВГОВІЧНІСТЬ ЯК дизе льного двигуна, так і всього мобільноенергетичного засобу за рахунок підтримування більш стабільної заданої частоти обертання його колінчастого вала і зменшення за рахунок цього максимальних прискорень в перехідних процесах, а отже, і максимальних сил інерції їх рухомих деталей, к) розширити область застосування двоімпульсного регулятора на мобільно-енергетичних засобах, 15 46508 16 л) підвищити ефективність експлуатації мобіобводного підвищеної швидкодії регулюючого імльно-енергетичного засобу за рахунок можливого пульсу по навантаженню, переведення його дизельного двигуна з двоімпуо) підвищити паливну економічність дизельнольсним регулятором при роботі в режимі холостого двигуна, надійність і ДОВГОВІЧНІСТЬ двоімпульсго ходу на понижену частоту обертання колінчасного регулятора за рахунок гасіння високочастоттого вала замість підвищеної, на якій працюють них коливань його рухомих деталей, дизельні двигуни з одноімпульсним регулятором, п) покращити умови праці і створити зручності м) підвищити гнучкість керування роботою сиобслуговуючому персоналу мобільностеми подачі палива у циліндри дизельного двигуенергетичного засобу за рахунок автоматичного на мобільно-енергетичного засобу за рахунок запідтримування частоти обертання колінчастого лучення в систему автоматичного регулювання вала двигуна як на холостому, так і на будь-яких частоти обертання колінчастого вала двоімпульснавантажувальних режимах роботи і зменшення ного регулятора, при цьому шумної дії, на обслуговуючий персонал і оточуючих людей, робочого двигуна, що, в заган) підвищити маневреність мобільнольному, дасть народному господарству певний енергетичного засобу за рахунок покращення приекономічний ефект йомистості дизельним двигуном зовнішнього навантаження завдяки дії на рейку паливного насоса ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюBozhko Adik Mykhailovych, Heras'kin Volodymyr Mykolaiovych
Автори російськоюБожко Адик Михайлович, Гераськин Владимир Николаевич
МПК / Мітки
МПК: G05D 13/00
Мітки: частоти, двигуна, дизельного, регулятор, в.м, гераськіна, мобільно-енергетичного, а.м, двоімпульсний, божка, обертання, засобу
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-46508-dvoimpulsnijj-regulyator-chastoti-obertannya-dizelnogo-dviguna-mobilno-energetichnogo-zasobu-am-bozhka-vm-geraskina.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Двоімпульсний регулятор частоти обертання дизельного двигуна мобільно-енергетичного засобу а.м. божка – в.м. гераськіна</a>
Попередній патент: Склад для профілактики карієсу
Наступний патент: Установка для зварювання випромінюванням термопластичних матеріалів
Випадковий патент: Крапельниця