Центробежный регулятор скорости вращения

1 12Изобретение относится к машиностроению, а именно к регуляторам скорости вращения, и может быть использовано для стабилизации числа оборотов ведущего вала машин и приборов.Цель изобретения - повьппение точности стабилизации скорости враще, ния ведущего вала.На чертеже показано схематично устройство центробежного регулятора скорости вращения.Регулятор содержит вал 1, установленный с возможностью вращения в подшипниках 2 и 3 и соединенный через коническую передачу 4 с двигателем 5 и машиной 6. На валу 1 жестко закреплена направляющая рамка 7, на которой по обе стороны от оси вращения размещены два одинаковых груза 8 и 9, сферической или цилиндрической формы с возможностью свободного скольжения на ней радиально в подшипниках 10 и 11, Грузы 8 и 9 связаны с валом 1 посредством цилиндрических пружин 12 и 13 растяжения, выполненных с межвитковым натяжением (навивка с подкруткой). Каждая нз пружин одним концом закреплена на валу 1,а другим (удлиненным) концом входит в центральное отверстие груза, где закрепляется винтом 14, На противоположных концах грузов 8 и 9 вставлены небольшие постоянные магниты 15 и 16, В зоне действия этих магнитов на различных расстояниях от вала 1 неподвижно установлены датчики 17 положения грузов. Все датчики подключены к блоку 18 управления двигателем 5.Регулятор работает следующим образом.Сигналом от блока 18 управления включается двигатель 5, который через коническую передачу 4 приводит во вращение центробежный регулятор и машину 6. Вначале угловая скорость постепенно нарастает но при достикженин величины и =. -- ее рост прекращается а - угловая скорость вращения; К - жесткость пружины; ш - масса груза), С этого момента, если производство механической энергии в двигателе 5 продолжает превышать ее расход в машине Б, весь избыток начинает накапливаться в регуляторе в виде потенциальной энергии пружин73890 2 я 1 ГК Гй 2 пЗш Если после настройки собственная частотарегулятора оказалась отличной от заданной, то ее можно корректировать только одинаковым изменением массы грузов (например, спиливанием). 40 Наличие у центробежного регулятора острых резонансных свойств позволяет использовать его ив качестве ре-. гулятора хода приборов времени, в том числе и переносных (например, будильниках) . В этом случае нет необходимости в датчиках положения и пультах управления, но предъявляются повьппенные требования к точности изготовления регулятора и к применяемым в нем материалам. Предпочтительными материалами для изготовления пружин должны быть термостабильные сплавы (например, инвар). Рамка 7 и подшипники 10 и 11 должны составлять пары с наи 45 50 55 5 О 15 ао 25 30 и кинетической энергии грузов, которые постепенно переходят на болееудаленные от оси вращения орбиты,сохраняя тем самым постоянство угло"вой скорости. Если расход энергиив машине 6 начинает превьппать ее производство в двигателе 5, то происхо-.дят аналогичные процессы, но в об"ратном порядке с отдачей регуляторомэнергии в нагрузку также при постояянной угловой скорости,Таким образом, если не допускатьвыхода орбиты вращающихся грузов запределы интервала г - г , то постоянство угловой скорости ведущего валаобеспечено. Эту функцию выполняютдатчики 17 положения, по сигналам откоторых блок 18 управления удерживает грузы регулятора около серединыуказанного интервала рабочих орбит,изменяя мощность двигателя 5. Применьшей точности стабилизации моиоограничиться двумя датчиками положе.ния, когда блок управления работаетв режиме "Включен-выключен.Настройка регулятора осуществляется перемещением грузов по прямолинейным участкам пружин до совпаденияугловых скоростей в начале и в концерабочего интервала радиусов орбит Ьг.После этого данный регулятор ведетсебя как гармонический осциллятор сострым резонансом при частоте 1 вращения:73890 4пружинами растяжения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с цельа повыше" ния точности, инерционные грузы установлены на направляющих, жестко зак" "репленных на валу перпендикулярно его оси, а цилиндрические пружины растяжения имеют межвитковое натяжение, удовлетворяющее условию т.е. Р.Центробежный регулятор скорости вращения, содержащий вал, связанный с двигателем, соединенным с блоком управления, который соединен с датчиками положения, и инерционные грузь 4 связанные с валом цилиндрическими Составитель В.Скибенкоедактор М.Дылын Техред А,Кравчук Корректор Т.Колб 36рственнзобретеЖ,Подписноего комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. Тираж ВНИИПИ Госу по делам 113035, МоскЗаказ 647 о-полиграфическое предприятие, г.ужгород; ул.Проекты изводст з 12 меньшим коэффициентом трения например, рамка из стали, а подшипники из рубиновых камней).При горизонтальном положении оси вращения под действием силы тяжести возникают и колебательные движенияРгрузов с амплитудой в в , где Р - вес груза; К - жесткость пружины. Поэтому рабочий участок направляющей рамР ки не может быть меньше, чем 2К формула изобретения гг- гс Р1 О Кг ----Ф 2. " К ) где М - сила межвиткового натяжения;К - коэффициент жесткости пружин;г, - минимальный радиус орбитывращения центров масс грузовг - максимальный радиус орбиты2вращения центров масс грузов;Р - вес груза,20при этом на грузах установлены магниты, а датчики положенщ установлены,неподвижно на различных расстоянияхот вала в зоне воздействия магнитапри перемещении грузов.