Центробежный регулятор скорости

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 190778 (21) 2647670/18-24 (1) М Кл. 6 05 О 13/34 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам изобретений . и открытий(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ Изобретение относится к центробежным регуляторам скорости и может быть использовано для автоматического регулирования скорости ведущего звена машин и приборов, 5Известны центробежные регуляторы, которые состоят из тормозного элемента, двух инерционных масс, двух упругих элементов и вала вращения (1,Недостатками таких устройств явля О ются невозможность дистанционного установления точного значения и малая точность.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является центробежный регулятор скорости, содержащий закрепленную на вращающемся валу платформу с двумя взаимно перпендикулярными напранляющими, в которых установлены инерционные 20 массы, выполненные из магнитомягкого материала и кинематически связанные между собой 21.Недостатками этого центробежного регулятора являнзтся малая эффектив ность стабилизирования движения ведущих звеньен машин и приборов, а также невозможность дистанционного устанонления точно заданного параметра стабилизации. 30 2Цель изобретения - повышение точности регулятора.Поставленная цель достигается тем,что в регуляторе одна из инерционных масс выполнена н виде электромагнита.На фиг. 1 схематически изображенцентробежный регулятор скорости(обозначения; О,; - минимальная орбита, О - промежуточная орбита,О - максимальная орбита); нафиг. 2 - кривые зависимости оборотови диаметр орбит инерционных масс отэнергии движущих сил,Центробежный регулятор скоростисодержит нал 1 вращения, платформус двумя взаимно перпендикулярныминаправляющими 2, инерционные массы3 и 4, два сателлита 5 и четыре тяги б. Инерционные массы 3 и 4 могут перемещаться по направляющим 2 параллельно относительно друг друга или, что то же самое, перпендикулярно относительно сателлитов 5, а сонместно с тягами 6, образуют параллелограммный механизм, обеспечивающий совмещение центра системы инерционных масс с осью вала 1 вращения, т,е. если раз763861 3двигать инерционные массы 3 н 4, то сателлиты 5 сходятся и наоборот.При подаче электрического тока на электромагнит инерционной массы Э, последняя примагнитится с инерционной массой 4.Центробежный регулятор скорости работает следующим образом.Раскручивая регулятор по стрелке А (фиг. 1) с возрастающей скоростью, инерционные массы 3 и 4 под действием центробежных сил расходятся и займут промежуточную орбиту - Ор . Эта орбита соответствует заданному числу угловой скорости со, (заданный параметр стабилизации). После достиже. ния заданной величины О энергию на раскручивание регулятора отключают. На данной орбите инерционные массы Э и 4 удерживаются кулоновской силой магнитного притяжения, равной3 4 (1)1 к рг 30где Ен - кинетическая энергия центробежного регулятора скорости;О - потенциальная энергия 35 центробежного регулятораскорости.На фиг. 2 кривая 7 изображает зависимость диаметра орбиты, занимаемой инерционными массами Э и 4 отподводимой энергии движущих сил, кривая 8 - зависимость числа оборотовцентробежного регулятора скорости отэнергии движущих сил, Участок В-С накривой 8 отображает диапазон стабилизации центробежного регулятора 45 скорости в интервале орбит от Ощ,до О. Стабилизация скорости заключается в следующем. Если заданная угловая скорость а отклонится в сторону уменьшения до скорости иг, то центробежная сила уменьшится, а кулоновская сила начнет сводить инерционные массы 3 и 4, что приводг к уменьшению момента инерции. Так как произведение и в формуле закона сохранения количества движения1 ш 1 ЯсОп 51 (2) где Ь - момент количества движения;- момент инерции;И - угловая скоростьдолжно остаться неизменным, то угловая скорость вращения возрастет до И, т.е. до заданной скорости. По аналогии, если заданная угловая скорость И отклонится в сторону увеличения, то происхо.дмт тот же процесс, только в обратном порядке. Регулирование параметра стабилизации угловой скорости производится 50 следующим способом. Увеличивая илиуменьшая напряженность магнитного поля, создаваемого магнитной инерционной массой 3, увеличивают или умень-шают кулоновскую силу, Увеличиваяськулоновская сила стягивает инерционные массы 3 и 4, что приводит куменьшению момента инерции,а этов свою очередь влечет за собой увеличение угловой скорости. При уменьшении кулоновской силы, параметр ста билизации соответственно сдвигаетсяв область малых угловых скоростей.Использование в качестве однойиз инерционных масс электромагнитапозволяет повысить точность регуля тора. где где Г - кулоновская сила;е н е 4 - инерционные магнитныемассы 3 и 4;О - расстояние между инерционными магнитнымимассами (дЙметр орбиты),Диаметры орбит, занимаемые инерционными массами 3 и 4, определяют потенциальную энергию от действия кулоновских магнитных сил Гк, т.е,пэ щ 4 :Р 0 - .3: -- (3)0 0 - потенциальная энергия; ее ие; - инерционные магнитныемассы 3 и 4;Ь - диаметр орбиты (расстояние между инерционными магнитными массами 3 и 4). Стабилизация заданного параметра центробежного регулятора скорости описывается уравнением-О аЕ, . (4)Кинетическая энергия центробежного регулятора скорости) гЕП 1 г,р, г (5)инУ где сд - угловая скорость; Ое е е - ийерционные магнитныезмассы 3 и 4;й - радиус орбиты.Уравнение (4) говорит о том, чтопотенциальная энергия центробежного 15 регулятора .переходит в кинетическуюпо мере того, как последняя тратитсяна вращение центробежного регулятораскорости, который в свою очередьжестко связан с первичным узлом ме ханизма машины или прибора, и, наоборот, при подключении к центробежному регулятору движущих сил их кинетическая энергия переходит в потенциальную в виде увеличения орбиты,занимаемой инерционными магнитнымимассами 3 и 4. Однако при этом обороты центробежного регулятора скорости остаются постоянными, т.е.Е ц + О = сопвС (6)Формула изобретения Центробежный регулятор скорости, содержащий закрепленную на вращающемся валу платформу,с двумя взаимно перпендикулярными направляющими, в которых установлены инерционные массы, выполненные иэ магнитомягкого материала и кинематически связанные между собой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, одна из инерционныхмасс выполнена в виде электромагнита.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Борисов С.И., Комаров В.Ф.,Токарев В.Д. Теория механизмов и детали точных приборов, М., 1966,с.379-385.2. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. М., 1973, с.333 (прототип),