Лаб. Регулятор

Лабораторная работа №4

Изучение устройства всережимного регулятора и настройка начала его действия

4.1 Цель работы

Лабораторная работа выполняется с целью изучения конструкции всережимного регулятора и определения момента его срабатывания.

4.2 Методические указания к выполнению работы

Регулятор предназначен для автоматического поддержания частоты вращения коленчатого вала двигателя в заданных пределах.

Регуляторы подразделяют на однорежимные, двухрежимные и всере- жимные.

Однорежимные регуляторы автоматически поддерживают частоту вращения вала двигателя в пределах, не превышающих максимальных оборотов, т. е. поддерживают один скоростной режим.

Двухрежимные регуляторы автоматически обеспечивают устойчивую работу на минимальных оборотах и ограничивают максимальные обороты двигателя, т. е. поддерживают верхний и нижний режимы работы двигателя по оборотам.

Всережимные регуляторы автоматически поддерживают устойчивую работу двигателя на любом заданном скоростном режиме, не выходящем за пределы максимальной и минимальной частоты вращения, предусмотренных конструкцией двигателя.

На отечественных дизелях устанавливают центробежные всережимные регуляторы.

Устройство всережимного регулятора типа РВ

На рисунке 1 показана схема действия регулятора, работающего в комплекте с насосами типа 4ТН и 6ТН.

Вал 1 через зубчатую передачу получает вращение от коленчатого вала двигателя. Вместе с валом вращается жестко сидящая на нем крестовина 2. При вращении вала грузы расходятся под действием центробежных сил. Поворачиваясь около осей, они давят лапками на муфту 4. Пружины 8 и 9 сжимаются, и муфта перемещается влево. Затем наступает момент, когда усилие, развиваемое центробежными силами грузов уравновешивается сопротивлением пружин и сил трения в шарнирах. Муфта, прекращает движение и занимает равновесное состояние.

При снижении нагрузки на валу двигателя возрастает частота вращения коленчатого вала двигателя и соответственно частота вращения вала регулятора. Центробежные силы грузов регулятора при этом увеличиваются, и муфта, преодолевая сопротивление пружин 8 и 9, перемещается влево, в сторону уменьшения подачи. В цилиндры будет меньше поступать топлива, и частота вращения коленчатого вала уменьшится. Муфта регулятора займет новое равновесное положение. Коленчатый вал двигателя снова будет вращаться с постоянной частотой.

Рисунок — 1. Схема действия регулятора типа РВ:

1—вал регулятора; 2— крестовина; 5 —груз; 4 — муфта; 5 — шпилька-ограничитель; б, 8 и 9 — пружины; 7 — болт максимальной частоты вращения; 10 — рычаг управления регулятором; 11— вилка; 12 — болт вилки; 13 — призма обогатителя; 14 — тяга рейки; 15 — рейка; 16 — кронштейн вилки; 17 — упор рычага управления регулятором; 18 и 19 — регулировочные прокладки; 20 — болт-жесткий упор; А—положение деталей при номинальном скоростном режиме работы; Б — на режиме перегрузки; В—дополнительное перемещение рейки при перегрузке дизеля.

При увеличении нагрузки частота вращения коленчатого вала и частота вращения вала регулятора уменьшатся. Центробежные силы грузов при этом также уменьшатся, и пружины регулятора переместят муфту вправо на некоторую величину. Рейка топливного насоса при помощи вилки 11 и тяги 14 переместится вправо, подача топлива увеличится, благодаря чему частота вращения коленчатого вала возрастет и достигнет прежней величины.

Необходимые обороты дизеля устанавливают рычагом 10. Заодно с этим рычагом изготовлен вал, на котором укреплена втулка. На ней надета спиральная пружина б. Концами витков пружина соединена с кронштейном 16, свободно сидящим на валу рычага 10. Верхний конец кронштейна 16 шарнирно соединен с вилкой 11.

При изменении положения рычага 10 изменяется частота вращения, при которой торец болта 12 отрывается от плоскости призмы 13 и соответственно изменяется начало перемещения рейки 15 в сторону уменьшения подачи топлива.

Корректор подачи топлива включается в работу при перегрузке дизеля, когда частота вращения коленчатого вала будет меньше номинальной величины. Корректор обеспечивает при этом увеличение цикловой подачи топлива, а следовательно, и увеличение крутящего момента на коленчатом валу, необходимое для преодоления перегрузки.

Действует корректор следующим образом. При работе дизеля на полной нагрузке и номинальных оборотах болт 12 вилки тяги регулятора касается плоскости призмы 13. При увеличении нагрузки, когда дизель снижает обороты, центробежные силы грузов уменьшаются, и муфта перемещает вилку из положения А в положение 2» при неизменном положении рычага 10. Болт вилки тяги регулятора передвинется по скосу призмы вверх и вперед. Рейка топливного насоса при этом дополнительно переместится в сторону увеличения подачи на величину В. Поэтому подача топлива за цикл увеличится, и соответственно возрастет крутящий момент дизеля. Устройство регулятора показано на рисунке 2.

Валик 23 регулятора приводится во вращение от шестерни топливного насоса с муфтой упругого привода, находящейся на конце кулачкового вала.

На валике помещены внутренняя 32 (более жесткая) и наружная 37 пружины регулятора.

При неработающем регуляторе внешняя пружина немного сжата, а внутренняя находится в свободном состоянии и может незначительно перемещаться в осевом направлении. В результате этого пружины последовательно вступают в работу: вначале менее жесткая наружная пружина, а затем внутренняя, что повышает чувствительность регулятора при малой частоте вращения коленчатого вала.

Затяжку пружин изменяют регулировочными прокладками 31 и 34.

В верхней части корпуса расположен валик 6 обогатителя. На нем надета пружина 7, возвращающая его в исходное положение при выдвижении. На валике находится призма 8 обогатителя.

Рисунок 2 — Регулятор типа РВ:

1 — шайба упора; 2 и 15 — шпильки; 3 — крышка упора; 4 — рычаг управления регулятором; 5 — ручка; 6 — валик обогатителя; 7 — пружина; 8 — призма обогатителя; 9 — кулачок тяги регулятора; 10 — корпус регулятора; 11 — вилка тяги регулятора; 12 — втулка; 13—двойная спиральная пружина; 14 — кронштейн вилки; 16 — болт—ограничитель максимальной частоты вращения; 17, 31 и 34 — регулировочные прокладки; 18 — стяжной болт; 19 — груз; 20 — ось груза; 21 — упорный шарикоподшипник; 22 — передний шарикоподшипник; 23 — валик регулятора; 24 ведомая шестерня; 25— гнездо шарикоподшипника; 26 —- крестовина; 27 — тяга регулятора; 28 — крышка; 29 — болт вилки тяги регулятора; 30 — муфта; 32 — внутренняя пружина; 33 — задняя крышка; 35 — задний — шарикоподшипник; 36 — седло пружин; 37 — наружная пружина; 38 — болт жесткий упор; 39 — пробка отверстия для контроля уровня’ масла; 40 — короткая ось вилки.

Настройка начала действия регулятора.

Устанавливают болт 12 (рисунок 1) вилки тяги регулятора так, чтобы его выступал над передней плоскостью вилки в сторону призмы обогатителя на 5…14 мм. Рычаг 10 управления регулятором упирают в болт 7 максимальной частоты вращения, удерживая его в этом положении пружиной.

Включают привод стенда и увеличивают частоту вращения кулачкового насоса до величины, превышающей частоту вращения полного выключения подачи топлива (не более 850 об/мин.), на 20…50 об/мин; проверяют, нет ли стуков в насосе и регуляторе, не задевают ли грузы за корпус регулятора.

Изменяя рукояткой стенда частоту вращения вала привода, находят момент отрыва (начало отхода) болта 12 вилки от плоскости призмы 13 обо- гатителя. Момент отрыва болта вилки принято считать началом действия регулятора.

Число оборотов начала действия регулятора определяют по тахометру стенда в момент отрыва болта вилки (нормальные значения 760 -770 об/мин).

Величину оборотов соответствующую моменту действия регулятора опреределяют 10 раз. Затем определяют среднее значение.

Начало действия регулятора настраивают изменением числа прокладок под головкой болта 7 максимальной частоты вращения.

Для увеличения числа оборотов начала действия регулятора число прокладок уменьшают, и наоборот, для уменьшения числа оборотов — увеличивают. Одна прокладка толщиной 0,3 мм изменяет частоту вращения примерно на 10 об/мин.

После настройки регулятора число прокладок не должно быть менее четырех и более двенадцати.

Если изменением числа прокладок под головкой болта-ограничителя максимальных оборотов не удается получить требуемой частоты вращения кулачкового вала насоса, соответствующей началу действия регулятора, то изменяют число прокладок 18 и 19, устанавливаемых соответственно под внутренней и наружной пружинами регулятора.

Для увеличения частоты вращения количество прокладок добавляют, а для снижения — убавляют.

Снятие или установка прокладки под внутренней пружиной изменяет частоту вращения кулачкового вала, соответствующую началу действия регулятора, примерно на 30 об/мин, а под наружной пружиной — примерно на10 об/мин. Под внутренней пружиной более четырех прокладок не устанавливают.

Чтобы снять или поставить прокладки, отъединяют заднюю крышку регулятора, отвертывают гайку валика регулятора и спрессовывают съемником шарикоподшипник. Внутренняя пружина 9 после настройки регулятора должна иметь зазор в осевом направлении. Наружная пружина 8 должна быть немного сжата.

Кроме изменения прокладок под наружной и внутренней пружинами, при настройке регулятора можно заменять и подбирать внутреннюю пружину по жесткости. При уменьшении жесткости частота вращения, соответствующая началу действия регулятора, снижается, и наоборот, при увеличении жесткости — повышается.

Допускаемся изменять положение болта 12 вилки, не выходя за указанные выше пределы выступания болта.

4.3 Содержание отчета

Отчет составляется на листах формата А4 и содержит схемы и рисунки поясняющие устройство и работу всережимного регулятора, описание действий выполняемых при регулировки момента начала срабатывания и значения оборотов, соответствующих этому моменту.