Статический расчет регулятора
Вид регуляторной ветви
скоростной характеристики определяется
статической характеристикой регулятора.
Рейка ТНВД находится под воздействием
двух сил: центробежной силы грузов Fг
(поддерживающей
СИЛЫ – Е),
приведенной к оси муфты регулятора)
и силы упругости пружины Fпр.
(восстанавливающей силы -A
)
Равновесное положение муфты регулятора определяется соотношением:
E=A (1)
где
инерционный
коэффициент поддерживающей силы, или:
,
-масса
грузов регулятора,
-расстояние
от центра тяжести грузов до оси их
вращения (см. рис.3.).
-угловая
скорость вала регулятора.
Графически
равновесное положение муфты определяется
точкой пересечения кривых Е=(z)
и
=(z)
рис.5.
Рис.5.
Изменение восстанавливающей (Е) и
поддерживающей (А
)
сил регулятора в зависимости от
перемещения муфты (Z)
Важнейшими параметрами, характеризующими конструктивное совершенство и эксплуатационные качества регуляторов являются степень неравномерности и степень нечувствительности.
При
данном натяжении пружины положение
грузов регулятора относительно оси их
вращения зависит от частоты вращения
коленчатого вала двигателя. Обозначим
частоту вращения, соответствующее
минимальному отклонению грузов регулятора
от оси, через
,
а частоту вращения при максимальном
отклонении грузов—через
(рис.1)
Тогда разность
или
будет представлять собой неравномерность
работы регулятора.
Отношение
неравномерности работы
к среднему
значению частоты вращения в данном
интервале называется степенью
неравномерности .
Следовательно,
.
(2)
Степень неравномерности регуляторов автотракторных двигателей находится в пределах 0,07…0,08. При изменении положения рычага регулятора в сторону снижения скоростного режима степень неравномерности увеличивается и в области минимальных частот составляет 0,4…0,45.
Степень неравномерности зависит от конструктивных особенностей регулятора и скоростного режима двигателя. Для снижения величины регулятора применяют наклонное положение пружины с переменной жесткостью, несколько (две или три) последовательно включающихся пружин, увеличивают передаточное отношение от грузов к муфте. Уравнение статического равновесия регулятора (1) не учитывает силы трения Fтр., которые действуют в регуляторе, ТНВД. С учетом трения равновесие муфты регулятора определяется уравнением:
(3)
В зависимости от знака
силы Fтр.
из уравнения (3) можно найти два
предельных значения
,
соответствующих одному положению муфты
регулятора. В интервале угловых скоростей
(
-см.
рис.1) регулятор не реагирует на изменение
,
поэтому указанный интервал угловых
скоростей называется нечувствительностью
регулятора, а отношение
(4)
степенью нечувствительности.
Степень нечувствительности современных автотракторных двигателей не должна превышать 0,02 на номинальном и 0,10…0,13 на минимальном скоростном режиме.