Центробежный регулятор скорости
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистических
Республик
„„842734 (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Заявлено 18.10.79 (21) 2828472/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) У К„з
G 05 D 13/10
Гооударстеенный комитет
Опубликовано 30.06.81. Бюллетень ¹ 24
Дата опубликования описания 05.07.81 (53) УДК 620-1.05 (088.8) но нелли изобретений н открытий (71) Заявитель (54) ЦЕНТРОБЕ)КНЫЙ РЕГУЛЧТОР СКОРОСТИ
Изобретение относится к центробежным регуляторам скорости и может быть использовано для автоматического регулирования скорости ведущего звена машин и приборов.
Известны центробежные регуляторы, которые содержат закрепленную на вращающемся валу платформу с двумя взаимно перпендикулярными направляющими, в которые установлены инерционные массы, кинематически связанные между собой (1) .
Недостатком таких регуляторов является малая эффективность стабилизирования движения ведущих звеньев.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является центробежный регулятор скорости, содержащий закрепленную на вращающемся валу платформу с двумя взаимно перпендикулярными направляющими,в которых установлены инерционные массы, одна из которых выполнена из магнитомягкого материала и кинематически связанные между собой (2).
Недостатком устройства является сложность подачи электрического тока на вращающийся электромагнит и наличие источника питания для электромагнита.
Цель изобретения — упрощение регулятора.
Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе одна инерционная масса выполнена из постоянного магнита, на которой установлен магнитный шунт.
На фиг. 1 схематически изображен центробежный регулятор скорости; на фиг. 2— сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 3 — кривые зависимости кулоновской и центробежной сил от радиуса орби-;, их результирующая и энергетические уровни.
Центробежный регулятор скорости содержит вал 1 вращения, платформу с двумя взаимно перпендикулярными направляющими 2, инерционную массу 3, выполненную из магнитомягкого материала, и инерцион15 ную массу 4, выполненную из постоянного магнита. Сателлиты 5 с тягами 6 и магнитный шунт 7.
Инерционные массы 3 и 4 могут перемещаться по направляющим 2 относительно друг друга, или перпендикулярно относи тельно сателлитов 5, а совместно с тягами 6 образуют параллелограммный механизм, обеспечивающи и совмещение центра системы инерционных масс с осьЮ вала
842734 вращения 1, т. е. если раздвигать инерционные массы 3 и 4, то сателлиты 5 будут сходиться и н а оборот.
В исходном состоянии инерционные массы 3 и 4 под действием ма-нитных сил сомкнуты.
Центробежный регулятор работает следующим образом. Раскручивая по стрелке А регулятор (фиг. 11 с возрастаюшей скоростью, инерционные массы 3 и 4 под действием центробежной силы, равной
Г =- 2m u" tГ у
1-„- центробежная сила, и=щ =а -инерционные магнитные массы 3 и 4, . -радиус орбиты, расходятся и займут промежуточную орбиту 1?„Ро . Эта орбита соответствует заданПРом ному числу угловой скорости (заданный параметр стабилизации) .
После достижения заданной величины
Dppщц энергию на раскручивание регулятора отключают. На данной орбите инерционные массы 3 и 4 удерживаются кулоновской силой магнитного притяжения,равной
K g 2 (2)
1гк- кулоновская сила, -инерционные магнитные массы 3 и 4 в абсолютных магнитных единицах, t- радиус орбиты, Стабилизация скорости заключается в следующем: если заданная угловая скорость
<д, отклонится в сторону уменьшения до скорости <д то центробежная сила уменыаится, а кулоновская сила начнет вследствие этого сводить инерционные массы 3 и 4, что приведет к уменьшению момента инерции. При сохранении количества движения для обеих масс где
L,= 2 <дгпг = const, Я аи = — .= сопз1, 2- ьъ 3. (4), -момент количества движения, со-угловая скорость, щ @ инерционные магнитные массы 3 и 4, — радиус орбиты, угловая скорость вращения возрастет до ы„ т. е. до заданной скорости. halo аналогии, если заданная угловая скорость са, отклонится в сторону увеличения, то произойдет тот же процесс, только в обратном порядке, т. е. магнитные
Формула и зоб рете сия
Центробежный регулятор скорости, содержащий закрепленную на валу, установленном с возможностью вращения, платформу с двумя взаимно перпендикулярными направляющими, в которых установлены инерционные массы, выполненные из магнитомягкого материала и кинематически связанные между собой, отличающийся тем, что, с целью упрошения регулятора, одна инерционная масса выполнена из постоянного магнита, на которой установлен магнитный шунт.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
5Î
1. Кожевников С. H. Теория механизмов и машин. М., «машиностроение», 1973 с. 333.
2. А втор с кое с в идет ел ьство С С С Р по заявке № 2647670, кл. G 05 D 13/14, з5 1978 (прототип).
4 где и -стабилизированная угловая скорость, 1 — момент количества движения, ь =о д -инерционные массы 3 и 4, 1 -радиус орбиты.
Заданный параметр стабилизации — скорость хода — регулируется магнитным шунтом 7 (фиг. 2). Вводя и выводя магнитный шунт 7, уменьшают или увеличивают куло н новскую силу магнитного притяжения инерционных масс. При введенном магнитном шунте 7 скорость хода регулятора минимальная (фиг. 3, кривые 8 и 9) Кинетическая энергия центробежного регулятора для радиуса 1"; соответствует уровню Ек„ 1.
11ри выведенном шунте 7 (фиг. 2, пунктирная линия) скорость: îäà регулятора максимальна (фиг. 3, кривые !1 и 12),а кинетическая энергия регулятора для того же радиуса г;соответствует уровню Е щ Потенциальная яма на ре" ультирующей кривой 10 для радиуса r, перемещается по оси абсцисс в зависимости от кинетической энергии, запасенной центробежным регулятором скорости.
Использование в качестве одной из инерционной массы постоянного магнита с встроенным в не= î магнитным шунтом позволяет избавиться от дополнительного источника питания, что дает экономию электроэнергии,.и узла передачи электроэнергии (кольца и щетки) на вращающийся электромагнит.
842734
Б-Б
l
Фиг. 2 г
М ь b
1
Ъ
1 з
1 г
1 ф
Фиг. з
>»- и я л ю — (— (кулонооская сила резулыпирующая сила
Составитель В. Скибенко
Редактор Н. Кешеля Техред А. Бойкас К ор ре кто р Е. Ро шк о
Заказ 5098/57 Тираж 940 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по - делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
