Частоты вращения коленчатого вала дизеля 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Частоты вращения коленчатого вала дизеля



Гоголев Г.В., Трофимов Е.А.

конструкциИ И НАСТРОЙКА регуляторов

Частоты вращения КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА дизелЯ

 

Севастополь

СевГУ

2018


 

    УДК 621.431.74-834.6

ББК 39.46

Рецензент: А.Р. Аблаев, к.т.н., доцент каф. ЭМСС

 

                       

 

Г.В. Гоголев, Е.А. Трофимов

 

Г 518 Конструкции и настройка регуляторов частоты вращения коленчатого вала дизеля: методические указания к практическому занятию по дисциплине «Судовые двигатели внутреннего сгорания»/Г/В.Гоголев, Е.А.Трофимов – Севастополь: ФГАОУВО «СевГУ», 2019. – 44 с.

 

Рассматриваются конструкции  регуляторов частоты вращениясудовых двухтактных и четырехтактных дизельных двигателей и методы настройки их характеристик.

Пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения Севастопольского государственного университета, Морского института, специальности 26.05.06 – Эксплуатация судовых энергетических установок.

Выполнение практической работы направлено на изучение следующих профессионально-специализированных компетенций:

                ПК-6 – способен осуществлять подготовку, эксплуатацию, обнаружение неисправностей и меры, необходимые для предотвращения причинения повреждений следующим механизмам и системам управления: 1. главный двигатель и связанные с ним вспомогательные механизмы (Конвенция ПДНВ).
  ПК-5 - способен выполнять безопасные и аварийные процедуры эксплуатации механизмов двигательной установки, включая систему управления;  ПК-40 –способен выполнять диагностирование судового механического оборудования.

 

 

                                                                                                               УДК 621.431.74-834.6

                                                                                                                ББК 39.46

 

Рассмотрено и рекомендовано кафедрой энергоустановок морских судов и сооружений Морского института Севастопольского государственного университета в качестве методических указаний к выполнению практического занятия по дисциплине «Судовые ДВС» для студентов направления 26.05.06 – Эксплуатация судовых энергетических установок. Протокол заседания кафедры № 1 от 31.08.2018 г.

 

© Гоголев Г.В. 2019

© Издание ФГАОУВО «СевГУ», 2019

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Условные обозначения и сокращения …………………………. 4
Введение …………………………………………………………. 5
1. Требования к регуляторам частоты вращения 6
2. Основные типы регуляторов частоты вращения …………. 7
3. Принцип действия астатического регулятора …………….                                 11
4. Принцип действия статического регулятора ………………..                              13
5. Принцип действия универсально-статического (изодромного) регулятора …………………………………….   14
6. Всережимный регулятор прямого действия двигателя 8NVD36 ………………………………………………………..   15
7. Всережимно-предельный регулятор двигателя  7ДКРН 70/120 ………………………………………………….   17
8. Регуляторы частоты вращения фирмы «Вудвард» … 9. Электронные регуляторы частоты вращения                   21                     10. Динамические характеристики, ограничения и настройки   регуляторов частоты вращения                                         31 18
11. Порядок выполнения практического занятия… 42
12. Требования к отчету…………………………………………... 42
Библиографический список……………………………………… 43

 


УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

АВС – рычаг обратной связи

ВД – вспомогательный двигатель

ГД – главный двигатель

ЖОС – жесткая обратная связь 

К – дроссельный клапан (игла изодрома)

Мдв – крутящий момент двигателя

Мс – момент сопротивления винта

мх – малый ход

сх – средний ход

ном -  номинальный

огр. - ограничительная

П – пружина изодрома

ЦПУ – центральный пост управления 

ЧЭ – чувствительный элемент

h – топливная рейка 

Nc – мощность сопротивления винта

Ne – эффективная мощность

Z – золотник

ω, n – частота вращения дизеля

В В Е Д Е Н И Е

Регуляторы частоты вращения коленчатых валов дизелей обеспечивают поддержание заданных частот и ограничение максимальной частоты вращения вала двигателя, а также выполнение ряда других функций.

Они являются одними из самых сложных элементов ДВС. Нарушения в работе регуляторов из-за несвоевременного обслуживания и неточной настройки могут привести к возникновению аварийных ситуаций, особенно при маневрировании в акватории портов.

Функции регуляторов. Регуляторы  частоты вращения коленчатого вала при полной комплектации обеспечивает выполнение следующих функций:

1. Поддержание заданного диапазона измерения частоты вращения, который устанавливается изменением затяжки пружины чувствительного элемента; увеличение затяжки пружины увеличивает заданные обороты.

2. Работа по наклонной регуляторной характеристике с установленной степенью неравномерности. Изменение степени неравномерности.

3. Исключение чрезмерных забросов частоты вращения ГД при приемлемом времени переходного процесса.

4. Устойчивую работу при сбросе нагрузки с двигателя. (Двигатель не должен аварийно остановиться по превышению максимальной частоты вращения при сбросе 100% нагрузки).

5. Ограничение подачи топлива, а, следовательно, и нагрузки при снижении частоты вращения (реализация ограничительной характеристики).

6. Ограничение подачи топлива при снижении давления наддувочного воздуха.

7. Поддержание минимальной устойчивой частоты вращения двигателя.

8. Ограничение максимальной частоты вращения.

9. Остановка двигателя, в том числе и по давлению масла.

10. Поддержание уровня заданной мощности.

 

 


1. требования к регуляторам частоты вращения

 

Судовые двигатели эксплуатируются на заданных скоростных режимах. При изменении условий нагружения меняется и скоростной режим работы двигателя, то есть его частота вращения. Поэтому необходимо обеспечить поддержание заданной и ограничение предельных максимальных и минимальных частот вращения вала двигателя. Таким образом, в процессе эксплуатации судовых двигателей (главных и вспомогательных) целесообразно осуществлять автоматическое регулирование частоты вращения вала двигателя.

Автоматический регулятор измеряет частоту вращения и если она отличается от заданной, то осуществляется регулирующее воздействие.

В процессе выполнения этой задачи регулятор частоты вращения должен обеспечивать:

- требуемую точность поддержания заданного скоростного режима;

- безопасную эксплуатацию и устойчивую роботу двигателя;

- эксплуатацию двигателя без перегрузок по крутящему моменту, тепловому и скоростному режимам;

- высокое качество переходных процессов;

- эффективное использование мощности двигателя;

- простое управление двигателем;

- возможность совместной работы с системой ДАУ.

Кроме того, к самим регуляторам предъявляют ряд требований в отношении надежности работы, простоты конструкции, габаритных размеров, стоимости, срока службы и др.

К автоматическим регуляторам предъявляют следующие требования:

- верхнее предельное значение настройки частоты вращения должно быть не менее 105 % номинального значения, нижнее – устанавливается на уровне минимально устойчивой частоты вращения вала дизеля;

- заброс частоты вращения и длительность переходного процесса после мгновенного сброса номинальной нагрузки не должны превышать соответсвтвенно 5…15 % номинального значения частоты вращения и 2…10 сек в зависимости от класса точности;

- наклон регуляторной характеристики может изменяться в зависимости от типа СЭУ, но не должен выходить за пределы 0…12 %. При параллельной работе двигателей номинальный наклон должен быть не менее 3 % для всережимных регуляторов;

- степень рассогласования нагрузки и амплитуда обменных колебаний мощности при параллельной работе дизелей должны находиться соответственно в пределах 5…12,5 % номинального значения нагрузки и 10…15 % номинальной мощности каждого из агрегатов в зависимости от класса точности системы регулирования.

Каждый вспомогательный двигатель должен иметь регулятор частоты вращения, характеристики которого должны удовлетворять требованиям:

- при мгновенном сбросе 100 %-ной нагрузки мгновенное изменениечастоты вращения не более 10 % номинальной, а установившееся значение по истечении 5 сек не должно отличаться от частоты предшествующего режима более, чем на 5 % номинальной;

- при мгновенном набросе 70 %-ной нагрузки также как и при последующем набросе 30 %-ной нагрузки, мгновенное изменение частоты вращения двигателя не должно превышать 10 % номинальной частоты вращения, а установившаяся частота по истечении 5 сек после наброса не должна отличаться от частоты вращения предшествующего режима более, чем на 5 % номинальной;

- при мгновенном набросе 50 % нагрузки также как и при последующем набросе оставшихся 50 % нагрузки, мгновенное изменение частоты вращения двигателя не должно превышать 10 %, а установившаяся частота вращения предыдущего режима более чем на 5 %;

- колебания установившейся частоты вращения дизель-генераторов переменного тока при нагрузках 25…100 % должны находиться в пределах 1 % номинальной частоты.

 

 

Однорежимного РЕГУЛЯТОРА

Принципиальная схема астатического однорежимного регулятора изображена на рисунке 5.

При изменении частоты вращения муфта ЧЭ будет перемещать управляющий золотник, который откроет доступ масла высокого давления в одну из полостей сервомотора. В результате воздействия сервопоршня на топливную рейку будет изменяться топливоподача в двигатель, то есть будет восстанавливаться заданная частота вращения. Окончанию процесса регулирования соответствует возврат золотника в исходное положение под действием центробежных грузов и остановка сервопоршня. При этом расстояние между крайними витками пружины задания останется прежним. Поэтому в новом установившемся режиме будет то же заданное значение частоты вращения и будет обеспечиваться работа двигателя   по вертикальной регуляторной характеристике.       

 

1 – муфта чувствительного элемента; 2 – управляющий золотник; 3 – гидравлический сервомотор; 4 – поршень сервомотора; 5 – топливная рейка; 6 – пружина

задания частоты вращения; 7 – центробежные грузы

 

Рисунок 5 - Принципиальная схема астатического регулятора

частоты вращения

 

 

ДВИГАТЕЛЯ NVD 36

 

Рассмотрим работу регулятора двигателя NVD36 (рисунок 8). Это всережимный регулятор прямого действия.

Через шестерню 2 передается вращение от коленвала. Центробежные силы разворачивают грузы 9 вокруг пальцев 8.Через вращающуюся втулку 11 усилие передается стакану 10.

Если силы меньше или больше усилия затяжки пружин 14 и 15 стакан вместе с рычагом 16 перемещается. Через вал 17 рычаг 18 винт 19 осуществляется воздействие на топливную рейку.

Сила натяжки пружин 14 и 15 регулируется маховиком 20.Чем сильнее сжаты пружины, тем при большей частоте работает двигатель.

Максимальная скорость вращения ограничивается гайкой 29 с фиксатором 30.

Ослабление затяжки пружин возможно до определенной величины пока шток 24 не упрётся в болт 27. Таким образом обеспечивается минимальная частота, чтобы двигатель не заглох.

 

 

 

Рисунок 8 – Регулятор двигателя 8NVD-36

 

 

ДВИГАТЕЛЯ ДКРН 70/120

 

Всережимно-предельный регулятор двигателя ДКРН 70/120 приводится в действие через шестерню 5 (см. рисунок 9).

 

НП- нулевая подача; ПП – предельная подача

 

Рисунок 9 – Регулятор двигателя 7ДКРН70/120

 

Грузы 7 могут передвигать поршень 18, который уравновешен пружинами, натяжение которых регулируется маховиком 17. Золотник 15 управляет перемещением поршня  13 сервомотора.

При нормальных условиях эксплуатации регулятор действует как предельный. Между толкателем 9 и роликом 19 имеется зазор. Управление подачей топлива осуществляется с ЦПУ (регулятор не задействован).

Если частота достигла предельной величины, то толкатель 9 упрется в ролик 19. Увеличения оборотов не будет, так как поршень 13 поднимается вверх будет опускать рычаг 20 тягу 21 в сторону нулевой подачи.

При сильном волнении моря регулятор включают как всережимный. Уменьшают подачу топлива. Между толкателем и роликом устанавливают проставку. Несколько ослабевают затяг пружин маховиком 17. Затем увеличивают подачу топлива до номинального значения (по нагрузке).

 

8. РЕГУЛЯТОРЫ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ФИРМЫ “ВУДВАРД”

Рассмотрим базовую модель – регулятор UG-40 (рисунок 10).

ЧЭ 6 регулятора приводится во вращение через вал 7. Поршни аккумулятора 11 обеспечивают постоянное давление масла в напорной магистрали и быстродействие сервомотора 17.

Степень неравномерности регулятора может быть изменена от 0 до 12 %. Для дизель-генераторов ≈ 5 %.

Для дизелей с большими цилиндровыми мощностями степень неравномерности устанавливают 5…9 %.

Установка (задание) частоты вращения осуществляется маховиком 2. При увеличении нагрузки пружина ЧЭ ослабляется обратной связью 19, автоматически снижая частоту вращения.

При уменьшении нагрузки пружина поджимается и частота увеличивается. Воздействие на топливную рейку происходит через ЧЭ 6, золотник 15, сервомотор 17, валик 18, рычаг 1 и тягу 20. ЖОС возвращает золотник в исходное положение. Устанавливается новая частота и положение пружины. Степень неравномерности регулируется посредством смещения кулачка 5 в пазу рычага обратной связи 19.

Для обеспечения устойчивой работы двигателя в динамике (при резком увеличении или уменьшении нагрузки) служит гибкая обратная связь (изодромная). Настройку осуществляют путем изменения коэффициента усиления (указатель 3) и степени открытия иглы изодрома 12.

Регулятор “Вудвард” UG-40TL (рисунок 11) имеет, кроме того, два ограничения подачи топлива.

Механизм ограничения подачи топлива в зависимости от оборотов  двигателя представляет собой механическое программное устройство, встроенное в регулятор. Через шток 19 ограничивается свобода движения штыря “D”, который в свою очередь ограничивает перемещение золотника при увеличении оборотов. Таким образом реализуется верхняя ограничительная характеристика.

Аналогично действует программный механизм ограничения подачи топлива в функции давления надувочного воздуха. Этот механизм состоит из рычагов 29, 30, 33, профильного кулачка 31 и измерителя давления наддувочного воздуха 32.

 

 подача  топлива
 изодром
 сервомотор
 коэффициент  усиления  изодромной  связи
19
золотник

Рисунок 10 – Схема регулятора частоты вращения «Вудвард» UG-40

        

 

Рисунок 11 – Кинематическая схема унифицированной модели

регулятора «Вудвард» типа UG рычажного типа (UG-40TL)

 

    Ограничение задания минимального скоростного режима осуществляется установкой винта 26 (рисунок 11). Этот винт ограничивает подъем втулки 9, чем определяется допускаемое минимальное  натяжение настроечной пружины. Как правило устанавливается минимальная скорость вращения в пределах 20…25 % от нормальной (спецификационной). Для подрегулировки  уставки винта 26, так же как для перестройки жесткой обратной связи, требуется вскрыть верхнюю крышку регулятора.

    Остановка двигателя через регулятор возможна путем воздействия от соленоида 24 и от входного вала регулятора 4.

    Таким образом регулятор UG-40 TL содержит еще устройства, реализующие дополнительные функции, а именно: механизм программного ограничения подачи топлива в функции задания скоростного режима (оборотов); механизм ограничения подачи топлива в функции от давления наддувочного воздуха; устройство ограничения минимального скоростного режима; устройство дистанционной остановки двигателя через регулятор с помощью соленоида; устройство остановки двигателя через входной вал регулятора (через механизм задания скоростного режима). 

Регуляторы «Вудвард» шкального типа имеют наружное расположение рукояток настройки основных параметров: задания скоростного режима, степени неравномерности, уставки ограничения нагрузки, уставки элементов изодромной связи. Это позволяет выполнять настройку регулятора на ходу двигателя.

На рисунке 12 изображен регулятор UG-8 шкального типа.

Рисунок 12 – Регулятор UG-8 Игольчатый клапан изодрома 1 расположен под пробкой и служит для настройки изодромной обратной связи. Рукоятка-указатель 2 служит для ограничения максимальной (или минимальной) величины сигнала задания скорости. Под рукояткой 2 расположен указатель текущей величины задания скорости. Рукоятка 3 служит для ограничения максимального хода сервомотора регулятора. Под рукояткой 3 расположен указатель текущего хода сервомотора. Рукоятка 4 служит для настройки угла наклона регуляторной характеристики. Маховик 5 служит для ручного задания скорости. Указательная стрелка 6 и настроечный орган служат для изменения коэффициента усиления изодрома.

Рис. 13. Схема электронного регулятора фирмы Cummins

Рис. 14. Индуктивный датчик частоты вращения

1 – постоянный магнит; 2 – корпус датчика; 3 – блок цилиндров двигателя;

4 – магнитный сердечник; 5 – электромагнитная обмотка; 6 – воздушный зазор;

7 –магнитное поле; 8 – задатчик угловых импульсов (зубчатый диск)

с отметчиком – пропуском зубьев

 

Поскольку магнитный поток концентрируется зубьями диска, что приводит к увеличению магнитного потока через обмотку, то при подходе пропуска зубьев он ослабевает. Следовательно, при вращении зубчатого диска возникают колебания магнитного потока, которые, в свою очередь, генерируют синусоидальные колебания напряжения в электромагнитной обмотке, пропорциональные скорости изменения магнитного потока (рис. 15).

 Амплитуда колебаний переменного напряжения увеличивается строго пропорционально увеличению скорости вращения зубчатого диска.

Специальная электронная схема в электронном блоке управления преобразует синусоидальное напряжение, которое характеризуется четко меняющимися амплитудами в среднеквадратичный сигнал с постоянной амплитудой для оценки его в микропроцессоре в блоке управления.

Рис. 15. Сигнал от индуктивного датчика частоты:

1 – выступ (зуб); 2 – промежуток между выступами; 3 – установочная отметка

На блоке управления есть специальная панель для присоединения проводов от индуктивного датчика, актюатора, батарей и датчиков, обеспечивающих защиту при превышении частоты вращения, падении давления масла, отсутствия должного охлаждения двигателя.

 Индикация защит выводится на приборную панель. Сигналы от соответствующих датчиков защит поступают в соответствующие электронные схемы защит, которые вырабатывают сигнал останова двигателя и включают аварийную индикацию. Заданные предельные значения при необходимости можно откорректировать или перенастроить с помощью включенных в схемы потенциометров.

 Актюаторы бывают нормально открытые и нормально закрытые. После актюатора устанавливается клапан для перекрытия подачи топлива при срабатывании защиты.

Регулятор имеет автономное электропитание от аккумуляторных батарей, которые заряжаются от своего специального генератора.

Регулирование гибкой обратной связи (ГОС) осуществляется поворотом ручки потенциометра GAIN. В иностранной англоязычной технической литературе категория ГОС не употребляется. Тот же смысл вкладывается в понятие «чувствительность» к изменению нагрузки (gain – чувс твительность). При вращении ручки GAIN по часовой стрелке система управления будет быстрее реагировать на изменение нагрузки на двигатель, будет уменьшаться время ответа на изменение нагрузки.

 Динамические качества двигателя при этом будут характеризоваться уменьшением времени переходного процесса и увеличением амплитуды колебаний частоты вращения. Установившийся режим при этом наступит быстрее.

 

Рис 16. Настройка гибкой обратной связи и степени

неравномерности EFC-регулятора:

1 – ручка настройки ГОС; 2 – ручка настройки степени неравномерности;

3 – ручка настройки оборотов холостого хода;

4 – ручка задания частоты вращения

Изменение настройки степени неравномерности регулятора осуществляется в пределах одного поворота ручки DROOP CONTROL потенциометра. Настройка степени неравномерности может быть осуществлена в пределах от 0 до 6%.

При вращении ручки потенциометра DROOP CONTROL против часовой стрелки будет уменьшаться величина изменения частоты вращения дизеля, обусловленная изменением нагрузки, вплоть до нулевой, когда n=const.

Настройка оборотов холостого хода осуществляется 20-оборотным потенциометром (ручка IDLE SPD). При вращении по часовой стрелке винта 3 происходит увеличение частоты холостого хода.

Задание рабочей частоты вращения осуществляется вращением ручки 4 (рисунок 16) RUN SPD (по часовой стрелке – увеличение; против часовой стрелки – уменьшение). Ручка настройки 4 одновременно является ручкой 20-ти оборотного потенциометра.

Прежде, чем нагружать дизель необходимо осуществить переключение соответствующего тумблера на панели регулятора.

Тонкая точная регулировка осуществляется ручкой Speed Adjust (регулировка скорости) после настроек ручками RUN SPD, DROOP и GAIN.

10.  Динамические характеристики, ограничения и настройка регуляторов

10.1. Настройка динамических характеристик

 

Изменение нагрузки приводит к изменению частоты вращения двигателя. При отсутствии обратных связей топливная рейка будет передвигаться до упора и обратно, что неблагоприятно отразится на техническом состоянии двигателя за счет резкого изменения температурных и скоростных режимов. Динамические качества регуляторов улучшают, используя изодромную связь.

Изодромная обратная связь (она же гибкая обратная связь) плавно изменяет обороты и снижает амплитуду колебаний частоты вращения, но увеличивает время переходного процесса. При быстром изменении частоты вращения возрастает амплитуда колебаний частоты.

Регулировка времени переходного процесса (времени изодрома) осуществляется путем изменения сечения дроссельного клапана 12 (рис. 10). Если уменьшить сечение клапана, время изодрома увеличится, и наоборот при увеличении сечения уменьшится.

Допустим, при какой-то конкретной величине открытие клапана изменения нагрузки приводит к работе по динамической характеристике 2, тогда при большем открытии клапана переходный процесс будет описываться динамически быстро затухающей характеристикой 1 (TC1<TC2). Забросы по частоте вращения при этом будет больше. При меньшем открытии клапана переходный процесс будет более длительным (TC3>TC2), но с меньшими отклонениями по частоте вращения (характеристика 3).

 

 

Рис. 17. Характеристики регулятора непрямого действия с гибкой

обратной связью

 

При полностью закрытом дроссельном клапане регулятор будет работать как регулятор с жесткой обратной связью.

При полностью открытой игле изодрома влияние гибкой (изодромной) связи на работу регулятора отсутствует.

Если степень открытия иглы изодрома слишком мала, то при резком сбросе нагрузки возможно срабатывание защиты по предельной частоте вращения. При сбросе нагрузки частота резко возрастает, необходимо быстро уменьшить подачу топлива, а почти закрытый игольчатый клапан препятствует перетеканию достаточного количества масла и сдерживает перемещение топливной рейки.

Гибкая обратная изодромная связь 10 регулируется иглой 12 изодрома и указателем 3 (рисунок 10).

Время действия изодромной связи определяется затяжкой иглы 12 изодрома, а коэффициент усиления – указателем 3. Различное положение указателя на шкале определяет точку опоры рычага 4 гибкой обратной связи. Это позволяет получить различную скорость задающего поршня 9 изодрома при одинаковых ходах силового поршня 17 сервомотора.

Настройка изодромной обратной связи заключается в регулировке предварительного натяжения компенсирующих пружин, величиной открытия игольчатого клапана и регулировкой коэффициента усиления изодромной связи.

Отличительная особенность изодромной связи гидропневматических регуляторов заключается в том, что она имеет два элемента настройки: игольчатый клапан 12 и перемещаемую опору 14 рычага связи 15.

Ограничение нагрузки ГД

Механизм ограничения нагрузки двигателя встроен в корпус регулятора и представляет собой механическое программное устройство, которое для каждого задания скоростного режима устанавливает соответствующую максимально допускаемую подачу топлива в виде линейной функции. Принципиально действие такого механизма может быть представлено как применение подвижного упора, ограничивающего перемеще­ние топливной тяги, в линейной функции задания скоростного режима.

Рассмотрим работу механизма ограничения нагрузки и реали­зацию программы ограничения, используя кинематическую схему регулятора UG-40TL, пред­ставленную на рисунке 18 [1].

Ограничение подачи топлива осуществляется регулятором путем ограничения движения золотника 5 вниз. Золотник устремляется вниз на увеличение топливоподачи каждый раз, когда скорость вращения вала двигателя падает, а грузы регулятора сходятся. Но золотник не сможет переместиться вниз, если штырь D, установленный в верхней части золотникового штока, не будет иметь свободы движения. Свобода движения точки D вниз зависит от положения нижнего конца выключающего штока 19. Если этот шток касается рычага, соединяющего его со штырем D, то золотник 5 не сможет открыть доступ маслу к сервомотору и топливная рейка не переместится в направлении увеличения подачи топлива. Так реализуется ограничение подачи топлива. Положение же выключающего штока 19 определяется программным устройством, которое сравнивает задание скоростного режима, т. е. положение входного вала регулятора, и подачу топлива, т. е. положение вы­ходного вала.

Механизм ограничения нагрузки действует следующим образом. При фиксированной уставке входного вала 35 оказывается неподвиж­ным кривошип 42 со штырем. По мере увеличения нагрузки выход­ной вал 34 поворачивается сервомотором в направлении увеличения подачи топлива. От кривошипа 16 перемещается вверх тяга 17, поворачивая дифференциальный рычаг 18.

Правый конец дифференциального рычага опускается до тех пор, пока верхняя кромка прорези в тяге 41 не упрется в штырь кривошипа 42. Дальнейшее вращение выходного вала будет через ось 20 поднимать вместе с дифференциальным рычагом 18 рычаг 21 механизма ограничения подачи топлива. Рычаг 21 поворачивается вокруг оси 22 в направлении против часовой стрелки. Установочный винт Е приближается к поперечной штанге 23 выключающего рычага. Под действием поперечной штанги левый конец выключающего рычага 25 опускается и перемещает выключающий шток 19 вниз. Каждой подаче топлива соответствует свое положение выключающее штока.

 

Рис. 18. Кинематическая схема регулятора «Вудвард» UG рычажного типа (UG-40TL)

Если подача топлива достигла значения, максимально допускаемого при заданной скорости, то зазор между нижним концом выключающего штока 19 и рычагом, ограничивающим движение золотникового штока, становится равным нулю. При этом движение золотника вниз и дальнейшее увеличение подачи топлива невозможно.

Из описанного процесса можно сделать заключение, что каждому фиксированному положению входного вала соответствует свое максимально допускаемое значение подачи топлива – свое положение выходного вала регулятора.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Ланчуковский В.И., Козьминых А.В. Автоматизированные системы управления судовыми дизельными и газотурбинными установками: Учебник для вузов. -М.: Транспорт, 1990. –335с.

2. Инструкция по техническому обслуживанию, настройке и дефектации регуляторов скорости судовых дизелей. РД 31.21.15-84. - М.: В/О «Мортехинформреклама», 1985. - 48 с.

3. Техническая эксплуатация судовых дизельных установок: учеб. пособие. Г.В. Гоголев, Ю.А. Лисняк – Севастополь: СевГУ, 2017.- 372с.

4. Попов Г.А. Системы управления судовыми дизелями: Тексты лекций – СПб: ГМА им. Адм. С.О. Макарова, 2006 – 141с.

5. Жадобин Н.Е., Алексеев Н.А., Крылов А.П. Электронные и микропроцессорные системы управления судовых энергетических и электроэнергетических установок: учебник – Москва: Проспект, 2010. – 528 с.

6. Корнилов Э.В., Фока А.А., Бойко П.В., Голофастов Э.И. Судовые главные двигатели с электронным управлением. – Одесса, «Експресс – Реклама», 2008. – 224с.: ил.

7.  Самсонов Л.А. Основы автоматики: конспект лекций. – Ч.1 Объекты и регуляторы – Издание 2-е, испр. – СПб: Издательство ГМА им. Адм. С.О. Макарова, 2008 – 56с.

8. Electric Fuel Governor – Cummins.

 

 

Литературный редактор

…………………………

Технический редактор

…………………………

 

______________________________________________________

Подписано к печати __.__.__. Изд. № _/__. Зак. ……/2016. Тираж 50

Объем _,__ п.л. Усл. печ. л. _,__ Уч.-изд. л. _,__

Формат бумаги 60 х 84 1/16

 ______________________________________________________

РИИЦМ ФГБАУВО «Севастопольский государственный университет»

 

 

Гоголев Г.В., Трофимов Е.А.

конструкциИ И НАСТРОЙКА регуляторов

частоты вращения КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА дизелЯ

 

Севастополь

СевГУ

2018


 

    УДК 621.431.74-834.6

ББК 39.46

Рецензент: А.Р. Аблаев, к.т.н., доцент каф. ЭМСС

 

                       

 

Г.В. Гоголев, Е.А. Трофимов

 

Г 518 Конструкции и настройка регуляторов частоты вращения коленчатого вала дизеля: методические указания к практическому занятию по дисциплине «Судовые двигатели внутреннего сгорания»/Г/В.Гоголев, Е.А.Трофимов – Севастополь: ФГАОУВО «СевГУ», 2019. – 44 с.

 

Рассматриваются конструкции  регуляторов частоты вращениясудовых двухтактных и четырехтактных дизельных двигателей и методы настройки их характеристик.

Пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения Севастопольского государственного университета, Морского института, специальности 26.05.06 – Эксплуатация судовых энергетических установок.

Выполнение практической работы направлено на изучение следующих профессионально-специализированных компетенций:

                ПК-6 – способен осуществлять подготовку, эксплуатацию, обнаружение неисправностей и меры, необходимые для предотвращения причинения повреждений следующим механизмам и системам управления: 1. главный двигатель и связанные с ним вспомогательные механизмы (Конвенция ПДНВ).
  ПК-5 - способен выполнять безопасные и аварийные процедуры эксплуатации механизмов двигательной установки, включая систему управления;  ПК-40 –способен выполнять диагностирование судового механического оборудования.

 

 

                                                                                                               УДК 621.431.74-834.6

                                                                                                                ББК 39.46

 

Рассмотрено и рекомендовано кафедрой энергоустановок морских судов и сооружений Морского института Севастопольского государственного университета в качестве методических указаний к выполнению практического занятия по дисциплине «Судовые ДВС» для студентов направления 26.05.06 – Эксплуатация судовых энергетических установок. Протокол заседания кафедры № 1 от 31.08.2018 г.

 

© Гоголев Г.В. 2019

© Издание ФГАОУВО «СевГУ», 2019

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Условные обозначения и сокращения …………………………. 4
Введение …………………………………………………………. 5
1. Требования к регуляторам частоты вращения 6
2. Основные типы регуляторов частоты вращения …………. 7
3. Принцип действия астатического регулятора …………….                                 11
4. Принцип действия статического регулятора ………………..                              13
5. Принцип действия универсально-статического (изодромного) регулятора …………………………………….   14
6. Всережимный регулятор прямого действия двигателя 8NVD36 ………………………………………………………..   15
7. Всережимно-предельный регулятор двигателя  7ДКРН 70/120 ………………………………………………….   17
8. Регуляторы частоты вращения фирмы «Вудвард» … 9. Электронные регуляторы частоты вращения                   21                     10. Динамические характеристики, ограничения и настройки   регуляторов частоты вращения                                         31 18
11. Порядок выполнения практического занятия… 42
12. Требования к отчету…………………………………………... 42
Библиографический список……………………………………… 43

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2021-11-27; просмотров: 424; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.15.143.181 (0.157 с.)