Главная Промышленная автоматика.

ДИНАМИКА системы

Максимум и минимум соответствуйт значениям в, определяемым нз уравнения

у sin е - 1 = 0.

Отсюда получаем

вз = 39° 32 35", Ol = 180° - вз. Повторяя все вычисления, найдем

РК2 = 4646-1

что составляет приблизительно -g- того значения, которое было получено

выше. Это наглядно иллюстрирует влияние двустороннего действия на равномерность хода.

Двухкривошипная машина двойного действия. Допустим, что вместо одного машина имеет два кривошипа (на рис. 275 ОВ и ОВ"), заключенных на оси под прямым углом между ними, причем на эти кривошипы действуют такие же, как в предыдущей задаче, две равные силы Q.

Условие периодичности, поскольку имеются две силы, равные Q, будет следующее:

8bQ = 2mF.

Работа на участке от В до В будет /„ = 6Q(l-cos6) +


+ bQ

cos - cos 6

- Fad,

Рис. 275.

и после замены Q его значением получим

Jg = [(1 - cos 8 -f sin в) я - 46].

Минимум и максимум определяются из уравнения

sin в + cos в = -. Они соответствуют

92= 19° 12, = 70° 48. После всех вычислений получим

PV = 465 -

что составляет прибли.зительно десятую часть результата, полученного для однокривошипной машины двойного действия. Таким устройством можно, как видно, уменьшить почти в 10 раз вес маховика, не увеличивая разности между максимальной и минимальной угловыми скоростями.

531. Регуляторы. До сих пор мы занимались рассмотрением установившегося движения и мы видели, как маховики уменьшают колебания угловой скорости вокруг ее среднего значения. Но может случиться, что в некоторый заданный момент внезапно происходят такие изменения в движущих силах или в полезных сопротивлениях, которые стремятся установить другой режим или другую среднюю скорость. Важно воспрепятствовать этому изменению скорости режима,



для чего служат регуляторы. Мы ограничимся здесь лишь общими соображениями о регуляторах, заимствованными из статьи Леотэ (Leaute) в Revue generate des Sciences (октябрь 1890).

Определение регуляторов и их назначение. Регуляторы являются приборами, предназначенными для того, чтобы удерживать в возможно близких друг к другу пределах изменения средней скорости машины, вызванные изменениями движущих сил или сил сопротивлений.

Часто этому определению придают более сжатую форму, говоря, что регуляторы имеют целью сохранять скорость постоянной, несмотря на изменяющиеся действия движущих сил или сил сопротивлений.

Для того чтобы средняя скорость машины могла оставаться постоянной, необходимо, чтобы при этой скорости имело место равновесие между работой движущих сил и работой сопротивлений. Но это равновесие может нарушаться по различным причинам.

Движущие силы

Силы сопротивления

Изменение уровня воды в гидравлических двигателях

Изменение давления в котле паровых машин

Рабочий инструмент действует прерывисто

Рабочий инструмент выключается Рабочий инструмент включается

Изменения в общем случае не существенные

Это - наиболее важные возмущения и единственные, которые в общем случае приходится рассматривать

Все эти причины вызывают изменения скорости, которые могут оказаться вредными, если они выходят за некоторые пределы, вследствие чего их нужно избегать.

Нарушенное равновесие между работами движущих сил и сил сопротивлений можно восстановить без изменения средней скорости, воздействуя или на работу движущих сил, или на работу сил сопротивлений. Если, например, выключается из хода рабочий инструмент, в результате чего скорость должна увеличиться, то ее можно привести к первоначальному значению либо увеличивая сопротивление на величину, на которую оно уменьшилось, либо уменьшая соответствующим образом движущие силы. Но на практике не приходится колебаться в выборе между этими двумя теоретически эквивалентными мерами. Очевидно, что с точки зрения экономии затраченной работы выгоднее не создавать добавочных сопротивлений, а регулировать движущие силы в соответствии с той работой, которую нужно выполнить. В общем случае наименование «регулятор» дают механизмам, которые действуют именно по этому принципу.

Мы имеем, таким образом, определение регуляторов: Регуляторами являются, устройства, которые автоматически регулируют затрачиваемую работу так, чтобы сохранять



приблизительно постоянной среднюю скорость двигателя, когда изменяются силы сопротивлений или движущие силы.

Разница между ролью регуляторов и маховиков. Маховик служит также для регулирования движения, но его действие совершенно отлично от действия регулятора. Маховик влияет только на моментальные изменения скорости; он регулирует движение, когда оно уже периодически равномерно, и уменьшает отклонение между экстремальными значениями скорости, существующими в течение периода; но он не может удерживать одинаковые значения средней

скорости от одного периода к другому, когда изменяется сопротивление; он может, правда, в случае возмущения делать менее резким переход от одного режима к другому, но он не способен ничего изменить в скорости, которую получит машина в новом состоянии.

Таким образом, разница в действии регуляторов и маховиков заключается в следующем: маховик действует на колебания скорости около ее среднего значения; регулятор, наоборот, действует на среднюю скорость, которую могут изменять неожиданные изменения в режи.че.

Регулятор Уатта. Наиболее простым является регулятор Уатта. Он устроен следующим образом. Четыре попарно равных прямых стержня расположены в одной плоскости и связаны шарнирами (рис. 276): в точке А с вращающимся вертикальным валом AI, в точках В и D - между собой, где они образуют переменные углы, и в точке О - с муфтой, окружающей вал AI, вдоль которого она может скользить. Точки Р и Р являются центрами металлических шаров. Вся система вращается вместе с валом А1, и каждой угловой скорости соответствует положение относительного равновесия шаров. Когда скорость возрастает, шары отдаляются и заставляют подниматься муфту, которая при помощи системы рычагов частично закрывает клапан подачи пара. Когда скорость убывает, шары сближаются, муфта опускается и сильнее открывает клапан подачи. Для более глубокого изучения этих приборов мы отошлем к Mecanique Бура и к курсу Понселе для Ecole de Metz.

II. Подобие в механике. Модели

532. Подобие. Теория подобия тесно связана с теорией размерности. Мы рассмотрим последовательно подобие в геометрии, кинематике и механике.


Рис. 276.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 [153] 154 155 156 157

0.0037