Відцентровий регулятор

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Принцип роботи відцентрового регулятора
Кінематична схема регулятора Ватта
Відцентровий регулятор на паровій машині Болтона-Ватта (Boulton&Watt) (1788)

Відцентро́вий регуля́тор (регуля́тор Ва́тта) — автоматичний пристрій, робота якого базується на використані відцентрової сили для стабілізації обертання шляхом впливу на положення дросельної заслінки регулювання подавання пари в парову машину. Вперше використано у 1788 році Джеймсом Ваттом.

У паровій машині була проблема керування потужністю. Складно було втримати сталі оберти при змінному навантаженні. Регулятор Ватта самостійно зменшував чи збільшував подавання пари, утримуючи сталою частоту обертання.

Будова[ред.ред. код]

Відцентровий регулятор складається з:

  • вала регулятора із приводним шківом чи зубчастим колесом;
  • двох тягарців, підвішених на важелях;
  • двох тяг, що сполучають важелі з муфтою;
  • ковзна по валу муфта;
  • коромисла, що одним кінцем закріпленого у виїмці муфти, а другим сполученого з тягою привода дросельної заслінки.

Принцип роботи[ред.ред. код]

Якщо машина знаходиться у спокої то тягарці (кульки) знаходяться внизу, а заслінка у відкритому стані. Якщо подати пару, то парова машина почне працювати. Обертове колесо машини передає рух на регулятор обертів — кульки починають обертатись. На кульки регулятора діють дві сили. Сила тяжіння, що намагається опустити кульки вниз, а також відцентрова сила, що намагається перемістити кульки у напрямі від осі обертання. При такій конструкції регулятора це призведе до підняття кульок вгору. Рух кульок через ковзну втулку і систему важелів спричинить закривання заслінки, а це зменшить подачу пари у парову машину. Частота обертів зменшиться, зменшиться і відцентрова сила, кульки опускаються спричиняючи відкриття заслінки, що забезпечить збільшення подачі пари.

У залежності від підібраних характеристик машини, регулятора, подачі пари і навантаження парова машина могла ритмічно підтримувати коливання частоти обертання в околі певного значення, а якщо параметри добре підібрані то встановлювалась стала швидкість. Для забезпечення стійкості роботи необхідно щоб ковзна втулка переміщалась в умовах тертя. Чим вищий момент інерції механізму, тим сильнішим повинно бути тертя. На сучасних потужних двигунах для цього використовується демпфер.

Регулятор зображений на рисунку є гравітаційним регулятором, що забезпечує стабілізацію тільки однієї частоти обертання. Щоб змінити цю швидкість слід було зупинити машину і замінити кульки на легші (менші оберти) або важчі (більші оберти). Наступні конструкції регулятори мали у своїй конструкції додатково пружину з регулюванням натягу. Таким способом до двох сил, що згадані вище додалось зусилля пружини, котре легко піддається регулюванню.

Використання[ред.ред. код]

Крім використання у парових машинах, відцентрові регулятори використовують:

Джерела[ред.ред. код]