Меню раздела

Статические характеристики автоматических регуляторов прямого действия


Любое равновесное положение муфты регулятора определяется условием статического равновесия действующих на нее сил. Все силы, действующие на муфту, могут быть сведены к двум силам: восстанавливающей Е и поддерживающей Ла>р.
В качестве восстанавливающей силы Е, приведенной к оси движения муфты, используют в основном силу упругости Г пружины. Если Ьг -элементарное перемещение муфты, а ду- соответствующая деформация пружины, то из условия равенства работ, откуда Е = Г (5у/5г).
Значение восстанавливающей силы Е зависит от положения муфты г и положения рычага управления: поэтому на графике появляется семейство кривых, соответствующих различным положениям рычага управления.
В пневматических и гидравлических чувствительных элементах восстанавливающая сила создается также в основном пружиной, на которую опирается диафрагма.
В процессе работы появляется сила, которая в зависимости от величины регулируемого параметра (угловой скорости) удерживает муфту в некоторых промежуточных равновесных положениях. Такая сила называется поддерживающей. В механических чувствительных элементах поддерживающей силой является приведенная к муфте центробежная сила грузов, где тг- масса грузов; г-расстояние центра тяжести груза от оси вращения; сор-угловая скорость грузов регулятора.
Выражение справедливо только для грузов, масса которых может быть принята сосредоточенной в его центре тяжести.
Воздействие центробежных сил РV грузов на муфту может быть заменено действием одной поддерживающей силы Асор, приложенной к муфте и действующей по оси движения. Из условия равенства работ центробежных сил грузов, перемещающихся в направлении действия сил на 6 г, и поддерживающей силы Аа>р, приложенной к муфте, перемещающейся на 82, (где кт-число грузов чувствительного элемента).
При постоянной угловой скорости муфта будет удерживаться в положении равновесия (не будет перемещаться) только в том случае, если силы Е и Ав>р взаимно уравновешиваются, т.е.
Е - А<о* = 0.
Определение равновесных положений муфты путем совмещения характеристик Е = / (г) и Асо р = / (г) при различных угловых скоростях позволяет найти связь между равновесными положениями г0( муфты и соответствующими угловыми скоростями сорI и, следовательно, построить зависимость 2=/(юр), называемую статической характеристикой чувствительного элемента .(рис. 295) или равновесной кривой.
Работа всережимных механических регуляторов с переменной предварительной деформацией пружины характеризуется рядом равновесных кривых, соответствующих характеристикам восстанавливающей силы Е =/(г) при \|/ = соп$1 (см. рис. 294, а, штриховые кривые).