РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАРОВОЙ МАШИНЫ. § 20. НАЗНАЧЕНИЕ РЕГУЛЯТОРА И СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ
В процессе работы паровой машины необходимо поддерживать постоянным число оборотов коренного вала. Это достигается при помощи регулятора, назначением которого и является поддержание постоянного числа оборотов вала путем изменения мощности машины в соответствии с изменением мощности, потребляемой рабочей машиной.
|
Фиг. 164. Индикаторные диаграммы паровых машин. а —с качественным регулированием, б — с количественным регулированием. |
Различают два способа регулирования числа оборотов в паровых машинах, в том числе и в машинах локомобилей: качественное и количественное.
Качественное регулирование характеризуется тем, что изменение мощности машины получается за счет изменения качества пара, т. е. давления, при неизменном парораспределении. При уменьшении нагрузки и возрастании в связи с этим числа оборотов регулятор прикрывает дроссельный клапан и снижает давление поступающего в паровую машину пара.
На фиг. 164, а представлен ряд индикаторных диаграмм, снятых при различной нагрузке машины с качественным регулированием.
Применяется качественное регулирование при парораспределении, осуществляемом как простым коробчатым, так и цилиндрическим золотником с приводом от эксцентрика, жестко посаженного на вал.
При качественном регулировании уменьшение нагрузки вызывает довольно значительное увеличение удельного расхода пара и понижение к. п. д.
Количественное регулирование характеризуется тем, что изменение мощности машины производится изменением количества пара, поступающего в цилиндр.
Количественное регулирование достигается перестановкой при помощи регулятора эксцентрика для привода золотника.
Индикаторные диаграммы паровой машины с количественным регулированием (при различных нагрузках) показаны на фиг. 164, б.
Количественное регулирование является более совершенным, чем качественное, так как обеспечивает меньшее повышение удельного расхода пара при уменьшении нагрузки машины и делает машину экономичнее.
Ввиду этого количественное регулирование получило почти исключительное распространение в паровых машинах, а также в локомобиле — строении. Качественное же регулирование, широко применявшееся в старых конструкциях паровых машин, в настоящее время встречается очень редко, как менее совершенное и менее экономичное.
Применяемые в локомобилях регуляторы в основном состоят из двух грузов и пружин, натяжение которых создает центростремительную силу, приложенную к грузам.
Регулирование происходит следующим образом. Изменение нагрузки машины-орудия приводит к изменению числа оборотов вала паровой машины. Натяжение пружин перестает соответствовать необходимым величинам центростремительной силы грузов, и они начинают перемещаться в новое положение равновесия, В свою очередь грузы передвигают связанную с ними муфту регулятора или эксцентрик.
В машине с качественным регулированием каждое перемещение грузов вызывает изменения величины открытия дроссельного клапана и как следствие давления поступающего в машину пара. При количественном регулировании за счет передвижения грузов происходит перестановка центра эксцентрика с изменением величин хода золотника и угла опережения.
По предложению заслуженного деятеля науки и техники проф. Л. П. Смирнова[28] разделим, так называемые, центробежные регуляторы на следующие типы: 1) регуляторы, передвигающие муфту (применявшийся ранее термин „конические регуляторы* не точен и не охватывает более новые конструкции регуляторов с поперечной пружиной) и 2) регуляторы, меняющие положение центра эксцентрика (термин „плоские регуляторы* также не точен, так как, например, в новых конструкциях регуляторов с поперечной пружиной грузы перемещаются в плоскости, перпендикулярной к оси вращения).
Помимо этого основного разделения различают регуляторы, прямого и непрямого действия. Регуляторы прямого действия непосредственно управляют движением регулирующих органов машины, как, например, дроссельного клапана, эксцентрика. В регуля
торах непрямого действия движение грузов воздействует на сервомотор, который переставляет регулирующий орган двигателя.
Регуляторы, передвигающие муфту, могут быть прямого и непрямого действия. Регуляторы, меняющие положение центра эксцентрика, относятся к регуляторам прямого действия.
Для паровых машин, в том числе и локомобильных, применяются только регуляторы прямого действия обоих типов, т. е. регуляторы, передвигающие муфту, связанную с дроссельным клапаном (дроссельные регуляторы), и регуляторы, меняющие положение центра эксцентрика.