ПОНЯТИЕ О ЖЕСТКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ РЕГУЛЯТОР
НЕПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ ДИЗЕЛЯ ТЕПЛОВОЗА
В рассмотренной нами схеме регулятора непрямого действия (см. рис. 86)
точка качания А рычага АВ неподвижна и поэтому движение золотника не
связано с движением силового поршня серводвигателя. А что, если левый
конец рычага АОВ (рис. 87) соединить со штоком поршня серводвигателя
тягой АС, т. е. сделать так, чтобы точка А стала подвижной? В этом
случае при перемещении муфты регулятора, например, вверх точка А в
начальный момент будет оставаться неподвижной потому, что поршень
серводвигателя имеет сравнительно большое сопротивление движению;
золотник переместится вверх и при этом откроет вход маслу в пространство
под силовой поршень серводвигателя и выход масла из пространства над
поршнем. Как только поршень начнет подниматься, то вместе с ним начнет
подниматься и левый конец рычага АОВ (точка А), поэтому правый конец
рычага (точка В), поворачивающийся около точки О муфты регулятора,
станет опускаться и заставит опуститься золотник. При этом золотник
будет постепенно возвращаться в среднее положение, закрывая доступ масла
в пространство под поршнем. Движение поршня прекратится как раз в тот
момент, когда насосы увеличат подачу топлива на величину,
соответствующую увеличению нагрузки.
Таким образом, соединение левого конца рычага АОВ с поршнем
серводвигателя позволяет возвращать точку В в определенное положение,
при
котором золотник приходит в среднее положение.
Иными словами, движение силового поршня, начатое по «приказу» золотника,
передается теперь (с помощью рычага АОВ) обратно золотнику:
серводвигатель пере-
ставляет золотник в среднее положение, после того как выполнит «приказ»
золотника. Следовательно, наряду с прямой связью золотника с поршнем
имеется обратная связь поршня с золотником с помощью рычага АОВ. Такое
соединение жесткого рычага поршня серводвигателя с золотником через
муфты регулятора принято называть жесткой обратной связью, а весь
регулятор — регулятором непрямого действия с жесткой обратной связью.
Название жесткой связи принято потому, что рычаг АОВ является жестким, а
обратной она называется потому, что силовой поршень с помощью рычага АОВ
передает обратное воздействие на золотник. Однако и регулятор с жесткой
обратной связью имеет недостаток. Он заключается в том, что при
изменении нагрузки частота вращения коленчатого вала дизеля не остается
равной прежней, а все-таки несколько изменяется, в то время как она
должна быть постоянной. Почему это происходит?
Взгляните на рис. 87. Пусть нагрузка увеличилась. Тогда грузы регулятора
опустятся, точка В опустится, золотник передвинется и откроет окна,
подача топлива увеличится: мощность дизеля придет в соответствие с новой
нагрузкой. Это так. Но коленчатый вал дизеля не сохранит ту частоту
вращения, которую он имел до начала нового режима (до начала увеличения
нагрузки). Почему? Потому что система регулирования придет в равновесие
(успокоится) только тогда, когда точка В вернется в начальное положение,
т. е. когда золотник вернется в среднее положение и перекроет окна.
Следовательно, в описанной схеме регулирования точка В всегда приходит в
начальное положение; положение же точек О и Л меняется.
При увеличении подачи топлива поршень займет положение ближе к нижнему
крайнему и переместит за собой вниз муфту О. А это положение муфты, а
значит, и грузов соответствует меньшей частоте вращения вала. Поэтому в
регуляторах с жесткой обратной связью всегда наблюдается небольшая
«просадка» (уменьшение) частоты вращения по мере увеличения нагрузки на
дизель. Если превратить жесткую обратную связь в упругую (гибкую), то от
этого недостатка можно избавиться. Как это сделать?
Рис. 87. Схема регулятора с жесткой обратной связью