Центробежный регулятор

Рисунок центробежного регулятора

Центробежный регулятор — механизм, реализующий отрицательную обратную связь для регулировки скорости вращения в машинах разнообразных принципов действия и назначения.

Применение

• Различные двигатели, в которых требуется поддержание постоянного числа оборотов в минуту.
• Граммофон, телефонный дисковый номеронабиратель.

Устройство

Центробежный регулятор состоит из:

• Вала регулятора со шкивом или зубчатым колесом
• 2 грузиков, подвешенных на рычагах
• 2 тяг, соединяющих рычаги с муфтой
• скользящей по валу муфты
• коромысла, одним концом закреплённого в выемке муфты, а другим соединённым с тягой привода дроссельной заслонки

Принцип действия

• Вращение вала двигателя передаётся через передачу на вал регулятора.
• Во время вращения вала регулятора под действием центробежной силы грузики отклоняются от оси, причём чем быстрее вращается вал, тем дальше расходятся грузики. При этом рычаги взаимодействуют через тяги с муфтой и перемещают её по оси вала.
• Поступательное движение муфты через коромысло передаётся на тягу, соединённую с дроссельной заслонкой таким образом, чтобы при повышении скорости вращения вала заслонка закрывалась, а при уменьшении — открывалась.
• Для обеспечения устойчивости движения требуется, чтобы муфта ходила с некоторым трением. Чем больше момент инерции двигателя, тем это трение должно быть выше. На мощных двигателях применяется демпфер.

История

• Начиная с XVII века применяется для управления расстоянием и давлением между жерновами ветряных мельниц
• В 1788 году Джеймс Уатт адаптирует регулятор для паровой машины, впоследствии центробежный регулятор часто именуют «регулятором Уатта»
• В 1868 году выходит статья Дж. К. Максвелла «О регуляторах».
• В 1876 году в работе И. А. Вышнеградского «О регуляторах прямого действия» решается актуальная проблема устойчивости работы системы «паровая машина — регулятор». По сути это становится началом российской школы инженерной автоматики и стимулом к глубоким теоретическим исследованиям в области устойчивости динамических систем, — страна становится ведущей в связанных областях на долгие годы.
• В английском городе Сметвик установлен огромный монумент в виде «регулятора Уатта».

См. также

• Центробежный регулятор опережения зажигания

Список использованной литературы

Д. К. Максвелл, И. А. Вышнеградский, А. Стодола. «Теория автоматического регулирования (линеаризованные задачи)», Редакция и комментарии Академика А. А. Андронова и Член-корреспондента АН СССР И. Н. Вознесенского, Издательство Академии Наук СССР, 1949 год.