Меню раздела

Схема устройства и принцип работы паровой машины
Индикатор
Теплоиспользование
Потери в паровой машине
Коэффициенты полезного действия паровой машины
Использование отработавшего пара
Парораспределение
Уравнение движения золотника
Полярная золотниковая диаграмма
Построение индикаторной диаграммы по золотниковой
Цилиндрический золотник
Клапанное парораспределение
Регулирование
Количественное регулирование
Регуляторы давления
Понятие о реверсивном устройстве
Скорость и ускорение поршня
Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме
Расчет маховика
Детали паровой машины
Устройство сальника с мягкой набивкой
Поршни, штоки
Смазка паровых машин
Система смазки
Назначение конденсаторов
Конденсаторы смещения
Паровые машины локомобилей
Конструкции стационарных паровых машин
Пуск машины в ход
Обслуживание во время работы и остановка машины
Ненормальности в работе машины

 

 

 

 

 

Количественное регулирование


Уменьшение наполнения путем увеличения угла опережения от щ до 62 сопровождается увеличением степени сжатия, предварения впуска и выпуска (фиг. 27, б). Это отрицательно влияет на работу машины. Обычно паровые машины снабжаются автоматическим регулятором, каким является (помимо рассмотренного выше конического) плоский или осевой регулятор, устанавливаемый на коренном валу у машин с золотниковым парораспределением и на распределительном у машин с клапанным парораспределением.
На фиг. 28 показана весьма распространенная схема эксцентрика с переменным углом опережения 6 и переменным эксцентрицитетом.
На валу машины жестко надет эксцентрик с центром 0Х. На этом эксцентрике свободно сидит второй —внешний эксцентрик, который тягой соединен с парораспределительным органом. Эксцентрицитет первого эксцентрика —00, а второго по отношению к первому. Если же рассматривать оба эксцентрика как одну систему, то эксцентрицитет системы по отношению к валу будет 002. Если кривошип машины находится в мертвом положении OA, то угол опережения в данном случае будет. Когда внешний эксцентрик под воздействием какой-либо силы повернется относительно точки 0Х и его эксцентрицитет займет положение 0х0'г, то результирующий эксцентрицитет системы будет 00'2. Из чертежа видно, что при этом угол опережения 62 возрос, а эксцентрицитет системы 002 уменьшился. Если внешний эксцентрик повернется в обратную сторону, то, наоборот, угол опережения уменьшится, а эксцентрицитет возрастет. Изменение угла опережения и эксцентрицитета влечет изменение количества подаваемого в цилиндр машины пара, а следовательно, изменение мощности. При увеличении угла опережения и уменьшении эксцентрицитета наполнение цилиндра паром уменьшается, а следовательно, падает мощность машины. При уменьшении угла опережения и увеличении эксцентрицитета наполнение увеличивается — возрастает мощность машины.
На валу 1 машины закреплен эксцентрик 6, на котором свободно надет второй эксцентрик 7, соединенный с парораспределительным органом. Рядом с этими эксцентриками находится сеевои регулятор. Корпус регулятора 8 закреплен на валу. К нему подвешены в точках 3 грузы 2. Грузы находятся под действием центробежных сил и пружин 4, уравновешивающих эти силы. Посредством тяг 5 они связаны с эксцентриком 7. Каждой нагрузке машины соответствует определенное число оборотов, а следовательно, и определенное положение грузов 2 и связанного с ними эксцентрика 7, который, перемещаясь в соответствии с нагрузкой, изменяет угол опережения и эксцентрицитет, а следовательно, и величину наполнения цилиндра машины. Таким образом, изменяется мощность машины.
Существенным недостатком рассмотренных выше методов количественного регулирования при золотниковом парораспределении является то, что изменение наполнения всегда сопровождается изменением остальных элементов индикаторной диаграммы, т. е. сжатия, предварения впуска и выпуска. Хорошая же работа машины достигается при вполне определенных наиболее выгодных для данной машины величинах сжатия, предварения впуска и выпуска. Всякое отклонение от этих величин всегда сопровождается искажением индикаторной диаграммы, что плохо сказывается на работе машины.
Для того чтобы при изменении степени наполнения остальные элементы парораспределения не менялись, а также для возможности осуществления малых наполнений без затруднений и неудобств, возникающих при этом у обычных золотников, применяют двойные золотники.
Схема двойного золотника в его среднем положении представлена на фиг. 30, а. На золотниковом зеркале может передвигаться основной золотник, имеющий внешнюю и внутреннюю перекрыши. Он приводится от эксцентрика с эксцентрицитетом г, и углом опережения и работает с постоянными: отсечкой впуска пара, предварением впуска и выпуска. Двойной золотник от простого отличается наличием дополнительной пластины или отсечного золотника. Последний приводится от самостоятельного эксцентрика с эксцентрицитетом г2 и углом опережения 6«; обычно 62 > Наличие отсечного золотника сказывается только на момент отсечки, не влияя на остальные моменты парораспределения.
Работа двойного золотника сводится к следующему: когда основной золотник движется вправо и держит впускной канал открытым (окно в золотнике совпадает с окном в зеркале), пластина, двигаясь влево, может в определенный момент перекрыть окно, хотя основной золотник еще мог бы пропускать пар в цилиндр. Следовательно, впуск пара в цилиндр прекратится раньше, чем в случае отсутствия отсечного (расширительного) золотника.
Чем длиннее пластина, тем раньше произойдет закрытие окна и тем меньше будет степень наполнения.
Часто расширительный золотник состоит из двух пластин, соединенных стержнем 2, имеющим правую и левую винтовые нарезки. Поворачивая этот стержень, можно изменять длину расширительного золотника и этим на ходу машины изменять величину степени наполнения е.
Рассматривая выше клапанное парораспределение, мы не касались привода клапанов. Существует два типа исполнительных механизмов при клапанном парораспределении: с принудительным закрытием клапанов и свободным закрытием.
При принудительном парораспределении клапаны всегда соединены с приводным механизмом. Простейшим из них является механизм с кулачковой шайбой. Кулачковая шайба жестко сидит на распределительном валу, при его вращении выступ кулачковой шайбы периодически нажимает на ролик тяги, которая при помощи двуплечего рычага передает движение клапану, который и приподымается. Когда выступ шайбы отойдет от ролика, пружина своим натяжением опускает клапан и прижимает его к седлу. Рукоятка используется для подъема клапана от руки.
Так как этот тип парораспределения не дает возможности менять степень наполнения, то он в основном используется для выпускных клапанов. Однако иногда кулачковая шайба находит применение и для впускных клапанов, в этом случае выступ шайбы имеет переменный профиль и сама шайба связана с центробежным регулятором, который сообщает ей движение вдоль вала, это позволяет изменять степень наполнения в соответствии с изменением нагрузки машины.
На рисунке показан другой тип принудительного парораспределения с качающимися рычагами.
На распределительном валу эксцентрик, который через тягу воздействует на рычаг, открывая и закрывая выпускной клапан. Эксцентрик приводит в движение и впускной клапан следующим образом. На эксцентрике подвешена серьга, шарнирно связанная с рычагом 11, опирающимся на рычаг, который закреплен на оси, поворачивающейся под действием регулятора 10. Рычаг шарнирно связан с тягой, приводящей в движение клапан при помощи рычага.
При вращении распределительного вала, а следовательно, и эксцентрика серьга 14 качается по дуге, передавая качание рычагу 11, а этот, в свою очередь, тяге 8, причем при подъеме серьги клапан для впуска поднимается, а при опускании ее опускается. При уменьшении нагрузки число оборотов машины возрастет, грузы разойдутся, муфта регулятора потянет вверх тягу 9, вследствие чего валик 13 повернется, а вместе с ним отклонится вправо рычаг 12, что вызовет перестановку тяги 8. Если число оборотов машины вследствие увеличения нагрузки уменьшится, то все сказанное происходит в обратном порядке. Таким образом, при изменении нагрузки, под влиянием регулятора точка О перемещается, что оказывает влияние на величину наполнения, а следовательно, и на мощность, развиваемую машиной. Так, при крайнем левом положении точки О, которое будет соответствовать максимальной нагрузке, должно полу- вокруг шарнира 8 рычаг 7. К этому же валику б подвешена активная зацепка 4, которая пружиной 5 прижимается к пассивной зацепке, шарнирно связанной со штском 10 клапана. В определенный момент поворота качающегося рычага 7 вниз нижняя часть активной зацепки 4 набегает на рычаг 16 и за счет приданной зацепке кривизны отклоняется влево, что приводит к соскакиванию выступа зацепки 4 с зацепки 11. Это приводит к тому, что пружина 9 быстро закрывает клапан 13. При обратном повороте рычага 7 связь за цепок 4 и 11 восстанавливается.
При изменении числа оборотов муфта 14 регулятора рычагом 15 изменяет положение рычага 16, что дает изменение момента расцепления. Начало впуска при таком приводе всегда происходит в один и тот же момент независимо от положения рычага 16, а период впуска определяется моментом расцепления. В рассмотренных различных методах количественного регулирования расход пара на единицу мощности остается приблизительно постоянным в сравнительно широких пределах изменения мощности. Поэтому такой способ регулирования является достаточно совершенным и имеет широкое распространение.


Яндекс.Метрика