WWW.LIB.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные материалы
 

Pages:   || 2 | 3 | 4 |

«В. М. Никитиной, принявшей живое уча­ стие в издании и оформлении книги, выражаю свою признательность и благодарность. Пожелания и замечания автор просит направлять по адресу: Ле ...»

-- [ Страница 1 ] --

ш

сьо

Проф. М. В. СЕМЕНОВ

Л

ОСНОВЫ ТЕОРИИ

АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ

МАШИН

к;

8 И Б Л' •

.Ц о С К О в с к, і /.а х а н и ч в с *

институт»

сг^иа

П.в Л *,», », л

; kr,c

ИЗДАНИЕ Л КВВИА

В кратком курсе „Основы теории автоматического

tlO

регулирования машин" изложены свойства регулируе­

мых объектов, характеризующие процесс регулирова­ ния машин, проведено описание систем автоматиче­ ского регулирования, составлены дифференциальные уравнения и произведено исследование устойчивости систем регулирования. Автор ставил Своей главной задачей положить в основу книги работы и идей русских и советских ученых: И, А. Вышнеградского, И.. Вознесенского и А. В. Михайлова.

Пользуясь случаем, приношу искреннюю благодар­ ность H. Н. Мясникову, Н. П. Игнатьеву, С. А. Баборыкину и К. М. Горелову за оказанную мне сущест­ венную помощь как в просмотре рукописи, так и в выполнении чертежей и примерных расчетов. Считаю своим долгом выразить глубокую признательность уважаемому рецензенту профессору Соломону Абра­ мовичу Кантору, сделавшему ряд ценных указаний по представленной для рецензии рукописи. Техническому редактору В. М. Никитиной, принявшей живое уча­ стие в издании и оформлении книги, выражаю свою признательность и благодарность.



Пожелания и замечания автор просит направлять по адресу: Ленинград, ул. Красных Курсантов, 21,.

аА РИО ЛКВВИА.

fN w Профессор, доктор технических наук U М. В. Семенов » 1 июня 1950 г. Ленинград Ir-i Р ец ен зен т лауреат Сталинской премии, доктор техн. наук проф С. А. КАНТО Р Редактор канд. техн. наук H. Н. М ЯСН И КО В Технический редактор В. М. Никитина Подписано к печати 29.7.50 Печатных листов. 20,5 Учетно-изд. лист. 22 Авт. лист. 21,2 В 1 печ. листе 4

–  –  –

В нашей стране—стране самой концентрированной про­ мышленности чрезвычайно много уделяется внимания во­ просам автоматизации. В. М. Молотов, выступая на XVIII съезде ВКП(б), указал как на необходимость автоматизации производственных процессов, так и на расширение произ­ водства аппаратуры автоматического управления. В законе.о пятилетнем плане восстановления и развития народного хозяйства особо отмечается важность дальнейшего и еще более интенсивного внедрения автоматики в практику на­ родного хозяйства.

Наша промышленность в области автоматики усиленно внедряет технические средства для контроля, управления и регулирования крупных металлопроизводящих и металло­ обрабатывающих агрегатов, паро- и гидросиловых установок.

При массовом производстве введение автоматизации дает значительное повышение производительности труда и сни­ жение себестоимости продукции.

Все автоматические устройства можно подразделить на

•следующие четыре группы:

1) системы автоматического регулирования,

2) системы автоматического управления,

3) системы автоматического контроля,

4) производственные автоматы.

Системы автоматического регулирования и управления имеют широкое применение и в авиационной технике. Н е ­ обходимо отметить, что обе эти системы имеют чрезвы­ чайно много общего. Д ля их осуществления применяются одни и те же автоматические устройства, для исследова­ ния их используется одна и та же теория. Эти системы отличаются тем, что они, во-первых, выполняют различ­ ные задачи и, во-вторых, процессы регулирования и у п рав­ ления неодинаковы по своему принципу действия.

Задача автоматического регулирования заключается в автоматическом поддержании определенной, наперед задан­ ной, закономерности одной или нескольких величин, харак­ теризующих состояние непрерывно протекаю щего про­ цесса. Возмущения, возникающие в самой системе автома­ тического регулирования, прекращаются благодаря действию автоматического регулятора, т. е. процесс регулирования з 1* является замкнутым процессом. Система автоматического управления имеет своей целью периодическое осущ ествле­ ние различных операций и приходит в движение от по­ сторонних источников, не связанных с самой системой.

После выполнения операции система обратно не оказывает никакого воздействия на само возмущение, т. е. процесс управления является незамкнутым процессом.

В настоящем курсе предполагается рассмотреть лишь системы автоматического регулирования, которые берут свое начало от первой паровой машины, изобретенной И. И. Ползуновым [1] в 1763 году и названной им огне­ действующей машиной. Для поддержания уровня воды в котле Ползунов применил схему прямого регулирования с поплавковым регулятором (фиг. 12). В настоящее время автоматическое регулирование широко применяется в раз­ личных областях техники, так что охв. тить в одном курсе чрезвычайно разнородные объекты регулирования не пред­ ставляется возможным ввиду их многообразия специфики.

Автор курса ставит перед собою более узкие задачи.

Во-первых, предполагается рассмотреть автоматические ре­ гуляторы лишь механического типа, применяемые широко в энергомашиностроении. Во-вторых, в рассматриваемом курсе не будут затронуты вопросы проектирования и эксплоатации автоматических регуляторов. Таким образом, курс „Основы теории автоматического регулирований' маш ин“ представляет собою фундамент для дальнейшего специального изучения систем автоматического регулирова­ ния, применяемых в машиностроении.

Курс состоит из семи глав и двух приложений. Первая глава посвящена регулируемому объекту, свойства которого определяют выбор программы регулирования и принципи­ альной схемы автоматического регулятора, а также позво­ ляю т осуществить силовой расчет и проектирование эле­ ментов автоматического регулятора. Все эти вопросы при­ менительно к отдельным объектам должны изучаться на

-специальных кафедрах.

Однако в рассматриваемом курсе сочли нужным указать такие свойства регулируемого объекта, которые непосред­ ственно связаны с процессом регулирования. Изучение характеристик подвода и отвода энергии, а также устой­ чивости самого объекта дают возможность просто объяс­ нить решение основной задачи автоматического регули­ рования и дать обоснование необходимости применения авто­ матического регулятора- Изучение статических и динами­ ческих свойств объекта отнесено к первой главе потому, что она является тем фундаментом, на котором может быть построено изложение второй главы, посвященной структуре систем регулирования.

4 / В этой главе рассмотрены принципиальные схемы раз­ личных систем регулирования, причем многие из них от­ носятся к авиационной технике. Изучение их структуры дает возможность уяснить физический процесс, происхо­ дящий при регулировании, и выявить взаимодействие о т ­ дельных элементов автоматического регулятора. Вторая глава, по нашему мнению, является очень важной как для дальнейшего изучения курса, так и для более бы­ строго освоения новых типов автоматических регуляторов' изучаемых на специальных кафедрах. При изложении этой главы встретилось очень много затруднений ввиду наличия I бессистемной и нестандартной терминологии основных понятий из области теории регулирования. Автор не ставит своей целью навязать принятую им терминологию, так как ее разработка является делом высококвалифицированной комиссии, в которую должны входить лица, работающие по регулированию в различных областях техники.

В третьей главе излагаются элементы статики, главным образом, характеристики чувствительных элементов; там же будут затрагиваться вопросы, связанные с нечувствитель­ ностью измерителей. Эти характеристики позволяют о п р е ­ делить степень неравномерности, являющуюся важным па­ раметром при динамическом исследовании систем регули­ рования.

Четвертая глава содержит введение в динамику систем автоматического регулирования, где кратко излагается ма­ тематический аппарат, необходимый для исследования систем линейных дифференциальных уравнений с постоян­ ными коэффициентами и, кроме того, рассматриваются к р и ­ терии устойчивости Гурвица и Михайлова.

Далее, в главах V, VI и VII, излагается динамика си­ стем прямого и непрямого регулирования. В каждой из этих глав вначале выводятся дифференциальные уравнения отдельных элементов рассматриваемых систем, а затем про­ водится исследование последних. В основу анализа устой­ чивости систем автоматического регулирования положена идея о малых отклонениях введенная в теорию регулиро­ вания И. А. Вышнеградским.





За последние годы советские ученые успешно разре­ шили ряд задач из области теории регулирования, применяя методы нелинейной механики и операционного исчисления.

Ограниченный объем книги не позволил остановиться на всех этих вопросах. Однако автор счел возможным в ка­ честве приложения I, в самом кратком виде, изложить ме­ тод анализа систем с запаздыванием и указать особенности построения кривой возмущенного процесса с помощью операторного метода.

В процессе изложения неоднократно будет отмечена роль русских и советских ученых в теории автоматиче­ ского регулирования. С этой целью будет уделено особое внимание работе замечательного русского ученого—основоположника теории регулирования Ивана Алексеевича Вышне­ градского. Но, несмотря на это, автор книги все же счел необходимым дать приложение II, в котором будет изло­ жен краткий исторический очерк о развитии теории регу­ лирования в России.

В заключение считаем нужным отметить, что принятый объем и содержание курса, по нашему мнению, должны разгрузить специальные кафедры от изучения общих вопро­ сов регулирования. Кроме того, при наличии такого курса специальные кафедры могут более подробно остановиться на методике проектирования определенных типов автома­ тических регуляторов и более глубоко проводить динами­ ческое исследование конкретных систем регулирования, делая на основе этих исследований определенные практи­ ческие выводы.

ГЛ А В А I

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ОБЪЕКТ И РЕГУЛИРУЮЩИЙ ОРГАН

Как уже указывалось во введении, будем рассматривать только такие системы, в которых автоматически поддерж и­ ваются определенные, наперед заданные, закономерности одной или нескольких величин, характеризующих непре­ рывно протекающий процесс. Величина, подлежащая ре гу ­ лированию и характеризующая состояние непрерывно про­ текающего процесса, называется регулируемым параметром.

Агрегат, в котором поддерживаются наперед заданные за­ кономерности регулируемого параметра, называется регули­ руемым объектом.

Для осуществления в регулируемом объекте непрерывно протекающего процесса необходимо, чтобы к объекту под­ водилась энергия и отводилась от него. Подводимая энергия или преобразовывается в самом регулируемом о б ъ ­ екте, или подводится от другого агрегата. ОтЕодимая энер­ гия или расходуется на нужды потребителя, или отдается другому регулируемому об ъекту. Если в регулируемом объекте преобразовывается один вид энергии, то такой объект будем называть простым. Регулируемый объект будем называть сложным, если в нем преобразовываются несколько видов энергии.

Таким образом, в регулируемом объекте должен проте­ кать такой процесс, которому сопутствует преобразование одного вида энергии в другой. Режим, при котором коли­ чество подводимой равно количеству отводимой энергии за любой промеж уток времени или за целый период, назы­ вается установившимся. На протекание процесса этого ре­ жима ни человек, ни автом ат не оказывают никакого влияния. Значение регулируемого параметра, соответст­ вующее установившемуся режиму, называется номинальным значением.

Изменение количества под вод им ой или отводимой энер­ гии, возникающее независимо от непрерывно протекающего процесса, называется возмущающим воздействием. Напри­ мер, если в качестве регулируем ого объекта взять турбо­ генератор, то изменение нагрузки в электросети является возмущающим воздействием, так как оно совершенно не связано с преобразованием кинетической энергии, получае­ мой на валу турбйны, в электрическую энергию, развиваю­ щуюся в генераторе. В других агрегатах, напротив, про­ извольно будет изменяться количество подводимой энергии.

Энергию, изменяющуюся независимо от происходящего в ре­ гулируемом объекте процесса, назовем нерегулируемой энергией.

Протекающий в регулируемом объекте процесс, в тече­ ние которого происходит изменение регулируемого п ара­ метра вследствие наличия возмущающего воздействия, называется переходным процессом или процессом регулиро­ вания. Процесс регулирования заканчивается, когда значе­ ние регулируемого параметра становится номинальным. На протекание процесса регулирования в сильной степени влияют механические свойства самого регулируемого о б ъ ­ екта.

При детальном изучении и проектировании автомати­ ческих регуляторов необходимо в полной мере знать р е г у ­ лируемый объект. Только полное знание всех его свойств д ает возможность установить, какие параметры следует регулировать. Силы, действующие в регулируемом объекте, позволяют вести расчет отдельных элементов автоматичес­ кого регулятора, габариты которых зависят главным обра­ зом от конструкции регулируемого объекта.

При изучении же основ теории регулирования возможно ограничиться лишь частичным изучением свойств регули­ руемого объекта, связанных главным образом с устойчи­ востью системы регулирования. Краткие сведения о харак­ теристиках подвода и отвода энергии, регулирующих органах, аккумуляторах энергии предполагается изложить в первой главе, что даст возможность четко уяснить задачу автоматического регулирования.

I. Характеристики подвода и отвода простых регулируемых объектов Характеристики подвода и отвода энергии были введены в теорию автоматического регулирования советским ученым С. А. Кантором [2], который их широко использовал при динамическом исследовании систем регулирования, глав­ ным образом турбомашин и паровых турбин.

Состояние установившегося режима определяется ка­ чественным и количественным параметрами энергии. Так, изменение в единицу времени потенциальной энергии жидкости, пара, газа зависит от количественного параметра, представляющего собою количество вещества', протекаю­ щего в единицу времени, и от качественного параметра, каковым в данном случае являются напор жидкости, д а ­ вление пара или газа. В тепловых процессах температура есть качественный, а количество тепла, протекающего в единицу времени,—количественный параметр. Изменение в единицу времени кинетической энергии, представляя собою мощность, определяется крутящим моментом (коли­ чественный параметр) и угловой скоростью (качественный параметр).

Таким образом, установившийся режим любого непре­ рывно протекаю щего процесса определяется однозначно значениями качественного и количественного параметров.

Эти значения будем называть номинальными значениями.

Количество протекающей энергии в единицу времени в процессе установившегося режима может быть выражено через произведение количественного и качественного пара­ метров.

Так, 7V = A b = 167 q p — G h Kb ± г сек где:

М [кг. м] — крутящий момент;

угловая скорость;

сек м«_

- объем протекающего вещества (газа, пара) в ми­ Q м ин нуту;

кг I « давление пара, газа;

см 2 кг 1 весовое количество жидкости, протекающей сек в секунду;

h [м] — уровень жидкости.

Произведение количественного и качественного парамет­ ров будем в дальнейшем называть нагрузкой объекта и обозначим ее через А с индексом качественного параметра.

Так, для тепловых процессов тепловая нагрузка /lg = Q0o, где 9—количество тепла в калориях, поступающего или отдаваемого теплообменником в единицу времени, 9°— тем­ пература в градусах Цельсия.

Обозначим в общем случае количественный параметр через Q, а качественный через а. М еж ду этими парамет­ рами как на стороне подвода, так и отвода существует функциональная зависимость, называемая характеристикой подвода или отвода энергии.

Условимся под характеристикой подвода понимать криВУЮ Qn = Qn(*n), построенную для одного заданного поло­ жения органа подвода энергии, а под характеристикой от­ вода—кривую Qom — Qom(aom построенную для одного заданного положения органа отвода энергии. Таким образом, для ряда положений этих органов будем иметь целое смейство характеристик подвода и отвода энергии (фиг. 1).

Рассмотрим на примере авиационного двигателя методы построения характеристик подвода и отвода энергии для этих двигателей. В эксплоатации авиационных двигателей известны внешняя, дроссельная и винтовая характеристики.

Внешняя характеристика представляет собою кривую, выражающую закон изменения эффективной мощности дви­ ап

–  –  –

гателя в зависимости от числа оборотов при полностью открытой дроссельной заслонке. Эту кривую можно по­ строить как с помощью расчетных способов, так и чисто экспериментальным путем.

В последнем случае для построения внешней характе­ ристики поступают следующим образом. Полностью откры­ вают дроссельную заслонку и загружают двигатель или при помощи тормоза, или устанавливают винт изменяемого шага, поворачивая лопасти его под различными углами.

Д ля каждого испытания, т. е. для каждого значения угла установки лопасти винта замеряют число оборотов и крутящий момент, при которых наступает установившийся режим. Это дает возможность вычислить мощность, соот­ ветствующую замеренному числу оборотов.

Такие испытания делают для различных чисел оборотов и различных углов установки лопасти винта, затем, нанося численное значение мощностей в выбранном масштабе на J0 плоскость N e, п, получают ряд точек. Кривая, соединяющая эти точки, является внешней характеристикой двигателя.

Дроссельная характеристика представляет собою также закон изменения эффективной мощности двигателя в зави­ симости от его числа оборотов, но не при полностью о т ­ крытой дроссельной заслонке. Очевидно, внешняя характе­ ристика есть частный случай дроссельной характеристики.

Каждому открытию заслонки будет соответствовать своя дроссельная характеристика; для построения каждой из них проводится испытание тем же способом, что и для внешней характеристики.

Фиг. 2. Дроссельные и винтовые характеристики авиадвигателя

Внешняя и дроссельная характеристики и отражают под­ вод энергии для авиационного двигателя. Они (фиг. 2а} представляют собою пучок кривых, выходящих из начала координат. Обычно эти кривые не даются в виде такого пучка, а каждая из них изображается на том участке, на котором двигатель работает, имея открытие дросселя, со­ ответствую щ ее характеристике. Следует заметить, что на­ чало пучка не удается получить экспериментальным путем ввиду неустойчивой работы двигателя на малых оборотах.

Винтовая характеристика отображает собою закон изме­ нения мощности, потребляемой винтом в зависимости от числа оборотов. Построение ее может быть осуществлено с помощью аналитических и экспериментальных методов.

В случае экспериментального метода устанавливают л о ­ пасти винта под определенным углом. Запускают двигатель и для каждого положения дроссельной заслонки делают з а ­ мер числа оборотов и крутящ его момента. Это дает воз­ можность вычислить мощность, соответствующую замерен­ ному числу оборотов, при котором наступает установив­ шийся режим. Делая несколько таких замеров для различных положений дроссельной заслонки, получают ряд значений мощностей, которым на плоскости N e, п будет соответство­ вать кривая, выходящая из начала координат.

Для д ругого значения угла установки лопасти винта по­ лучим другую кривую. Таким образом, винтовые характе­ ристики винта изменяемого шага представляют собою (фиг. 26) пучок кривых, выходящих из начала координат.

Обычно дается не весь пучок, а те участки характеристик, которые соответствуют рабочим числам оборотов двигателя.

Необходимо заметить, что в рассматриваемом случае вин­ товые характеристики для исследуемого винта снимались на земле. Аэродинамические свойства винта в условиях полета изменяются в зависимости от скорости полета и плотности воздуха. Существуют методы, которые позволяют произ­ вести пересчет винтовых характеристик, учитывая заданные условия полета.

Характеристики двигателя и винта широко используются в соответствующих специальных авиационных курсах, а по­ этому считаем полезным указать, каким образом можно произвести построение характеристик подвода и отвода энергии, если заданы внешняя дроссельная и винтовая ха­ рактеристики. С этой целью на каждой кривой задают ряд точек и для каждой из них определяю т N, n, а затем ш и

ЛІ по следующим известным уравнениям:

ш 1 75N «== -----, М — — — кг-м.

30 сек со Вычисленные значения М и дают возможность по­ о строить кривую на плоскости М, со. Характеристики под­ вода, полученные из дроссельных характеристик двигателя, представляют собою почти прямые, изображенные на фиг. За.

В виде семейства парабол изображены характеристики от­ вода, полученные из винтовых характеристик (фиг. 36).

Характеристики подвода обычно имеют вид убывающих кривых. Это показывает, что двигатель частично тратит мощность на преодоление сил трения в кинематических па­ рах. Эти силы будут примерно пропорциональны угловой скорости. При наличии сил трения, пропорционального угло­ вой скорости, характеристика подвода изображается прямой, отсекающей отрезки на координатных осях.

В отношении характеристик отвода можно заметить, что они в большинстве случаев будут представлять собою воз­ растающие кривые. Ряд производственных машин, как, на­ пример, станки с вращательным движением по обработке металла и дерева, ситцепечатные машины, бумагоделатель­ ные машины и т. п. требуют для осуществления производ­ ственного процесса постоянного крутящ его момента. Силы же трения кинематических пар, будучи приблизительно про­ порциональны угловой скорости, изменяют величину крутя­ щего момента и характеристика отвода принимает вид на­ клонной прямой. Для тихоходных машин эта прямая будет параллельна оси абсцисс, так как в этом случае силы трения не будут зависеть от ш.

В турбинах и подобных им машинах крутящий момент зависит от окружной скорости на лопатках. Эта зависимость

Фиг. 3. Характеристики подвода и отвода энергии для авиадвигателя

крутящего момента от угловой скорости изображается пря­ мой, отсекающей отрезки на положительных осях М и си.

В некоторых производственных машинах крутящий мо­ мент, необходимый для осуществления производственного процесса, определяется силами, возникающими во враща­ тельном и винтовом движениях. В этом случае он будет примерно пропорционален квадрату угловой скорости, т. е.

характеристики отвода будут представлены семейством па­ рабол. К таким машинам следует отнести: вентиляторы, дымососы, центробежные насосы и компрессоры, турбовоз­ духодувки и турбокомпрессоры, генераторы, центрофуги, а также машины с гребными и воздушными винтами.

Отмеченное кратко построение характеристик авиацион­ ных двигателей показывает, что можно при помощи экспе­ римента непосредственно построить характеристики подвода и отвода, измеряя крутящий момент и число оборотов, со­ ответствующие установившемуся режиму. Этот метод по­ строения характеристик подвода и отвода кинетической энергии можно с успехом распространить и на характери­ стики другого вида энергии.

Для установления закономерности характеристик какоголибо иного вида энергии рассмотрим трубопровод (фиг. 4), на котором имеются два органа: через один (Л) подводится, например, пар, а через В —пар отводится. Очевидно, в про­ странстве между этими заслонками аккумулируется потен­ циальная энергия пара.

Увеличим открытие органа подвода, а положение органа отвода оставим без изменения. Тогда увеличится количество пара, поступающего в пространство С, вследствие чего возрастает перепад давления на стороне отвода, что повле­ чет за собою увеличение отводимого количества пара. Умень­ шение перепада на стороне подвода приведет с течением вре­ мени к уменьшению количества пара, поступающего в про­ странство С.

Таким образом, с увеличением давления пара в пространствг С подводимое количество пара с течением врегв, 1-------------- -— — Фиг. 4. Трубопровод с регулирующим органом мени будет уменьшаться, а отводимое—увеличиваться. На основании экспериментальных и расчетных данных можно принять квадратичную зависимость для жидкостей, паров и газов в тех случаях, когда пренебрегают их расширением.

Обозначая через Q количество поступающего вещества, а через а перепад давления, можно характеристики подвода и отвода представить для этого случая в виде следующих уравнений: _ Q n = a„ — b „ V a n, (I)

–  –  –

В процессе установившегося режима количественные параметры на стороне подвода и отвода должны быть равны, вследствие чего наложенные друг на друга характеристики должны иметь общую точку, определяющую значение ко­ личественных параметров./Если обе характеристики изме­ няются по одному и тому же закону, то они совпадут по всей длине. Характеристики пересекутся только в одной точке если они изменяются по различным законам. Таким образом, характеристики подвода и отвода энергии можно

Фиг. 5. Статические характеристики объекта

также назвать характеристиками установившихся или ста­ тических режимов.

Рассмотрим статические режимы для пересекающихся характеристик. Пусть характеристика отвода CD (фиг. 5а) в связи с изменением нужд потребителя переместилась в'п олож ение C1D 1. В этом случае может наступить новый установившийся режим, так как новая точка пересечения характеристик C1D 1 и А В определит новые параметры (Q2, установившегося режима. Следует заметить, что полу­ *а) ченные новые параметры энергии могут и не удовлетворить условиям нормальной эксплоатации объекта.

Поставим на регулируемом объекте такое устройство, с помощью которого можно изменить количество или под­ водимой, или отводимой энергии, смотря потому, какая из них является нерегулируемой энергией. Такое устройство назовем регулирующим органом. Очевидно, каждый регули­ руемый объект должен иметь регулирующий орган. Энергию, изменяемую с помощью регулирующего органа, на­ зовем регулируемой энергией. Если регулирующий орган изменяет количество подводимой энергии, то говорят, что он стоит на стороне подвода. Напротив, регулирующий орган установлен на стороне отвода, если он изменяет о т ­ водимое количество энергии.

Воздействуем на регулирующий орган таким образом, чтобы характеристика подвода, заняв новое положение Л ^, пересеклась с характеристикой отвода CiD l в точке, ле­ жащей на прямой а, параллельной оси абсцисс В этом случае остается неизменным количественный параметр и регулирование осуществляется по количественному пара­ метру. Регулирование осуществляется по качественному пара­ метру, если неизменным остается качественный параметр.

Это возможно тогда, когда точка пересечения характе­ ристик Л 28 3 и CX X находится на прямой Ь, параллельной D оси ординат.

В первом случае регулируемым параметром является к о ­ личественный, а во втором случае—качественный параметр.

Следует заметить, что в промышленности наиболее широко в настоящее время применяется качественное регулирование. 4 В дальнейшем считаем возможным остановиться лишь на последнем случае регулирования. Особенности же коли­ чественного регулирования читатель найдет в цитирован­ ной ранее работе Кантора.

Если рассматривать характеристики, совпадающие по всей длине (фиг. 56), то при смещении характеристики от­ вода в положение G’jD, (изменилась нагрузка потребителя) необходимо переместить с помощью регулирующего органа и характеристику подвода А В. При этом новое положение характеристики А 1В 1 может быть только единственным, а именно, совпадающим с положением характеристики C,D,.

Из анализа характеристик подвода и отвода энергии вытекает задача регулирования, заключающаяся в переме­ щении определенным образом регулирующего органа. Если перестановка регулирующего органа осуществляется вруч­ ную по показаниям приборов, то и регулирование носит название ручного регулирования. Регулирование называется автоматическим, если перестановка регулирующего органа происходит с помощью автоматического регулятора.

2. Характеристики подвода и отвода сложных регулируемы х объ ектов В некоторых объектах преобразую тся два или несколько видов энергии. В случае такого сложного объекта характе­ ристики подвода и отвода располагаются на двух или не­ скольких плоскостях.

Д ля того, чтобы построить характеристики подвода и отвода, например, для случая, когда преобразую тся два вида энергии, необходимо иметь заданными характеристику подвода на одной и характеристику отвода—на другой пло­ скости. Кроме того, должна быть известна зависимость между количественными параметрами обоих видов энергии.

Плоскость, на которой заданы характеристики подвода, на­ зовем первой плоскостью и будем приписывать параметрам Q и а индекс 1. На второй плоскости нанесены характеристики отвода. Параметрам этой плоскости будем приписывать ин­ декс 2.

Под характеристиками отвода первой плоскости будем понимать семейство параметрических кривых, расположен­ ных на первой плоскости и удовлетворяющих условию а2— — const. Семейство же параметрических кривых ах = const, расположенных на второй плоскости, представляет собою характеристики подвода второй плоскости.

Для построения одной из кривых а3 = const проводим на второй плоскости прямую, параллельную оси ординат, и определяем 1ряд значений Q2i для точек, в которых эта пря­ мая пересекает характеристики отвода (фиг. 66). Затем, поль­ зуясь (фиг. 6в) заданным графиком Qj = / ( Q 2), делаем пере­ счет и определяем ряд значений Qu. Нагрузки обоих видов энергии для каждого из рассмотренных установившихся ре­ жимов будут равны, т. е.

уравнение сохранения энергии можно представить в следующем виде:

–  –  –

лишь в том, что на оси ординат вместо Q2j откладываются значения Qu. Аналогичное замечание следует сделать и в отношении кривых a 2 = const, расположенных на пло­ скости Q2, C j.

C Кривые const на плоскости Q„ а2 могут быть легко построены, если имеются кривые — const на плоскости Q2, аа. С этой целью на имеющейся кривой выбираем ряд точек и определяем ряд значений Q, и аг. Затем, пользуясь переходной кривой Q l = f ( Q i ), вычисляем ряд соответствую­ щих значений Qlt что дает возможность построить требуе­ мую кривую.

Д л я рассматриваемого установившегося режима известны значения всех четырех параметров. Это позволяет всегда указать точки на построенных кривых, соответствующие установившемуся режиму.

Если в сложном об ъекте происходит преобразование трех или более видов энергии, то построение характеристик производят аналогичным способом. Для первой плоскости известны будут характеристики подвода, а Ідля плоскости л —х а р а к т е р и с т и к и отвода. Характеристики отвода для плос­ кости п — 1 строим указанным способом, пользуясь характе­ р и с т и к а м и отвода плоскости п, переходной кривой Q„_i = / ( Q „ ) и у р а в н е н и е м сохранения энергии Л„_i = С„Ап. Затем, поль­ зуясь построенными характеристиками, производим построе­ ние характеристик отвода для плоскости п — 2 и т. д. до первой плоскости включительно. Д л я построения характе­ ристик подвода поступают аналогичным образом, используя в н а ч а л е характеристики подвода первой плоскости.

3. Регулирующ ий орган Регулирующий орган служит для изменения количества регулируемой энергии в зависимости от изменения коли­ чества нерегулируемой энергии. Регулируемый объект, ре­ гулирующий орган и автоматический регулятор являются элементами системы автоматического регулирования. Авто­ матический регулятор и регулирующий орган в совокупно­ сти составляют регулирующее устройство, с помощью ко­ торого и осуществляется процесс регулирования. Н екото­ рые авторы рассматривают регулирующий орган как элемент автоматического регулятора. Нам представляется, что это не совсем правильно, так как регулирующий орган может также приводиться в движение и ручным способом. В этом случае-, поскольку имеется регулирующий орган, должно бы сохраниться название автоматический регулятор.

Возмущающее воздействие, возникшее в регулируемом объекте, приведет в движение автоматический регулятор, который осуществит перестановку регулирующего органа, что вызовет вторичное изменение состояния регулируемого объекта. Следовательно, процесс регулирования, как ука­ зывалось во введении, будет процессом замкнутым, и з а ­ мыкание будет осуществляться как бы через посредство регулирующего органа.

На фиг. 7 представлены основные типы регулирующих органов, как то: задвижка, заслонка и клапан, применяемые при протекании пара, газа и жидкости. Кроме того, сущ е­ ствует целый ряд еще других конструкций регулирующих органов, применяемых в различных регулируемых объектах.

Как уже отмечалось, регулирующие органы могут ста­ виться как на стороне подвода, так и на стороне отвода.

Ьсли регулирующий орган поставлен на стороне подвода, то Увеличению регулируемого параметра должно соответ­ ствовать уменьшение количества регулируемой энергии. На­ против, количество регулируемой энергии должно увеличи­ ваться, если регулирующий орган стоит на стороне отвода.

В зависимости от свойств регулируемого объекта и типа автоматического регулятора перестановка регулирующего органа в требуемое положение м ож ет осуществляться за один или несколько размахов. Если регулирующий орган в конце размаха перешел положение, установленное про­ граммой регулирования, то имеет место так называемое перерегулирование. Недорегулированием называется такое движение регулирующего органа, когда он в конце размаха не дош ел еще до положения, установленного про­ граммой регулирования.

На основании расчетов е л и чисто эксперимент,0льным пу­ тем может быть всегда получена кривая Q = Q(/«), где т есть регулирующий параметр, определяющий открытие ре­ гулирующего органа. Это уравнение представляет собою

Фиг. 7. Типы регулирующих органов:

а) задвижка; б) дроссельная заслонка, в) клапан характеристику регулирующего органа. Она широко исполь­ зуется при составлении дифференциального уравнения регу лируемого объекта, снабженного регулирующим органом.

Расчет и проектирование регулирующих органов осуще­ ствляется обычно лицами, проектирующими с; м объект. Та­ ким образом, размеры регулирующих органов, а такж е их производственные возможности являются известными при исследовании процесса регулирования. Считаем полезным отметить, что при проектировании автоматических регуля­ торов необходимо знать перестановочную силу Р регули­ рующего органа. Под перестановочной силой Р понимается такая обобщенная сила, которую нужно приложить к регу­ лирующему органу для приведения его в движение. О ч е­ видно, для каждого положения регулирующего органа будет свое численное значение перестановочной силы, т. е. Р — Р(т).

Располагая размерами и весом всех деталей регулирую­ щего органа, а также и силами, действующими на него, можно без труда составить уравнение на основании приндипа возможных перемещений и определить Р для каждого значения т. Ввиду неопределенности некоторых величин, например, коэффициента трения в опорах, неоднозначности р а с п р е д е л е н и я нагрузки, рекомендуется Р определять экспе­ р и м е н т а л ь н ы м путем. Это. конечно, можно выполнить при наличии существующего объекта или способом постановки с п е ц и а л ь н о й экспериментальной работы по определению Р для различных регулирующих органов.

4. Аккумуляторы энергии Аккумулирование энергии является необходимым усло­ вием осуществления рабочего процесса всякой энергетиче­ ской машины. Так, например, в четырехтактном двигателе внутреннего горения только в течение одного хода—расши­ рения кинетическая энергия расходуется в процессе движения трех следующих тактов. Если бы в одноцилиндровом дви­ гателе отсутствовал маховик, который и является в основ­ ном аккумулятором кинетической энергии, то вряд ли мог осуществиться рабочий процесс двигателя.

При протекании потенциальной энергии пара, газа, ж ид­ кости объект должен иметь камеру или резервуар, которые и являются аккумуляторами потенциальной энергии. Акку­ мулятором тепловой энергии является теплообменник, о б л а ­ дающий теплоемкостью.

Во всяком объекте имеется один или несколько элемен­ тов, предназначенных для аккумулирования одного или не­ скольких видов энергии, состояние которых определяется качественными параметрами. Поэтому считаем правильным название аккумулятора определять качественным парамет­ ром энергии. Так, будем различать аккумуляторы скорости, давления, уровня, температуры и т. п. В одном и том же регулируемом объекте могут быть несколько аккумуля­ торов.

Аккумулятор есть атрибут регулируемого объекта, а по­ этому все его параметры определяются при проектировании самого объекта. В связи с задачами предлагаемого курса вопрос об аккумуляторах следует осветить в отношении их емкости.

Нмкость аккумуляторов Количество аккумулируемой энергии будет определяться качественным и количественным параметрами, последний же, в свою очередь, зависит от величины открытия опгана подвода г к Величину емкости будем характеризовать коэффициен­ том, который назовем временем (Га) наполнения или разна аккумулятора, не придавая этому коэффициенту какоголибо особого физического смысла. С целью определения численного значения этого коэффициента для различных видов регулируемого о б ъекта составим дифференциальное уравнение объекта, исходя из условия сплошности среды, для следующего примера.

Пусть (фиг. 8) имеется резервуар с поверхностью F, в который вливается жидкость. Если Q max есть количество жидкости, поступающей в резервуар в единицу времени при

–  –  –

где: a — текущее значение уровня жидкости, выраженное в метрах;

da — — скорость подъема жидкости, т. е. повышение уровня —---в единицу времени.

Очевидно F есть объем жидкости, поступающей в pe­ ar зервуар в единицу времени при полностью открытом органе подвода. Разделим переменные и ^проинтегрируем уравне­ ние (7) а = о0 t-Ta

–  –  –

чество теплоты ( Q ~ ~ ' j и температуру рабочего агента (6°).

Для того чтобы определить коэффициент времени разгона или наполнения аккумулятора для каж дого частного случая, найдем значение F, вводя обозначения соответствующих па­ раметров.

Для аккумулятора скорости уравнение (9), решенное от­ носительно F, будет иметь следующее значение:

–  –  –

Здесь F представляет собою поверхность зеркала резер­ вуара, в который вливается жидкость Следовательно, время заполнения резервуара жидкостью будет определяться из следующего уравнения:

FК Д ля аккумулятора температуры

–  –  –

Таким образом, для всех рассмотренных аккумуляторов время разгона или наполнения может быть всегда вычис­ лено, так как максимальное значение количественного пара­ метра можно определить по характеристике регулирую­ щего органа. Номинальное значение качественного пара­ метра является известным для исследуемого установивше­ гося режима. Характеристики аккумуляторов, как-то: момент инерции J, обьем наполнения V, поверхность зеркала F и теплоемкость С представляют известные величины для ис­ следуемого регулируемого объекта. Следует обратить вни­ мание, что во всех случаях коэффициент Та является поло­ жительной величиной.

5. Динамика п р о с то го о б ъ е к т а Задачу динамики регулируемого объекта, у которого от­ ключено регулирующее устройство, составляет исследова­ ние его устойчивости. Пусть установившийся режим объекта нарушился вследствие некоторого возмущающего воздейст­ вия так, что в процессе возмущения регулируемый параметр отклонился на малую величину. В дальнейшем будем счи­ тать, что объект предоставлен самому себе. Если в этом случае регулируемый параметр с течением времени примет прежнее номинальное значение, то такой регулируемый объект назовем устойчивым. Таким образом, в устойчивом регулируемом объекте отклонение регулируемого параметра с течением времени делается равным нулю. Напротив, в не­ устойчивом регулируемом объекте отклонение регулируе­ мого параметра с течением времени не обращается в нуль.

Метод малых отклонений в теории автоматического р е ­ гулирования применил в 1876 году профессор И. А. Выш­ неградский, который одновременно предложил все функции переменных параметров раскладывать в ряды Тейлора, пре­ небрегая квадратами малых отклонений как величинами вто­ рого порядка малости. Эти идеи и будут использованы при составлений дифференциального уравнения простого регу­ лируемого объекта.

Для вывода линейного дифференциального уравнения используем условие сплошности среды, написанное для объекта, регулируемым параметром которого является уро­ вень жидкости (фиг. 9) Fa = Qn^ Q om. (20) Условие установившегося режима будет характеризо­ ваться тем, что уровень жидкости подниматься не будет, т. е. а — 0. Следовательно, •(Q*)o = (Q»™)o- (21) Скобки и индекс нуль здесь и в дальнейшем показывают, что значения величин, находящихся в скобках, соответстФиг. 9. К вопросу исследования динамики объекта регулирования вую т установившемуся режиму.

Значения Qn и Qom м ож но представить в виде следующих функций:

–  –  –

Разложим значения Q„ и Qom в ряд Тейлора по малым отклонениям, беря только первые производные и удерживая ранее введенные обозначения установившегося режима

–  –  –

Уравнение (30) и представляет собою дифференциальное уравнение простого объекта в относительных переменных.

Введение относительных переменных дает возможность в дальнейшем проводить динамическое исследование регу­ лируемого объекта независимо от его конструкции и назна­ чения.

Разделим переменные в этом уравнении

–  –  –

Фиг. 10. Кривые отклонения регулируемого пара­ метра устойчивых и неустойчивых объектов регулируемый объект обладает отрицательной устойчивостью, так как в этом случае отклонение регулируемого параметра еще более увеличивается.

Как видно из уравнения (31), характер изменения откло­ нения ер зависит от отношения величин обоих коэффициен­ тов дифференциального уравнения (31), следовательно, это отношение до некоторой степени является как бы мерой качества устойчивости простого регулируемого объекта. На­ личие же устойчивости объекта определяется лишь знаком коэффициента s, т. е.

знаком следую щего выражения:

Так как представляют собою тан­ генсы углов касательных, проведенных к характеристикам подвода и отвода в точках., соответствующих установивше­ муся режиму, то наличие устойчивости простого регулируе­ мого объекта исключительно определяется формой его ха­ рактеристик.

В качестве примера рассмотрим случай, когда характе­ ристики регулируемого объекта представляют собою пере­ секающиеся наклонные прямые (фиг. 11).

Уравнения их имеют следую щий вид:

Q n —т ( Ьпа,

–  –  –

Фиг. II. Характеристики подвода и отвода энер­ гия устойчивого простого регулируемого объекта В качестве другого примера рассмотрим объект, у кото­ рого характеристики параллельны оси абсцисс, т. е. Qn — ап И Qom — аот• в этом случае f \ = 0 и ( ^ ° т ') = 0.

„ _ п и рассматриваемый простой объект '• « 'Н Следовательно, s и оказывается неустойчивым.

Построенные ранее характеристики подвода и отвода для авиационного двигателя имеют точку пересечения. К оэф ф и­ циент s, вычисленный для этой точки, имеет положительное значение, т, е. авиационный двигатель обладает устойчи­ востью. Такие объекты могут эксплоатироваться и при от­ сутствии регулирующего органа. Действительно, ранее при­ менялись винты фиксированного шага, которые были затем заменены винтами изменяемого шага, представляющими со­ бою регулирующие органы самолетных силовых установок.

Однако следует заметить, что для устойчивых объектов, не имеющих регулирующего органа, невозможно получить наперед заданную закономерность качественного параметра.

Очевидно, объекты без регулирующего органа будут иметь значительно худшие эксплоатационные показатели по срав­ нению с объектами, у которых имеется регулирующий орган, управляемый автоматическим регулятором.

Следует заметить, что влияние коэффициента s на устой­ чивость системы регулирования в целом было обнаружено в 1928 году немецким ученым Штейном [3], предложившим ввести с этой целью термин.саморегулирование". После этого саморегулирование рассматривалось как особое явление. Автор книги не разделяет такой позиции и считает, что никакого саморегулирования нет, а могут быть устой­ чивые и неустойчивые объекты регулирования. Эти два вида объектов различным образом характеризуют устойчивость систем регулирования в целом.

Выявление устойчивости сложных объектов регулирова­ ния требует особого подхода, что и будет изложено при исследовании динамики систем регулирования.

З а к л ю ч е н и е п о г л а в е 1. Энергетические машины, которые и рассматриваются нами в качестве объектов р е ­ гулирования, характеризуются, в первую очередь, протека­ нием энергетического потока, состоящего из подводимой и отводимой энергии. Одна из них является нерегулируемой, а другая регулируемой энергией. Изменение нерегулируемой энергии, являясь возмущающим воздействием, определяется внешними условиями. Изменение же регулируемой энергии осуществляется с помощью регулирующего органа, приво­ димого в движение в случае автоматического регулирова­ ния особым механизмом, называемым автоматическим регу­ лятором.

Проведенный анализ характеристик подвода и отвода показывает, что, осуществляя определенным образом пере­ мещение регулирующего органа, можно обеспечить наперед заданную закономерность значений регулируемого параметра для различных установившихся режимов. Таким образом, поставленная задача об автоматическом поддержании напе­ ред заданной закономерности значений регулируемого пара­ метра осуществляется за счет вполне определенного переме­ щения регулирующего органа, получающего принудительное движение от автоматического регулятора.

Кроме того, динамическое исследование объекта пока­ зало, что закон протекания характеристик подвода и отвода энергии дает возможность судить о наличии устойчивости объекта. Устойчивые объекты могут эксплоатироваться без применения регулирующих органов, но, как правило, эксплоатационные качества таких нерегулируемых объектов хуже, чем объектов регулируемых. Как будет показано в четвертой главе, устойчивость регулируемых объектов улучшает динамические свойства систем регулирования в ц е­ лом.

ГЛАВА II

СТРУКТУРА СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Как уже указывалось, каждая система регулирования вклю­ чает в себя регулируемый объект, регулирующий орган и автоматический регулятор. Для того, чтобы регулируемый параметр принял вполне определенное номинальное значение для вновь установившегося режима, необходимо, как это было выяснено в первой главе, произвести соответствующим образом перестановку регулирующего органа. Устройство, которое служит для автоматической перестановки регули­ рующего органа с тем, чтобы получить наперед заданное номинальное значение регулируемого параметра, называется автоматическим регулятором. Очевидно, автоматический ре­ гулятор заменяет собою действия человека и приходит в движение только в течение процесса регулирования.

Т іік как возмущ ающ ее воздействие изменяет значение регулируемого параметра, то автоматический регулятор, в первую очередь, должен отозваться на это изменение.

После этого он должен произвести перестановку регулирую­ щего органа так, чтобы регулируемый параметр принял о п ­ ределенное номинальное значение при вновь установившемся режиме.

Д ве функции, выполняемые автоматическим регулятором, требуют деления его на две части: чувствительный элемент и исполнительный механизм. Чувствительный элемент, о тзы ­ ваясь на изменение регулируемого параметра, производит прямо или косвенно его измерение, а исполнительный меха­ низм производит перестановку регулирующего органа. П о­ скольку чувствительный элемент измеряет регулируемый па­ раметр, то в некоторых случаях ради удобства изложения будем называть чувствительный элемент — измерителем.

Существуют различные принципиальные схемы для си­ стем автоматического регулирования. Поэтому для выявле­ ния структуры этих систем считаем возможным рассмотреть ряд отдельных примеров, группируя их по отдельным видам принципиальных схем.

Для более быстрого протекания переходного режима на исполнительный механизм иногда передается не один, а не­ сколько импульсов, что приводит к конструкции многоим­ пульсных автоматических регуляторов. Структура этих ре­ гуляторов будет такж е кратко затронута. При рассмотрении регулирования будут затронуты также и такие регу­ систем лируемые системы, в которых регулируется несколько па­ раметров Такое регулирование называется сложным в отли­ чие от простого регулирования, когда регулируется только один параметр.

При изучении принципиальных схем регулирования пред­ полагается выявить только физическую сторону с тем, чтобы составить некоторое представление о взаимодействии регу­ лируемого объекта, регулирующего органа и автоматиче­ ского регулятора, а также о влиянии отдельных элементов автоматического регулятора на протекание процесса регули­ рования.

В приведенных примерах будут затронуты различные об­ ласти техники, что даст возможность показать до некото­ рой степени общность свойств и структуры регулируемых систем независимо от назначения регулируемого объекта.

Поскольку в книге будет изложено автоматическое регу­ лирование, то слово „автоматический" по возможности бу­ дем опускать.

А. ПРОСТОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ

6. Автоматические регуляторы прямого действия Взаимодействие отдельных элементов регуляторов пря­ мого действия рассмотрим на частных примерах.

Р егу л ято р уровня жидкости На фиг. 12 представлен котел паровой или огнедействую­ щей машины, названной так ее изобретателем И. И. Ползуновым. Машина была построена в 1766 году и в ней впер­ вые было осуществлено автоматическое регулирование. Рас­ сматриваемый агрегат представляет собою силовую уста­ новку, состоящую из парового котла, двухцилиндровой па­ ровой машины и производственных машин, получающих дви­ жение от паровой машины.

В этой установке осуществляются два производственных процесса, один из которых относится к паровому котлу а другой — к паровой машине. Только в паровом котле регу­ лирующий орган приводится в движение автоматически п о ­ этому в установке Ползунова паровой котел является авто­ матизированным объектом, а паровая машина имеет ручное регулирование. ^ Ради простоты рассуждения рассмотрим протекание проT e m L T Z l J ПаР° Вт' К0ТЛе' За ВР“ Я УСтаГвившеГя режима количество воды, поступающей в котел за единицу 3 М. В. С ем енов времени, равно количеству воды, идущей на испарение, т. е.

имеет место равенство количественных параметров. Качест­ венный параметр — уровень воды в котле имеет вполне оп­ ределенное значение, названное нами номинальным.

п°Р Roda Рассмотрим процесс регулирования. Примем, что произ­ ведена перестановка регулирующего органа паровой машины так, что увеличилось количество пара, поступающего в па­ ровую машину, следовательно, и количество воды, идущей на испарение. Изменение количества этой воды и представ­ ляет собою возмущающее воздействие. Количество ж е воды, поступающей в котел, осталось пока неизменным. Уровень в о д ы начнет понижаться, а вместе с ним начнет опускаться п о п л а в к о в ы й измеритель /, который приоткроет клапан 2, вследствие чего увеличится количество поступающей в ко­ тел воды.

Далее, может произойти перерегулирование, т. е. клапан под действием измерителя откроется больше, и приток воды, поступаю ей щ в котел, превысит ее расход. Уровень воды поднимется и клапан несколько прикроется. Наконец, после нескольких колебаний установится новый установившийся режим.

Таким образом, под процессом перерегулирования будем понимать такое состояние регулируемого объекта, когда ре­ г у л и р у е м ы й параметр отклоняется от нового номинального значения в направлении, противоположном тому, в каком он изменился от возмущающего воздействия. Так, если от воз­ мущающего воздействия значение регулируемого параметра делается больше нового номинального значения, то при пе­ ререгулировании оно будет меньше его.

Из рассмотренного примера явствует, что регулирующий орган, представляя собой клапан, стоит на стороне подвода.

Количество воды, поступающей в котел в единицу времени, будет зависеть от положения клапана, т. е. от положения регулирующего органа. Следовательно, каждому положению регулирующего органа будет соответствовать свое вполне определенное положение уровня воды и определенное поло­ жение поплавка. Регулируемым параметром является каче­ ственный параметр — уровень воды в котле.

Поплавковый измеритель, измеряя уровень воды, выпол­ няет две функции, а именно — отзывается на изменение р е ­ гулируемого параметра и производит перестановку регули­ рующего органа. Следовательно, являясь одновременно и чувствительным элементом и исполнительным механизмом, он представляет собою автоматический регулятор.

Как видно из конструкции регулирующего устройства, полному открытию и закрытию клапана будут соответство­ вать два уровня — наивысший и наинизший. Поэтому поплав­ ковый измеритель будет отзываться на изменение только тех уровней, которые находятся в интервале между этими двумя уровнями. З а этой же зоной автоматическое регули­ рование прекращается.

Следует заметить, что с наступлением переходного р е ­ жима поплавок не будет мгновенно перемещаться. Подъем­ ная сила, действующая на него, должна вначале преодолеть сопротивления, возникающие при перестановке самого кла­ пана. Очевидно, поплавковый измеритель сразу не осущест­ вит перестановку клапана, а будет обладать некоторой неЧ У В Г Т Ш Т Р пи и глг'гх-т гл * з* Во избежание резкого колебания уровня жидкости необ­ ходимо иметь в котле значительный объем воды с большой поверхностью, т. е. регулируемый объект должен обязательно включать в себя аккумулятор энергии. В рассматриваемом случае водяной бассейн и представляет собою аккумулятор потенциальной энергии воды.

–  –  –

Рассмотрим систему (фиг. 13) автоматического регулиро­ вания, в которой регулируемым объектом является паровая машина и приводимые ею в движение производственные ма­ шины. Регулируемый объект предназначается для преобразо­ вания потенциальной энергии пара в кинетическую энергию, используемую затем для нужд потребителя. Регулирую­ щий орган 1, представляя собою дроссельную задвижку, стоит на стороне подвода. Нерегулируемой энергией яв­ ляется энергия, потребляемая производственными машинами.

Рассмотрим переходный режим. Пусть выключено не­ сколько производственных машин. Вследствие этого умень­ шится количество отводимой энергии, что приведет к умень­ шению количественного параметра на стороне отвода, т. е.

к уменьшению крутящего момента сил полезных сопротив­ лений, что и является возмущающим воздействием. Так как количество подводимой энергии осталось без изменения, то увеличится регулируемый параметр, т. е. угловая скорость вала машины и вала центробежного измерителя 2.

При увеличении угловой скорости вала измерителя грузы его р а з о й д у т с я и приподнимут муфту, которая через систему рычагов (передаточный механизм) прикроет регулирующий орган Тем самым уменьшится количество пара, поступаю­ щего в паровую машину, т. е. уменьшится количество п од­ в о д и м о й энергии.

Может оказаться, что задвижка опустится ниже, чем это требуется, и произойдет перерегулирование. Вследствие этого у м е н ь ш и т с я угловая скорость, муфта опустится и обратно поднимет задвижку. Затем колебания затухнут и наступит новый установившийся режим.

Для уменьшения колебаний муфты иногда ставится ката­ ракт 3, представляющий собою цилиндр с маслом, в котором перемещается поршень. Масло перетекает из одной полости в другую через узкое отверстие. При таком устройстве пе­ ремещение поршня вызывает сопротивление, которое будет тем больше, чем больше скорость перемещения. Так как поршень катаракта приводится в движение от рычага цен­ тробежного измерителя, то сила сопротивления катаракта будет замедлять движение муфты этого измерителя. Т еоре­ тическое обоснование действия катаракта дано было впер­ вые Вышнеградским в 1876 году.

Движение муфты измерителя ограничивается упорами.

Верхнему упору соответствует максимальная, а нижнему—ми­ нимальная угловая скорость. Следовательно, измеритель из­ меряет только те изменения угловой скорости, которые за­ ключаются между максимальным и минимальным значениями угловой скорости.

Так как регулирующий орган в рассматриваемой схеме связан с муфтой измерителя передаточным механизмом, имеющим одну степень свободы, то каждому положению регулирующего органа будет соответствовать свое вполне определенное положение муфты, т. е. определенное номи­ нальное значение угловой скорости.

Следует заметить, что соединение рычага с муфтой из­ мерителя на фиг. 13 показано условно. В действитель­ ности же рычаг будет заканчиваться полукольцом, входя­ щим в выточку муфты. Такая конструкция дает высшую кинематическую пару со скольжением.

В рассматриваемой схеме чувствительный элемент яв­ л я й с я автоматическим регулятором, так как он выполняет обе функции — и чувствительного элемента, отзываясь на изменение угловой скорости, и исполнительного механизма производя перестановку регулирующего органа Вследствие трения в шарнирах центробежного измерителя и сопротивления, получающегося от перестановки регулиМУФТЗ ПРИ КЭЖД0М наРУшении установив, режима придет тогда в движение, когда преодолеет указанные сопротивления, т. е. измеритель до некоторой сте­ пени будет обладать нечувствительностью. Во избежание резкого колебания угловой скорости рассматриваемый ре­ гулируемый объект имеет маховик, представляющий собою аккумулятор кинетической энергии.

На фиг. 14 изображен автоматический регулятор скорости, установленный на паровой машине. Следовательно, регули­ руемый объект и регулирующий орган 1 те же, что и в рас­ смотренном ранее примере. В качестве чувствительного элемента применена винтовая пара. Винт этой пары связан с помощью зубчатых колес с валом паровой машины, а гайка — с валом, нагруженным моментом сил полезных соФиг. 14. Регулятор скорости прямого действия, отзывающийся на изме­ нение момента сил сопротивления противлений. Оба вала соединены гибкой муфтой 3, позво­ ляющей осуществлять угловые смещения этих валов. Зубча­ тые механизмы, приводящие в движение винт и гайку, имеют одно и то же передаточное отношение.

При установившемся движении оба вала вращаются с од­ ной и той же угловой скоростью, и винт с гайкой в р а ­ щаются как одно целое. При изменении нагрузки (нерегули­ руемой энергии) происходит относительное движение винто­ вой пары. Гайка получит осевое перемещение, вследствие чего произойдет перестановка регулирующего органа. Хотя рассматриваемый регулятор отзывается на изменение мо­ мента сил полезных сопротивлений, но в регулируемом объ­ екте поддерживается постоянное значение угловой скорости* регулятор скорости с регулированием по производной изображен на фиг. 15. Рассматриваемая схема отличается принципом действия чувствительного элемента. На валу ма­ шины помещается дифференциал, который и представляет собою чувствительный элемент 2. Водило дифференциала заканчивается зубчатым сектором, который с помощью ш е­ стерни приводит в движение регулирующий орган. С одним из центральных кол ес связан маховик, момент инерции к о ­ торого значительно больше момента инерции водила.

нение ускорения Когда вал машины вращается равномерно, то дифферен­ циал работает как обычная зубчатая передала с тремя ко­ ническими колесами. В этом случае водило находится в со­ стоянии покоя. При наличии ускорения маховик будет вра­ щаться медленнее водила. Вследствие этого сателлит и водило придут в относительное движение и произойдет перестановка регулирующего органа. В этом случае чувстви­ тельный элемент отзывается не только на изменение угло­ вой скорости, но такж е на изменение и углового ускорения.

Р егул я тор давления На фиг. 16 изображена принципиальная схема автоматиКОГо регулятора давления воздуха, нагнетаемого комР есором. Последний приводится в движение синхронным электромотором. Компрессор с электромотором представляет собою регулируемый объект, предназначенный для преобра­ зования кинетической энергии, развиваемой электромотором, в потенциальную энергию нагнетаемого воздуха, и расхо­ дуемого затем на нужды потребителя.

Регулирующий орган 1 установлен на стороне подвода, так как нерегулируемой энергией является энергия, расхо­ дуемая на нужды потребителя. Камера нагнетания предста

–  –  –

Фиг. 16. Регулятор давления прямого действия вляет собою аккумулятор потенциальной энергии расходуе­ мого воздуха.

Рассмотрим процесс регулирования. Предположим, что уменьшился расход воздуха на нужды потребителя. Это по­ ведет к увеличению давления. Воздух из камеры нагнетания отводится на поршневой измеритель 2, поршень которого при увеличении давления переместится. Вследствие этого шток воздействует на передаточный механизм; клапан при­ кроется и уменьшится количество воздуха, поступающего в компрессор. После одного или нескольких колебаний про­ цесс регулирования закончится. Пружина поршневого изме­ рителя уравновешивается в процессе установившегося ре­ жима с давлением воздуха, действующего на поршень.

Как видно из фиг. 16 измеритель, замеряя давление, одновременно выполняет функцию чувствительного элемента и исполнительного механизма, т. е. является автоматическим регулятором. Сопротивления, возникающяе'при перестановке регулирующего органа и в кинематических парах переда­ точного механизма, вызывают нечувствительность поршне­ вого измерителя.

Регулятор температуры Рассмотрим автоматическое регулирование температуры смазки, поступающей в авиационный двигатель. На фиг. 17 п р е д с т а в л е н а схема установки. И з бачка 1 масло поступает в двигатель 2, производя смазку трущихся частей. В проФиг. 17. Принципиальная схема регулирования температуры цессе смазывания кинематических пар механическая работа превращается в^ тепловую энергию, увлекаемую циркули­ рующей смазкой. Отработанная смазка поступает из двига­ теля в радиатор 3, на котором помещается автоматический регулятор 4.

Поступающая из двигателя смазка делится на два по­ тока. Один поток идет через клапан и поступает в бачок.

Д ругой поток идет тож е в масляный бачок, но через соты радиатора, минуя клапан. Если клапан прикрыт, то увели­ чится количество смазки, протекающей через соты радиа­ тора, и температура смазки, поступающей в бачок, пони­ зится.

В рассматриваемом случае авиационный «двигатель есть регулируемый объект. Радиатор представляет собою по­ требитель тепла. Аккумулятором является бачок и си­ стема трубопроводов. Количество тепла, воспринимаемое смазкой в единицу времени, есть количественный нерегу­ лируемый параметр подвода. Количественный же параметр отвода есть количество тепла, отдаваемое смазкой радиа­ тору. Регулирующий орган поставлен на стороне от

<

Фиг. 18. Регулятор температуры прямого действия

вода. Качественным параметром является температура. Но­ минальное значение этого параметра будет различно на стороне подвода и отвода.

Рассмотрим переходный режим. На фиг. 18 представлен автоматический регулятор температуры и регулирующий орган 1. Пусть двигатель перешел на более тяжелый ре­ жим. Вследствие этого увеличится механическая работа сил трения, которая, превратившись в тепловую энергию, повы­ сит температуру масла. Масло с повышенной температурой, вытекая из двигателя через клапан, воздействует на р е гу ­ лятор, который устроен следующим образом.

Гармониковый измеритель 2 представляет собою гофри­ рованный металлический цилиндр, припаянный к донышку, жестко соединенному с клапаном. К верхнему основанию цилиндра припаян стаканчик 3 и верхняя крышка. В нижнее донышко ввернут болт, головка которого служит опорой пружины 4. В цилиндр заливается 3—4 см:3 легкокипящей жидкости и верхнюю крышку закрывают пробкой. При уста­ новившемся режиме клапан -не будет полностью открыт.

В процессе регулирования при увеличении температуры протекающего масла увеличится количество пара, повысится давление в измерителе и нижнее донышко, а следовательно, и клапан опустятся вниз. Вследствие этого уменьшится по­ ток масла, протекающего через клапан, и, наоборот, увели­ чится поток масла, протекающего через соты радиатора, что, в свою очередь, вызовет охлаждение большего коли­ чества масла и понижение температуры масла, поступаю­ щего в бачок. Таким образом, регулирующий орган, уста­ новленный на стороне отвода, с увеличением регулируемого параметра увеличивает количество регулируемой энергии.

Температура масла, поступающего через клапан, может подняться так высоко, что клапан полностью закроет про­ ходное сечение и все масло будет проходить через соты радиатора. Это соответствует той максимальной темпера­ туре, на которую отзывается чувствительный элемент. Д аль­ нейшее увеличение температуры вызовет дополнительно расширение гармоникового измерителя, что поведет к сж а­ тию второй пружины 5.

При понижении температуры масла давление насыщен­ ного пара уменьшится, гармониковый измеритель сожмется, нижнее донышко приблизится к стакану и клапан приот­ кроется, вследствие чего уменьшится количество масла, протекающего через соты радиатора, и температура масла, поступающего в бачок, повысится. При дальнейшем пони­ жении температуры протекающего масла донышко при­ жмется к стакану и клапан будет полностью открыт. Это положение клапана определяет минимальную температуру, на которую отзывается чувствительный элемент.

Таким образом, регулятор отзывается на изменение тем* пературы в определенном интервале, который устанавли­ вается количеством и свойствами легкоиспаряющейся жид­ кости. В рассматриваемом случае чувствительный элемент, отзываясь на изменение температуры, замеряет ее лишь косвенно, так как гармониковый измеритель дает возмож­ ность замерить давление, а не температуру. Но всегда можно установить, что определенному значению давления измерителя будет соответствовать какая-то определенная температура.

Как следует из описания переходного процесса, гармониковый измеритель выполняет функции чувствительного элемента и исполнительного механизма, т. е. является авт о ­ матическим регулятором. На изменение температуры он не отзывается мгновенно вследствие наличия тепловой инерции.

З а к л ю ч е н и е. Отметим общие положения, относя­ щиеся к рассмотренным примерам. Во всех случаях чув­ ствительный элемент не только отзывается на изменение регулируемого параметра, но и производит перестановку регулирующего органа или непосредственно, или с помощью передаточного механизма. Это положение и характеризует Фиг. 19. Структурная схема регулируемого объекта с регулятором пря­ мого действия автоматические регуляторы прямого действия. При этом действие чувствительного элемента должно быть таково, чтобы при увеличении регулируемого параметра происхо­ дило бы уменьшение количества регулируемой энергии, если регулирующий орган стоит на стороне подвода. Н а­ против, количество регулируемой энергии будет при увели­ чении регулируемого параметра еще более увеличиваться, если регулирующий орган сгоит на стороне отвода.

Таким образом, в схеме прямого регулирования чувстви­ тельный элемент, отзываясь на изменение регулируемого параметра, доставляет импульс для перестановки регули­ рующего органа. Следовательно, автоматический регулятор прямого действия состоит только из одного чувствитель­ ного элемента.

На фиг. 19 представлены структурные схемы системы автоматического регулирования с автоматическим регуля­ тором прямого действия. Эти схемы отличаются только тем, что в одной из них регулирующий орган стоит на стороне подвода, а в другой— на стороне отвода энергии. Схемы являются замкнутыми. Движение в них передается от регу­ лируемого объекта к чувствительному элементу от послед­ него к регулирующему органу, который и приводит в со­ ответствие количество подводимой и отводимой энергии.

Отметим еще одно общее положение, характеризующее регуляторы прямого действия. Так как регулирующий орган может занимать все положения, начиная от полного закры­ тия до полного открытия, то, очевидно, будут существо­ вать максимальное (*тах) и минимальное (amiJ значения ре­ гулируемого параметра, соответствующие различным уста­ новившимся режимам. Разность значений amax—ami„ п ред­ ставляет рабочую зону чувствительного элемента. Отнош е­ ние рабочей зоны к среднему значению регулируемого параметра называется степенью неравномерности чувстви­ тельного элемента g_ ат ах a min (32) аср Можно так сконструировать чувствительный элемент, что он будет отзываться только на одно значение регули­ руемого параметра, т. е. 5 = 0. Такие чувствительные эле­ менты называются астатическими. В практике автоматиче­ ского регулирования их не применяют, так как они отри­ цательно влияют на устойчивость регулируемой системы.

В свою очередь нагрузка регулируемого объекта опре­ деляет то или иное открытие регулирующего органа. Если обозначить через пгтах максимальное открытие, а через т0 промежуточное открытие регулирующего органа в процессе установившегося режима, то отношение этих величин но­ сит название коэффициента нагрузки Каждому значению X будет соответствовать вполне опре­.

деленное значение регулируемого параметра, не выходящее за пределы лпах и amin. Можно экспериментальным путем произвести замер номинальных значений регулируемого па­ раметра в зависимости от положения регулирующего органа и построить кривую, называемую статической характеристи­ кой автоматического регулятора. Для регуляторов прямого Действия, как правило, номинальное значение регулируемого параметра изменяется пропорционально нагрузке, и характе­ ристика представляет собою прямую линию (фиг. 20). Н а­ клоны этих линий будут противоположны в зависимости от того, на какой стороне поставлен регулирующий орган.

На фиг. 21 изображен примерный график изменения ре­ гулируемого параметра в зависимости от времени, пред­ ставляющий собою характеристику регулирования. График

–  –  –

соответствует с л у ч а ю, когда возмущающее воздействие представляет собою увеличение отводимой энергии и р е ­ гулирующий орган поставлен на стороне подвода.

Фиг. 21. Характеристика регулирования с остаточным отклонением Если а* есть номинальное значение регулируемого пара­ метра старого, а а0—нового установившегося режима, то для рассматриваемого случая а 0 а *. Наоборот, при сбросе я а г р у з к и вначале произошло бы увеличение a, a затем для у с т а н о в и в ш е г о с я f режима кривая закончилась так, что *о “ *• ?

На фигуре даны прямые, соответствующие а т а х И я /п(лАбсолютная разность нового и старого номинальных значе­ ний регулируемого параметра называется остаточным откло­ нением. Таким образом, остаточное отклонение есть мера неточности автоматического регулятора. Регуляторы, даю­ щие остаточное отклонение, обладают, как говорят, статизмом и называются статическими регуляторами. Из рас­ смотренных примеров следует, что регуляторы прямого д е й ­ ствия, как правило, обладают статизмом.

Однако остаточное отклонение, получающееся в регуля­ торах прямого действия, может быть уничтож ено за счет введения так называемого изодромного устройства (фиг. 22).

В этом случае к обычной схеме (фиг. 13) добавлен рычаг M N K, пружина 4 и катаракт 3.

Пусть произошло увеличение нагрузки (регулирующий орган стоит на стороне подвода). Тогда в первый момент, поскольку имеется сопротивление катаракта, точка А остается неподвижной и регулирующий орган сработает на открытие. Затем под действием пружины точка А пере­ местится вверх, преодолев сопротивление катаракта. Р ы ­ чаг A B C повернется вокруг точки В и регулирующий орган еще немного приоткроется, что вызовет дополни­ тельное увеличение числа оборотов, и муфта вернется в прежнее состояние, т. е. остаточное отклонение будет равно нулю.

После процесса регулирования муфта центробежного изме­ рителя займет прежнее положение, пружина останется нена­ пряженной, а регулирующий орган и рычаги A B C и M N K займут новое положение.

Следует заметить, что для регуляторов прямого д ей­ ствия изодромное устройство обычно не ставят, так как в этом случае регулятор прямого действия лишается своего основного преимущества—простоты конструкции.

Регуляторы прямого действия применяются только для маломощных объектов, имеющих легкий регулирующий орган, так как импульс чувствительного элемента м ож ет оказаться недостаточным для перестановки тяжелого регули­ рующего органа. Кроме того, в последнем случае может сильно увеличиться нечувствительность регулятора. Эти обстоятельства и заставляют во многих случаях отказы ­ ваться от схемы прямого регулирования.

7. Автоматические регуляторы непрямого действия без обратной связи Дальнейшим развитием прямого регулирования явилось регулирование непрямое. В этом случае автоматический ре­ гулятор включает в себя специальный исполнительный ме­ ханизм. Для того чтобы уяснить действие отдельных эле­ ментов этого механизма рассмотрим ряд примеров автома­ тических регуляторов, работающих по схеме непрямого ре­ гулирования без обратной связи.

Регуляторы скорости На фиг. 23 изображена принципиальная схема регулятора непрямого действия. Регулируемым объектом является па­ ровая машина и приводимые ею в движение производствен­ ные машины. Считаем излишним останавливаться на опи­ сании регулируемого объекта, а перейдем к рассмотрению автоматического регулятора.

Пусть в процессе регулирования произошло увеличение угловой скорости. Чувствительным элементом в рассматри­ ваемой схеме является центробежный измеритель 2. С у в е ­ личением угловой скорости его грузы разойдутся и подни­ мут муфту, которая повернет рычаг A B C вокруг точки А.

Точка С указанного рычага поднимется и переместит вверх поршень золотника 3, вследствие чего в золотнике откроется выходной канал b и жидкость под давлением поступит под поршень гидравлического цилиндра, обычно называемого сервомотором 4. Ж идкость же, находящаяся над поршнем, пойдет в золотник через другой открытый канал а и поступит из золотника на слив. Поршень серво­ мотора, поднимаясь вверх, переставит с помощью переда­ точного механизма регулирующий орган 1, вследствие чего уменьшится количество поступающего пара в машину.

Как видно из сделанного описания процесса регулиро­ вания, автоматический регулятор выполняет раздельно в о з­ ложенные на него две функции. Изменение регулируемого параметра воспринимается центробежным измерителем. Ис­ полнительный механизм, представляя собою гидропривод, состоит из золотника, сервомотора и шестеренчатого насоса, не изображенного на фигуре. Между сервомотором и зо- ' лотником никакой связи не сущ ествует.

Под действием насоса в циркулирующей жидкости соз­ дается давление. Если золотник стоит в нейтральном поло­ жении, то насос, не изображенный на фигуре, „работает на себя", перегоняя жидкость в замкнутой системе. Золотник, получив движение от чувствительного элемента, соединяет насос с сервомотором. Следовательно, золотник несет пу­ сковые функции, а поэтому будем называть его пусковым органом, или управляющим элементом, как это делает большинство авторов.

Сервомотор, являясь рабочим органом в системе гидро­ привода, во время протекания процесса регулирования при­ водит в движение прямо или с помощью передаточного меха­ низма регулирующий орган.

Необходимо отметить, что золотник, выведенный из ней­ трального положения, обратно возвратится лишь при усло­ вии, если муфта центробежного измерителя займет прежнее положение. Это же возможно только в том случае, если J9 ^ М. В. С ем е н о в Фиг. 23. Регулятор скорости непрямого действия без обратной связи р е г у л и р у е м ы й объект обладает устойчивостью, что будет о б о с н о в а н о при изучении динамики систем регулирования.

Р е г у л и р у е м ы й объект, состоящий из паровой машины и производственных машин, является неустойчивым об ъек­ том регулирования, так как крутящие моменты движущих сил и сил сопротивлений не зависят или мало зависят от у г л о в о й скорости, т. е. характеристики подвода и отвода э н е р г и и представляют собою прямые, параллельные оси абсцисс. Следовательно, в рассматриваемой схеме в про­ цессе переходного режима будет происходить колебатель­ ное движение золотника, что вызовет непрекращающееся изменение регулируемого параметра, т. е. переходный ре­ жим не закончится.

Только этим и объясняется, что рассматриваемая схема для паровых машин не получила своего распространения.

Позднее, в тридцатых годах настоящего столетия, после того как было обнаружено наличие устойчивости, для н е­ которых объектов эту схему стали применять в практике регулирования. В дальнейшем приведем примеры подобных регуляторов, применяемых в авиации.

Регуляторы винта изменяемого шага

Авиационный двигатель, приводящий во вращательное движение винт, является, как указывалось в первой главе, устойчивым регулируемым объектом. Объект, обладающий устойчивостью, не требует для перехода от одного устано­ вившегося к другому установившемуся режиму постановки какого-нибудь автоматического регулятора. Действительно, в прежних конструкциях применялись винты постоянного шага и никакого автоматического регулятора не ставилось.

Применение винтов изменяемого шага, как показывает прак­ тика и теория, значительно улучшает эксплоатационные характеристики самолета, т. е. постановкой регулятора д о ­ биваются улучшения качества самого объекта. Следует за­ метить, что для установившегося режима, полученного без автоматического регулятора, номинальное число оборотов будет зависеть от начальных условий, в то время как за ­ дачей автоматического регулятора скорости является под­ держание постояного числа оборотов.

Рассмотрим переходный режим автоматического регуля­ тора, изображенного на фиг. 24. Пусть летчик с целью пе­ рехода на другой летный режим уменьшил открытие сек­ тора газа, что поведет к уменьшению числа оборотов. Т а ­ ким образом, нерегулируемой энергией является подводи­ мая энергия.

М уфта центробежного измерителя 2, являясь одновре­ менно поршнем золотника 3, опустится под действием пружины. Поршень золотника, перемещаясь вниз, соединит масляный насос -5 с сервомотором 4 одностороннего дей­ ствия. Сервомотор никакого обратного действия на золот­ ник не оказывает.

шага числа оборотов винта изменяемого Фиг. 2ч. Регулятор Сервомотор устроен так, что перемещается не поршень, а его цилиндр; последний, воздействуя на лопасть винта, поворачивает ее вокруг оси, перпендикулярной к оси вра­ щения. Такое перемещение уменьшает угол установки л о­ пасти винта, т. е., как говорят, винт облегчается. Сопро­ тивление облегченного винта будет меньше. В случае перер е г у л и р о в а н и я угловая скорость винта возрастет, поршень золотника поднимется, масло из сервомотора пойдет на слив и лопасть винта, поворачиваясь под действием проти­ вовеса, вызовет утяжеление винта, что поведет к уменьше­ нию числа оборотов.

В рассматриваемой схеме отсутствует рычаг ABC и пор­ шень золотника непосредственно приводится муфтой цен­ тробежного измерителя. Регулирующий орган 1, представ­ ляя собою поворачивающуюся лопасть винта, стоит на с т о ­ роне отвода.

Поскольку регулирующий орган стоит на стороне отвода, сервомотор должен на него действовать так, чтобы увели­ чению или уменьшению регулируемого параметра соответ­ ствовало бы также увеличение или уменьшение открытия регулирующего органа. В рассматриваемом примере откры­ тие регулирующего органа определяется углом поворота лопасти винта.

Центробежный измеритель имеет особое устройство, по­ средством которого изменяют заданное номинальное значе­ ние регулируемого параметра, т. е. изменяют о.тах и атЫ.

Летчик с помощью системы тросов поворачивает ролик управления 6, вследствие чего шестерня перемещает рейку, и пружина поджимается, устанавливая новые значения мак­ симальной и минимальной угловой скорости.

Для любой рабочей зоны при установившемся режиме золотник должен занять нейтральное положение, вследствие чего и муфта центробежного измерителя при различных положениях регулирующего органа займет всегда единое положение. Следовательно, для любого режима при одной и той же рабочей зоне будет одно и то же номинальное значение регулируемого параметра. Очевидно, рассматри­ ваемый регулятор не дает остаточного отклонения.

В рассмотренных двух схемах непрямого регулирования без обратной связи можно приближенно принять, что ско­ рость перемещения поршня сервомотора пропорциональна перемещению золотника. Это следует из того, что поршень золотника, перемещаясь, постепенно открывает окна, вслед­ ствие чего происходит медленное нарастание скорости.

Существуют также такие автоматические регуляторы, когда сервомотор сообщает движение регулирующему органу с некоторой постоянной скоростью. Отметим возможность осуществления такого движения. На фиг. 25 представлена другая конструкция автоматического регулятора винта изме­ няемого шага, работающего по схеме непрямого регулиро­ вания. Особенность этой схемы заключается в том, что лопасть винта поворачивается от электромотора, являю­ щегося сервомотором.

Опишем кратко принцип действия автоматического регу­ лятора в процессе регулирования. Масло все время посту­ пает в золотник через трубопровод а и сливается из него через трубопровод с. В процессе движения поршень золот­ ника, поднимаясь вверх, в большей степени открывает выходное отверстие, вследствие чего давление в трубопро­ воде b увеличится. Напротив, при опускании поршня золот­ ника давление в трубопроводе уменьшится.

Пусть произошло увеличение числа оборотов двигателя, а следовательно, и втулки центробежного измерителя 2.

Грузы разойдутся и поднимут поршень дросселирующего золотника 3, вследствие чего давление масла в трубопро­ воде b увеличится. Увеличение давления вызовет перемеще­ ние поршня 4, к ш току которого присоединен контакт 5.

Замыкание контакта включит электромотор, не изображ ен­ ный на фиг. 25.

Последний осуществляет поворот лопасти винта, предста­ вляющей собою регулирующий орган, не показанный на фигуре. Так как электромотор очень быстро „наберет" рас­ четное число оборотов, то лопасть винта будет поворачи­ ваться с постоянной угловой скоростью. Следует заметить, что в некоторых случаях применение подобных сервомото­ ров приводит к неудовлетворительной работе всего ре гу ­ лятора в целом.

Д л я того чтобы достигнуть пропорциональной скорости поворота лопасти винта, автоматический регулятор имеет следующее прерывающее устройство. На втулке центро­ бежного измерителя помещается шестерня 6, которая при­ водит во вращательное движение кулачок 7 с помощью пары зубчатых колес и червячной передачи. Толкатель, получив поступательное движение, перемещает рамку 8 с контактами.

В процессе установившегося режима шток занимает сред­ нее положение и толкатель в своем движении не замыкает контактов, вследствие чего ток в электромотор не посту­ пает.

В начале процесса регулирования, когда поршень зо л о т­ ника только немного откроет отверстие, ш ток замыкает контакт, но электромотор, не достигнув еще требуемой с ко­ рости, будет выключен с помощью прерывающего устрой­ ства. Если бы шток не перемещался, электромотор имел бы прерывистое движение с некоторой средней угловой ско­ ростью.

При дальнейшем подъем е толкателя средняя скорость будет увеличиваться и, наконец, когда окна золотника пол­ ностью откроются, мотор будет работать с угловой ско­ ростью, соответствующей паспорту электромотора, так как в этом случае контакты не будут размыкаться. Таким обра­ зом, описанное прерывающее устройство дает возможность Фиг. 25. Регулятор числа оборотов винта изменяемого шага получить угловую скорость, изменяющуюся примерно п ро­ порционально перемещению золотника.

При уменьшении угловой скорости двигателя явление протекает аналогичным образом. В этом случае давление в трубопроводе b уменьшится. Тогда под действием п р у ­ жины шток переместится вниз, произойдет включение элект­ ромотора, вращение которого будет происходить в противо­ положном направлении.

Регуляторы наддува

В авиационных двигателях с целью увеличения их м ощ ­ ности ставится нагнетатель для повышения давления (рк) воздуха, поступающего в двигатель. С поднятием на высоту давление атмосферного воздуха понижается, а следова­ тельно, и уменьшается р к. Д ля того, чтобы сохранить при заданном режиме значение p k постоянным, ставят автомати­ ческий регулятор наддува.

В рассматриваемом случае регулируемым объектом яв­ ляется нагнетатель. Пространство за нагнетателем предста­ вляет собою камеру, куда подводится и откуда отводится энергия. Принципиальная схема автоматического регулятора наддува представлена на фиг. 26. В этой схеме применен специальный вид регулирующего органа 1, установленного на стороне подвода, т. е. перед нагнетателем. При повороте лопаток вокруг своих осей изменяется количество поступа­ ющего воздуха в нагнетатель.

Чувствительным элементом является гармониковый изме­ ритель 2. Исполнительный механизм представляет собою гидропривод, шестеренчатый насос которого не показан на фигуре. Он и осуществляет питание всей масляной системы двигателя. В этом, как и в ранее рассмотренных регулято­ рах, отсутствует связь между золотником и сервомотором.

Следует заметить оригинальную конструкцию золотника, в котором имеется не три, а два масляных канала. П ор­ шень золотника имеет два радиальных и одно осевое отвер­ стие.

Действие регулятора наддува, в основном, не будет отличаться от принципа работы регулятора винта с изменя­ емым шагом. Рассмотрим переходный процесс. Пусть само­ лет перешел на большую высоту, давление во всасывающем патрубке уменьшится, вследствие чего р к также умень­ шится. Уменьшение p k и представляет собою возмущающее воздействие.

Как только понизится р 0 сработает чувствительный элемент и переместит поршень золотника. Поршень серво­ мотора, перемещаясь, воздействует с помощью кулисного механизма 5 и зубчатого механизма 6 на поворачивающиеся лопатки. Лопатки повернутся вокруг своих осей так, что произойдет увеличение количества воздуха, поступающего в единицу времени в нагнетатель.

Снижение высоты поведет к обратным движениям. Так как в этом случае р к увеличится, то шток измерителя пе­ реместится в противоположном направлении. Следовательно, поршень золотника сервомотора переместится такж е в про­ тивоположном направлении. Лопатки, поворачиваясь в про­ тивоположном направлении, уменьшат количество воздуха, подаваемого в единицу времени в нагнетатель. После одного или нескольких колебаний наступит новый установившийся режим и р к примет номинальное значение, соответствую щее настройке чувствительного элемента.

Постоянство р к должно поддерживаться для определен­ ного режима, установленного положением дроссельной заслонки. С этой целью для соответствующей настройки чувствительного элемента автоматический регулятор имеет специальное устройство. Летчик, изменяя положение дрос­ сельной заслонки, одновременно поворачивает с помощью рычагов лопатки и кулачок 7 на определенный угол. Кула­ чок перемещает толкатель, тем самым сжимает пружину и устанавливает новую рабочую зону для чувствительного элемента.

Для взлетного режима летчик с помощью другой системы рычагов поворачивает кулачок 8, который дополнительно подожмет гармониковый измеритель. Вследствие этого при­ дет в движение сервомотор и повернет дополнительно ло­ патки. Таким образом, во время взлетного режима кулачок 7 не соприкасается с толкателем. Как только закончится взлетный режим, кулачок 8 выключается летчиком, кулачок же / приходит в соприкосновение с толкателем и этим самым определяется номинальный заданный режим.

На фиг. 27 изображена принципиальная схема другой конструкции автомата наддува, интересная тем, что для привода в движение сервомотора не ставится и не исполь­ зуется какой-либо насос. В качестве же рабочего агента используется рабочая смесь, подводимая к нагнетателю и отводимая от него. В рассматриваемой схеме нагнетатель стоит после карбюратора. Чувствительным элементом яв­ ляется гармониковый измеритель. Смесь из улитки нагнета­ теля по трубке b подается через поворотный кран 5 внутрь золотника 3.

Автоматический регулятор наддува, как уже указывалось, имеет целью поддержать постоянство давления (p k) во вса­ сывающем патрубке двигателя. Пусть увеличилась высота полета, тогда атмосферное давление понизится, вследствие чего уменьшится р к. С уменьшением р к пружина измери­ теля опустит поршень золотника. Пространство справа за поршнем сервомотора 4 соединится с помощью канала А у поворотного крана 5 и трубки b с выходной улиткой наг­ нетателя. Следовательно, в правой части цилиндра серво­ мотора будет давление, равное рк. Левая же сторона про­ странства соединяется со всасывающим патрубком через канал В золотника и трубку d.

Так как давление после нагнетателя будет больше, чем давление перед нагнетателем, то поршень сервомотора пере­ местится влево и с помощью рычагов и дифференциального механизма приоткроет дроссельную заслонку 1, вследствие чего увеличится подача смеси и давление p k. В случае уве­ личения р к поршень золотника поднимается кверху. Камера Ф иг. ?7. Р егулятор наддува н еп р я м ого дей стви я без обратн ой связи 5Э нагнетания через трубку Ь, поворотный кран и канал С соединяется с левою частью цилиндрового пространства сервом отсра, а всасывающий патрубок—с правой стороной цилиндрового пространства при помощи трубки d и канала/?.

Следовательно, поршень золотника переместится вправо и дроссельная заслонка уменьшит подачу смеси, что поведет к уменьшению p k.

При установившемся режиме золотник перекроет канал А и С. Давление наддува (рк) примет номинальное значение, соответствующее определенному режиму. Настройка чувст­ вительного элемента осуществляется летчиком, который с помощью системы рычагов поворачивает кулачок, толка­ тель которого, перемещая пробку гармоникового измери­ теля, поджимает коническую пружину и тем самым уста­ навливается другая рабочая зона.

На фиг. 27 изображены еще механизмы, используемые при запуске двигателя и на взлетном режиме. Принцип дей­ ствия этих механизмов, как не относящихся непосредственно к вопросам регулирования, считаем описывать излишним.

Р егулятор давления На фиг. 28 изображен регулятор давления. В качестве чувствительного элемента такж е применен гармониковый измеритель 2. Сопловой аппарат 3 является управляющим элементом. Кратко отметим устройство этого аппарата. Ж ид­ кость от насоса поступает в сопло, ударяется о заслонку, выливается из коробки и попадает опять в зубчатый насос, т. е.

через коробку аппарата в единицу времени протекает по­ стоянное количество жидкости. Заслонка прикреплена к ры­ чагу 5, который может поворачиваться под действием или штифта 6 измерителя, или пружины. Между сопловым аппаратом и сервомотором никакой связи не имеется.

Рассмотрим принцип действия этого регулятора. Пусть давление увеличилось. Тогда измеритель сожмется, и штифт, поднимаясь вверх, повернет рычаг с заслонкой, вследствие чего увеличится проходное сечение сопла. Дополнительное количество жидкости поступит из поршневого сервомотора 4 одностороннего действия. Поршень сервомотора подни­ мется вверх и прикроет регулирующий орган 1.

З а к л ю ч е н и е. Приведенные примеры' наглядно пока­ зывают, что автоматический регулятор, осуществляя раз­ дельно наложенные на него две функции, состоит из двух элементов. Чувствительный элемент только отзывается на изменение регулируемого параметра, измеряя его величину.

Исполнительный механизм переставляет регулирующий орган под действием постороннего источника энергии.

В свою очередь, исполнительный механизм состоит из насоса, являющегося посторонним источником энергии, сер­ вомотора, предназначенного для перестановки регулирую­ щего органа, и из управляющего элемента, который под действием импульса чувствительного элемента приходит в движение. К этому необходимо добавить, что исполни­ тельный механизм должен так действовать, чтобы при уве­ личении регулируемого параметра происходило прикрытие регулирующего органа, если последний стоит на стороне подвода. Напротив, регулирующий орган, стоящий на сто­ роне отвода, должен при увеличении регулируемого пара­ метра еще более открываться.

Следует заметить, что наличие специального насоса в исполнительном механизме не является обязательным. Вопервых, насос может быть общий, доставляющий м;,сло в общую масляную систему, из которой оно частично используется для привода сервомотора, как это имеет место в автоматическом регуляторе наддува, изображенном на фиг. 26. Во-вторых, насос, как это видно из фиг. 27, может совершенно отсутствовать.

Структурная схема, представленная на фиг. 29, в виде одного варианта с регулирующим органом на стороне под­ вода, соответствует всем рассмотренным примерам. Насос Фиг. 29. С труктурная схема регулируемого о бъ ек та с регулятором непрямого действия без обратной связи в структурную схему не введен, так как наличие его необя­ зательно, а на схеме указано, что сервомотор приводится в движение от постороннего источника энергии с количе­ ственным параметром Qe. Направление импульсов от одного элемента к другому на схеме указано стрелками.

Все рассмотренные регуляторы не имеют никакой меха­ нической связи между управляющим элементом и сервомо­ тором, а поэтому называются регуляторами непрямого дей­ ствия без обратной связи. Они, как было указано, могут дать две совершенно различные характеристики регулиро­ вания. При неустойчивом регулируемом объекте пуско­ вой орган не может занять нейтрального положения, и регу­ лируемый параметр будет непрерывно изменяться. Так как переходный режим не может закончиться, то такой процесс регулирования является неустойчивым, а кривая, изобра­ женная на фиг. 30, представляет собою характеристику неустойчивого процесса регулирования.

При устойчивом регулируемом объекте переходный режим быстро закончится и наступит новый установив­ шийся режим. Из рассмотренных примеров следует, что для каждого установившегося режима, т. е. для каждого положения регулирующего органа, пусковой орган будет всегда занимать нейтральное положение.

Ф и г. 30. Х арактеристика регулирования при колебательном процессе. регулирования Очевидно, и чувствительный элемент будет сохранять одно положение, вследствие чего регулируемый параметр будет иметь одно и то же номинальное значение для всех положений регулирующего органа. Такой процесс регули­ рования назовем астатическим, а сами регуляторы—астати­ ческими. На фиг. 31 изображена характеристика астатиче­ ского регулирования, при этом предполагаются затухающие колебания. Д ля такой характеристики будет всегда соблю­ даться равенство, а именно: а* = а0.

Как уже отмечалось, чувствительный элемент может иметь несколько рабочих зон, причем для каждой из них будет существовать своя степень неравномерности arnin 8 _ a /na.r В процессе переходного режима независимо от ч и с л а рабочих зон регулируемый параметр будет изменяться, но при установившемся режиме для каждой рабочей зоны при

–  –  –

8, Автоматические регуляторы непрямого действия с обратной жесткой связью Регуляторы непрямого действия без обратной связи, как указывалось ранее, дают при отсутствии устойчивости ре­ гулируемого объекта неустойчивый процесс. Если же дополнительно воздействовать на управляющий элемент, то система может сделаться устойчивой. Это дополнитель­ ное воздействие, кроме того, может привести к уменьше­ нию и времени регулирования. Такое улучшение качества процесса регулирования достигается в регуляторах непря­ мого действия с обратной жесткой связью. Рассмотрим несколько примеров таких регуляторов.

Р егулятор скорости

На фиг. 33 изображен регулятор скорости, применяемый для регулирования паровых машин и отличающийся от ранее рассмотренного регулятора тем, что сервомотор сое­ динен с золотником.

Рассмотрим процесс регулирования. Пусть муфта центро­ бежного измерителя переместилась вверх вследствие уве­ личения угловой скорости вала машины. Так как поршень сервомотора не может в первый момент переместиться, то точка А может вначале рассматриваться как непод­ вижная. В этом случае движение золотника сервомотора и регулирующего органа будет происходить точно так же, как и в рассмотренной ранее схеме (фиг. 23).

Затем поднимающийся вверх поршень сервомотора пере­ местит точку А вверх и вызовет поворот рычага. Послед­ ний будет поворачиваться вокруг точки В, так как со­ противление для передвижения поршня золотника будет значительно меньше, чем сопротивление для передвижения муфты центробежного измерителя. Таким образом, поршень золотника начнет перемещаться вниз, т. е. противоположно тому направлению, которое он получил от чувствительного элемента.

Так как окна золотника благодаря обратному движению его поршня будут прикрываться, то количество масла, по­ ступающего в сервомотор, уменьшится. Поршень сервомо­ тора будет медленнее подниматься вверх, а поршень золот­ ника, медленно опускаясь вниз, займет нейтральное полоМ, В, Семенов Фиг. 33. Регулятор скорости непрям о го действия с обратной ж естко й связью жение. В случае перерегулирования движение всех элемен­ тов регулирующего устройства будет происходить в про­ тивоположном направлении. Таким образом, рассматриваемый регулятор не требует наличия устойчивости регулируемого объекта, так как поршень золотника приходит в нейтраль­ ное положение под действием устройства, связывающего сервомотор с золотником.

Одни авторы называют это устройство жестким выклю­ чателем, считая, что оно выключает сервомотор. Д ругие называют обратной жесткой связью. Обратной потому, что сервомотор посредством этой связи сообщает поршню золотника движение, обратное тому, которое поршень зо л о т­ ника получает от чувствительного элемента. Название „жест­ кая связь" объясняется тем, что поршень сервомотора пе р е ­ дает движение поршню золотника с помощью механизма, имеющего одну степень свободы.

При вновь установившемся режиме поршень золотника займет нейтральное положение и точка С будет всегда иметь неизменное положение. Каждому значению коэф ф ици­ ента нагрузки \ будет соответствовать вполне определенное положение регулирующего органа, поршня сервомотора и точки рычага А, а следовательно, и точки В, так как точка С остается без изменения. Отсюда следует, что каждому положению регулирующего органа будет соответ­ ствовать свое положение муфты центробежного измери­ теля, т. е. новое, но вполне определенное номинальное значение регулируемого параметра. Таким образом, рас­ сматриваемый автоматический регулятор дает остаточное отклонение, т. е. обладает статизмом.

Регуляторы давления

На фиг. 34 изображен автоматический регулятор, осо­ бенностью которого является конструкция управляющего элемента, называемого струйным аппаратом. Рассмотрим процесс регулирования.

Пусть вследствие изменения нагрузки потребителя, что является возмущающим воздействием, увеличилось давле­ ние в трубопроводе. Тогда мембрана чувствительного э л е ­ мента 2 прогнется влево и повернет струйную трубку 3 вокруг неподвижного шарнира. Конец этой трубки подхо­ дит к сопловой коробке 3', в которой имеются два сопла.

Масло под давлением через неподвижный шарнир попадает в струйную трубку, проходит через сопловую коробку и поступает по обе стороны поршня сервомотора 4.

Кинетическая энергия вытекающего масла из струйной трубки превращается в сопловой коробке в потенциальную энергию, которая и служит источником движения для поршня сервомотора. Если струйная трубка находится в ней­ тральном положении, то перепад давлений, действующих по обе стороны поршня сервомотора, будет отсутствовать, Фиг. 34. Регулятор давления непрям ого действия с обратной ж есткой связью вследствие чего поршень сервомотора не переместится и масло из сопловой коробки выльется обратно и пойдет на слив.

При повороте струйной трубйи влево давление маела над поршнем станет больше, чем под поршнем. Последний будет перемещаться вниз и выдавит масло через сопловую к о ­ робку на слив. Таким образом, при повороте струйной т р у б к и сервомотор приведет в движение регулирующий орган. Перемещающийся поршень сервомотора прикроет задвижку 1, вследствие чего уменьшится поступление ра­ бочего агента и д авл ен и е• понизится. Кроме того, переме­ щение поршня сервомотора вызовет действие обратной связи. Последняя в рассматриваемом случае состоит из передаточного рычажного механизма 5 и двух гофрирован­ ных цилиндров, соединенных трубкой. Пружина 8, сопри­ касающаяся со струйной трубкой, относится к чувствитель­ ному элементу.

При движении поршня сервомотора вниз рычаг повер­ нется и сожмет гофрированный цилиндр 6. Увеличившееся давление жидкости или воздуха, находящегося в цилиндре, передается на другой гофрированный цилиндр 7, который, растягиваясь, воздействует на пружину 8 и переместит струй­ ную трубку вправо. Таким образом, благодаря действию обратной связи струйная трубка получит движение, противо­ положное тому, каковое она получила от чувствительного элемента. В рассматриваемой схеме гофрированные цилин­ дры являются обыкновенным передаточным механизмом с одной степенью свободы.

В случае перерегулирования движения всех элементов автоматического регулятора будут протекать в обратном направлении. Мембрана и струйная трубка переместятся вправо, поршень сервомотора пойдет кверху и обратная связь отклонит струйную трубку влево.

Рабочая зона чувствительного элемента определяется крайними положениями мембраны, причем переход от од­ ного режима к другому осуществляется за счет поджатая пружины 8. Д л я каждого режима степень неравномерности будет определяться по ранее указанному уравнению.

Как следует из протекания процесса переходного режима, каждому положению регулирующего органа будет соот­ ветствовать определенное положение мембраны, а следова­ тельно, и свое вполне определенное номинальное значение регулируемого параметра. Таким образом, рассматриваемый автоматический регулятор дает остаточное отклонение.

В качестве второго примера регулятора давления рас­ смотрим регулятор турбокомпрессора (фиг. 35), приводимого в движение паровой турбиной, число оборотов которой меняется в зависимости от нагрузки сети, получающей воздух. Камера нагнетания, где поддерживается постоян­ ство давления, представляет собою аккумулятор потенци­ альной энергии воздуха.

При уменьшении нагрузки в сети потребителя давление воздуха увеличится, чувствительный элемент 2 придет в движение и воздействует на исполнительный механизм.

Фиг. 35. Регу ли ро в ани е турбокомпрессора с помощью регулятора непрямого действия с о братной ж есткой связью Поршень золотника, перемещаясь вниз, откроет отверстия золотниковой втулки 3'. Масло из масляной системы, про­ текая через эти отверстия, поступит под поршень серво­ мотора 4 и прикроет регулирующий орган 1, установленный на турбине.

Кроме того, поршень сервомотора, перемещаясь вверх, через посредство рычага АОС опустит вниз золотниковую втулку, выходные отверстия которой перекроются поршнем з о л о т н и к а. Таким образом, обратное действие связи будет заключаться в том, что чувствительный элемент, действуя на поршень золотника, включает сервомотор, а обратная жесткая связь, при помощи втулки выключает его из гидропривода.

Каждому установившемуся режиму будет соответство­ вать определенное положение регулирую щ его органа, пор­ шня сервомотора и втулки золотника. Так как поршень золотника должен перекрывать отверстия втулки, то мемб­ рана чувствительного элемента займет вполне определен­ ное положение.

Рассматриваемый автоматический регулятор представляет интерес тем, что при наличии одного регулируемого пара­ метра приводятся в действие два аккумулятора энергии — кинетической и потенциальной. В регуляторе давления из­ менение количества подводимой потенциальной энергии в камеру нагнетания осуществляется компрессором за счет изменения его числа оборотов. Это возможно, если паровая турбина Гудет работать при различном числе оборотов, соответствующем различной нагрузке потребителя.

Изменение числа оборотов турбины достигается тем, что, с одной стороны, каждому положению регулирующего органа будет соответствовать определенная мощность тур­ бины. С другой стороны, нагрузке потребителя будет соот­ ветствовать вполне определенный крутящий момент ком ­ прессора, а следовательно, и турбины. Таким образом, для каждого установившегося режима, заданного нагрузкой по­ требителя, аккумулятор скорости должен иметь вполне определенные значения мощности и крутящего момента, что в свою очередь обеспечивает точное значение числа обо­ ротов турбины.

Рассмотрим еще один регулятор давления, обратная связь которого обладает запаздыванием (фиг. 36). Чувстви­ тельным элементом является упругая трубка 2. Исполни­ тельный механизм включает в себя сервомотор 4 мембран­ ного типа. В качестве пускового органа применен сопловой аппарат 3 с заслонкой и дополнительным гофрированным цилиндром 3'. Обратная жесткая связь состоит из гофри­ рованного цилиндра 5 и трубопровода, на котором поме­ щается регулируемый дроссель 6.

В процессе установившегося движения воздух из сети проводит через сопло и выходит наружу. В этом случае клапан 7, подводящий воздух к сервомотору, будет пере­ крыт. При увеличении давления упругая трубка развернется и повернет стрелку вправо, что вызовет увеличение про­ ходного сечения сопла. Дополнительный воздух пойдет из цилиндра 3'; последний сожмется и откроет клапан 7. Посту­ пающий воздух воздействует на мембрану сервомотора, и ре­ гулирующий орган 1 прикроется. Воздух такж е поступит в циФиг. 36. Р егулятор давления непр ям ого действия с запазды­ ванием в обр атн ой ж есткой связи линдр 5, последний растянется и приведет заслонку в ней­ тральное положение.

Если дроссель 6 закрыть полностью, то обратная связь будет выключена. Изменяя положение дроссели, мы тем самым вводим запаздывание в действие обратной связи, так как воздух вначале пойдет в сервомотор, а потом уже в цилиндр обратной связи. Таким образом, обратная связь будет действовать с опозданием по отношению к переме­ щению регулирующего органа. Такое запаздывание может положительно влиять на устойчивость регулируемой системы.

З а к л ю ч е н и е. Автоматический регулятор непрямого действия с обратной жесткой связью, так же как и без обратной связи, выполняет раздельно возложенные на него две функции, а именно: чувствительный элемент отзывается на изменение регулируемого параметра, а исполнитель­ ный механизм производит перестановку регулирующего органа. Эти две схемы отличаются лишь структурой исполни­ тельных механизмов. Вводится новый элемент — обратная связь, которая соединяет сервомотор с управляющим элеФиг. 37. Структурная схема регулируемого о б ъ е ь т а с регуля­ тором непрям о го действия при наличии обратной ж ест ко й связи ментом и доставляет автоматическому регулятору дополни­ тельно одну степень свободы.

Сервомотор должен быть так соединен с регулирующим органом, чтобы увеличению регулируемого параметра с о ­ ответствовало бы прикрытие или открытие регулирующего органа в зависимости от того, на какой стороне последний поставлен. Управляющий элемент под действием сервомо­ тора должен получать движение, противоположное тому, какое он получает от чувствительного элемента. Таким о б ­ разом, на управляющий элемент действуют два импульса в противоположном направлении: один от чувствительного элемента и другой от сервомотора.

На фиг. 37 представлена структурная схема. С хем а является замкнутой, передача импульсов показана стрелками.

Так как обратная связь, воздействуя на управляющий элемент, выключает- сервомотор, то рассматриваемый авто­ матический регулятор может с успехом применяться и для неустойчивых объектов. Этот фактор является су­ щественным преимуществом рассматриваемой схемы по сравнению со схемой непрямого регулирования без обрат­ ной связи. Кроме того, обратная связь ускоряет дей­ ствие автоматического регулятора, благодаря чему умень­ шается время процесса регулирования. Чувствительный эле­ мент, как и в ранее рассмотренных схемах, имеет для каждого режима рабочую зону, которая определяет вели­ чину степени неравномерности.

Из рассмотренных примеров следует, что каж д ом у положению регулирующего органа соответствует опреде­ ленное номинальное значение регулируемого параметра, ко­ торое будет зависеть от коэффициента нагрузки. Следова­ тельно, автоматический регулятор непрямого действия с об­ ратной жесткой связью аналогично регулятору прямого действия дает остаточное отклонение, т. е. обладает статизмом.

Характеристики регулирования и характеристика автома­ тического регулятора представлены будут примерно графи­ ками, изображенными на фиг. 21 и ф и г. 20.

9. Автоматические регуляторы непрямого действия с обратной гибкой связью Рассмотрим автоматические регуляторы, в которые вве­ дено дополнительное устройство по сравнению с регул ято­ рами непрямого действия, имеющими обратную ж есткую связь. Это устройство, называемое изодромным, дает воз­ можность осуществить вполне точное регулирование.

Р егу ля то р ы скорости На фиг. 38 изображен автоматический регулятор с обрат­ ной гибкой связью, называемый очень часто изодромным ре­ гулятором. Так как действие объекта в случае регулирова­ ния скорости нами неоднократно отмечалось, то считаем воз­ можным непосредственно перейти к описанию самого регу­ лятора.

Рассматриваемый регулятор отличается от ранее описан­ ного лишь устройством самой обратной связи. В ведена Фиг. 38. Регулятор скорости непрямого действия с обратной гибкой связью изодромное устройство, состоящее из катаракта 5 и пружины

6. Цилиндр катаракта соединен жестко с поршнем сервомо­ тора, а поршень катаракта связан с рычагом АЗС. Пружина присоединена в точке А и действует на поршень катаракта.

Принцип действия изодромного катаракта остается тем же самым, что и катаракта, действующего на муфту центро­ бежного измерителя (фиг. 13).

Рассмотрим процесс переходного режима. С увеличением угловой скорости муфта центробежного измерителя 2 и поршень золотника 3 переместятся вверх. Поршень серво­ мотора 4 в процессе своего движения, с одной стороны, прикроет регулирующий орган, а с другой стороны, пере­ местит цилиндр катаракта.

В первый момент процесса регулирования сопротивление катаракта будет значительно больше сопротивления пру­ жины, поэтому последняя подожмется и поршень катаракта переместится, как одно целое вместе с цилиндром. При та ­ ком движении поршня катаракта связь между поршнем сер­ вомотора и поршнем золотника будет действовать, как, ра­ нее описанная, жесткая связь. Ради простоты рассуждения допустим, что поршень золотника под действием обратной жесткой связи принял нейтральное положение. Процесс ре­ гулирования как бы закончился и положению регулирую­ щего органа соответствует вполне определенное номиналь­ ное значение регулируемого параметра, определяемое коэф­ фициентом нагрузки.

После этого наступит действие гибкой связи. Поскольку цилиндр катаракта остановился, сопротивление будет равно нулю, и поджатая пружина переместит поршень катаракта вниз. Повернутый ранее вокруг точки В рычаг ABC повер­ нется обратно и золотник вновь переместится вверх. Пор­ шень сервомотора придет в движение и дополнительно при­ кроет регулирующий орган, что вызовет дополнительное уменьшение числа оборотов и муфта измерителя, опускаясь вниз, воздействует на рычаг ABC и приведет поршень золот­ ника в нейтральное положение. Отсюда можно заключить, что обратная гибкая связь косвенным образом оказывает до­ полнительное действие на чувствительный элемент через регулируемый объект.

Конечно, описанный процесс в действительности не будет протекать в такой последовательности, так как механизм регулирующего устройства имеет три степени свободы и тем более всегда возможно перерегулирование. Однако окончательный результат будет всегда таков, что рычаг ABC должен занять одно и то же неизменное положение.

Таким образом, после окончания процесса переходного ре­ жима регулирующий орган, поршень сервомотора и цилиндр катаракта изменяют свое положение. Все же остальные элементы автоматического регулятора остаются в неизмен­ ном положении.

Рассматриваемый автоматический регулятор обеспечивает одно и то же номинальное значение регулируемого пара­ метра независимо от положения регулирующего органа, т. е.

Фиг. 39. Р егулятор скорости непрямого действия с |о братной гибкой связью осуществляет точное регулирование, так как остаточное отклонение равно нулю.

На фиг. 39 изображен также автоматический [регулятор скорости, но имеющий несколько иное конструктивное оформление. В этой конструкции чувствительным элемен­ том является крыльчатка, соединенная трубопроводом с гармониковым измерителем 2.

В данном случае крыльчатка 2' в процессе своего вра­ щения изменяет не количество жидкости в системе, а толь­ ко давление. Следовательно, с увеличением числа оборотов • давление жидкости в гофрированном цилиндре увеличится и цилиндр расширится, что вызовет поднятие поршня золотника_3, так как последний жестко связан с измерителем. В рассматриваемом регуляторе применен сложный чувстви­ тельный элемент, в котором крыльчатка реагирует на изме­ нение угловой скорости, а гармониковый измеритель воз­ действует на управляющий элемент.

Сервомотор будет включен в гидросистему и, пере­ мещаясь вниз, прикроет регулирующий орган /, что вызовет уменьшение числа оборотов, и тем самым окажет действие на обратную гибкую связь. Последняя состоит из цилиндра и поршня катаракта 5, пружины 6, рычага СОА и золотни­ ковой втулки 3'.

Вначале рассмотрим, как и в предыдущем случае, дей­ ствие обратной жесткой связи, когда поршень и цилиндр катаракта перемещаются, как одно целое. В этом случае рычаг СОА повернется вокруг точки О и поднимет золот­ никовую втулку, что поведет к закрытию окон цилиндра золотника и процесс регулирования, если он апериодиче­ ский, может закончиться.

После этого придет в действие обратная гибкая связь, причем сначала примем точку М неподвижной. Пружина переместит поршень катаракта вверх и рычаг СОА повер­ нется; золотниковая втулка, опускаясь от действия своего веса, откроет окна цилиндра золотника. Сервомотор вклю­ чится в гидросистему и произойдет дополнительное пере­ мещение регулирующего органа. Это вызовет дополнитель­ ное уменьшение числа оборотов, измеритель сожмется и переместит поршень золотника вниз, что поведет к закры­ тию окон цилиндра золотника к процесс регулирования, если он апериодический, будет закончен.

Процесс регулирования, протекая в действительности более сложным путем, закончится лишь тогда, когда пру­ жина окажется в свободном состоянии, а поршень ката­ ракта, рычаг СОА, золотниковая втулка и поршень золот­ ника займут нейтральное положение. Таким образом, как и в рассмотренном ранее примере, каждому положению регу­ лирую щ его органа будет соответствовать одно и то же но­ минальное значение регулируемого параметра, т. е. подоб­ ная схема обеспечивает точное регулирование.

Описанный процесс переходного режима соответствует неподвижной точке М. В рассматриваемом же изодромном устройстве точка М присоединена к рычагу N M D, повора­ чивающемуся вокруг точки D. Рычаг N M D приводится в движение шатуном KN, причем точка К жестко соединена с цилиндром катаракта.

Это устройство дает возможность обеспечить различную по величине степень неравномерности 8. Действительно, каждому положению регулирующего органа будет соотв ет­ ствовать вполне определенное положение рычага N M D.

Следовательно, по окончании процесса регулирования рычаг СОА и чувствительный элемент займут новое по­ ложение, что соответствует новому номинальному значе­ нию регулируемого параметра и какой-то степени нерав­ номерности.

С изменением положения точки D будет изменяться ве­ личина степени неравномерности. Так, помещая точку D между точками М и N, получим отрицательную степень неравномерности, т. е. полному открытию регулирующего органа, поставленного на стороне подвода, будет соответ­ ствовать максимальное номинальное значение регулируе­ мого параметра. Величина остаточного отклонения в проти­ воположность схемам прямого и непрямого регулирования с обратной жесткой связью будет зависеть не от рабочей зоны чувствительного элемента, а от соотношения плеч рычага NMD.

Введенный в схему изодромного регулятора лишний параметр дает возможность как экспериментальным, так и теоретическим путем осуществить настройку схемы на та ­ кой процесс регулирования, при котором будет получаться более быстрое затухание и меньший заброс регулируемого параметра. Кроме того, этот параметр дает возможность осуществить статизм, если он требуется по условиям по­ ставленной задачи регулирования.

На фиг. 40 представлен автоматический регулятор с фрикционным изодромным устройством, применяемый для регулирования числа оборотов гидравлических турбин.

Обратная гибкая связь состоит из следующих элементов.

Поршень сервомотора соединен с помощью передаточного механизма со шпинделем винта, на котором находится гай­ ка 6, являющаяся одновременно фрикционным колесом.

Лобовая фрикционная передача приводится в движение от вала измерителя с помощью пары зубчатых колес. В про­ цессе установившегося движения лобовое колесо, совпадая с центром колеса 7, находится в состоянии покоя.

С гайкой шарнирно связан поступательно движущийся кулачок 8 с плоской рабочей поверхностью. Нижний ролик кулачка перемещается по шпинделю винта. Кулачок приво­ дит в движение рычаг 9, который связан с рычагом САВ.

В рассматриваемой гибкой связи отсутствует катаракт.

Кратко рассмотрим процесс регулирования. Пусть про­ изойдет увеличение числа оборотов. Муфта центробежного измерителя поднимется вверх и повернет рычаг вокруг Фиг. 40. Регулятор скорости непря­ мого действия с обратной гибкой связью точки А. Поршень золотника опустится вниз и включит в гидросистему сервомотор. Поршень последнего, перемещаясь вправо, прикроет регулирующий орган 1, представляющий собою направляющий аппарат, условно изображенный на фиг. 40 в виде задвижки.

После этого благодаря наличию жесткой связи, получаю­ щей движение от поршня сервомотора через передаточный механизм, шпиндель, гайка и кулачок переместятся вправо.

Рычаг 9, поворачиваясь по часовой стрелке, повернет ры­ чаг ВАС вокруг точки В, что вызовет поднятие золотника.

На этом заканчивается действие жесткой обратной связи.

В этом случае получилось бы новое номинальное значение числа оборотов.

Затем вступает в действие фрикционное устройство, играющее роль гибкой связи. Фрикционное колесо, находя­ щееся справа от оси вращения ведущего фрикционного ко­ леса, будет вращаться и переместится влево вследствие наличия винтовой пары; кулачок такж е переместится влево.

Рычаг 9 повернется против часовой стрелки, повернет рычаг ВАС вокруг точки В, и золотник опустится. Сервомотор опять включится и дополнительно переместит регулирующий орган, что вызовет дополнительное уменьшение числа оборотов.

После того как полностью закончится процесс регулиро­ вания, поршень золотника займет нейтральное положение.

Гайка, кулачок и рычаг 9 возвратятся в исходное п ол ож е­ ние. Следовательно, и рычаг ВАС окажется такж е в п реж ­ нем положении, благодаря чему будет обеспечено точное регулирование. Регулирующий орган, поршень сервомотора и шпиндель будут находиться в новом положении.

Очевидно, описанное фрикционное устройство действует аналогично гибкой связи, имеющей катаракт. Оно допускает также введение дополнительного параметра настройки. В этом случае на шпиндель надевают кулачковую втулку 10, имеющую различный уклон вдоль оси шпинделя. Требуе­ мый уклон мож ет быть достигнут путем поворота этой втулки вокруг оси шпинделя. Вдоль втулки перемещается нижний ролик кулачка.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
Похожие работы:

«ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ ПРОМИСЛОВОСТІ _ УДК 62-585.2 Соловьев В.М., Папакица В.В., Шепеленко Г.А., Воробьев М.И.НОВЫЕ МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛОПАТОЧНЫХ КОЛЕС ГИДРОТРАНСФОРМАТОРОВ 1. Введение На текущий момент наиболее крупными...»

«НАЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА АККРЕДИТАЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ПРОТОКОЛ № 5-2015 заседания Совета по аккредитации Национальной системы аккредитации Республики Беларусь г. Минск 29 апреля 2015 В 5-ом заседании Совета по аккредитации Национальной системы аккредитации Республики Беларусь (дал...»

«Шишкин Андрей Николаевич, канд. экон. наук, доцент, fshan@mail.ru, Россия, Тула, ФГБ ОУ ВПО ТГПУ им. Л. Н. Толстого. THE ROLE OF FINANCIAL PLANNING IN THE FORMATION OF AUTONOMOUS EDUCATIONAL INSTITUTIONS A. N. Shishkin, R. R. Kharisov The article describes the system and the tasks of financial p...»

«Часть VI. Международные последствия Версаля 12. Там же. Л. 187.13. Angriff. 1938. 1. Sept.14. Angriff. 1938. 2. Sept.; Frankfurter Zeitung. 1938. 3. Sept.15. Angriff. 1938. 3, 4. Sept.; Frankfurter Zeitung. 1938. 6. Sept.; Vlkischer Beobachter. 1938. 3, 4, 8, 9, 14, 16, 17, 18, 20, 21. Sept.; Deutsche Allgemeine Zeitung. 1938. 2, 5, 6. Sept.16. V...»

«Фрезерно-гравировальные станки Multicut 500 оборудование с высоким качеством раскроя и гравировки материалов для малых • производств Multicut 1000 производительная высокоточная серия оборудования Multicut 3000 высокопроизводительное оборудование для профе...»

«E. C. Щспин 191 E. C. Щепнн Уральский федеральный университет Геополитическое соперничество США и России на Дальнем Востоке в контексте усиления Китая В начале XXI в. наблюдается кризис однополярной мировой политической системы, которая установилась после 1991 г. в резуль­ тате распада СССР и краха мировой системы социал...»

«70 3251 5051 СРЕДСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ "ДЕЛЬФИН М" Инструкция по монтажу, пуску, регулированию и обкатке изделия ГКАЖ.425114.004 ИМ СОДЕРЖАНИЕ ГКАЖ.425114.004 Стр. 1 Общие указания 6 2 Меры без...»

«Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2013. № 2 (7). C. 59-67. ISSN 2079-6641 УДК 551.594 КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ПОТОКОВ СВИСТЯЩИХ АТМОСФЕРИКОВ И ГРОЗОВЫХ РАЗРЯДОВ Н.В. Чернева1, Г.М. Водинчар1, 2, В.П. Сивоконь1, А.Н.Мельников1, Д.В. Санников1, И.В.Агра...»

«Lehrbuch der Botanik fur Hochschulen Begrundet von E. Strasburger F. Noll H. Schenck A. F. W. Schimper 35. Auflage neubearbeitet von Peter Sitte Elmar W. Weiler Joachim W. Kadereit Andreas Bresinsky Christian Korner Spektrum Akademischer Verlag Heidelberg Berlin Ботаника Учебник для вузов На основе учебника Э....»

«Архангельская Алла Леонидовна, Жигунова Ольга Михайловна E-LEARNING В СИСТЕМЕ СОВРЕМЕННОГО ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ В данной статье рассматриваются различные определения e-learning и смежных понятий, особенности этой системы обучения, которая постепенно завоёвывает популярность в России. Основное внимание а...»

«Філологічні науки. – 2014. – Книга 2 УДК 811.161.1’42 РЕЧЕВОЕ СОБЫТИЕ В ПОЛИТИЧЕСКОМ ДИСКУРСЕ МАСС-МЕДИА УКРАИНЫ: ПАРАМЕТРЫ КЛАССИФИКАЦИИ Филатенко И. А. У статті аналізуються типи мовленнєвих подій в політичному дискурсі масмедіа України. Автор фокусує увагу на описі пара...»

«ЦИФРОВІ ТЕХНОЛОГІЇ, № 17, 2015 УДК 621.396 ВОЗМОЖНО ЛИ ПЛАНИРОВАНИЕ СЕТИ ЦИФРОВОГО DRM РАДИОВЕЩАНИЯ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ? Выходец А.А. Одесская национальная академия связи им. А. С. Попова ГП “Украинский научно-...»

«Инструкция по эксплуатации SD-видеокамера SDR-S7EE Model No. Перед пользованием прочтите, пожалуйста, эту инструкцию полностью. VQT1R22-1 Информация для Вашей безопасности ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ РИСКА СЛУЧАЙН...»

«Зарегистрировано 01 июля 2011 г. Национальный банк КарачаевоЧеркесской Республики Банка России (наименование регистрирующего органа) Т.И.Хоменко (подпись уполномоченного лица регистрирующего органа) Печать регистрирующего органа Решение о дополнительном выпуске ценных бумаг открытое акционерное общество Акционерный инв...»

«Система iBank 2 АРМ WAP-Банкинг Руководство пользователя Версия 2.0.14 Содержание Общая информация о системе iBank 2............... 3 Регистрация клиента.....................................»

«Лабораторная работа № 23 Светофильтры – простейшие монохроматоры света Оборудование: набор светофильтров, спектрофотометр СФ-46 Цель работы: ознакомление с принципами действия основных типов светофильтров — абсорбционных, отражательных, интерференционных и дисперсионны...»

«Остроумов Н.Н. Ответственность воздушного перевозчика за багаж и груз. // Актуальные проблемы международного частного и гражданского права. К 80-летию В.А. Кабатова. Под редакцией проф. С.Н. Лебедева. М.: Статут, 2006. С.202-215 Н.Н. Остроумов, канд. юрид. наук, доцент МГИМО (У) МИД РФ Ответственность...»

«ЕЭК ООН Использование гендерной статистики Набор средств для обучения пользователей данных Подготовлено для ЕЭК ООН Джессикой Гарднер (Jessica Gardner) Проект, 9 октября 2015 г.Использование гендерной статистики: Набор средств для обучения пользователей данных Об этом наборе средств Этот набор средств созд...»

«ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ СТАТЕЙ журнала Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна К публикации в журнале принимаются статьи на украинском, русском или английском яз...»

«Экспертиза МЕРКУЛОВ Павел Александрович – д.и.н., доцент, заведующий кафедрой политологии и государственной политики Орловского филиала Российской академии народного хозяйства и государственной службы при Президенте РФ (302028, Россия, г. Орел, б-р Победы, 5а; oo@orel.ran...»

«Исследование методов обнаружения вложений в звуковых файлах формата WAV ПОРТФЕЛЬ РЕДАКЦИИ БИТ А. А. Аленин, А. П. Алексеев ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ОБНАРУЖЕНИЯ ВЛОЖЕНИЙ В ЗВУКОВЫХ ФАЙЛАХ ФОРМАТА WAV 1. Постановка задачи В настоящее время н...»

«ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ ИЗУЧЕНИЯ ОБРАЗА РОССИИ В ЗАРУБЕЖНЫХ СРЕДСТВАХ МАССОВОЙ ИНФОРМАЦИИ Д. В. Просянюк1 В  статье описаны теоретические основания изучения манипулирования мас совым сознанием средствами массовой информации, предложена классификация методов...»

«Оглавление ОСНОВНЫЕ ФАКТЫ И ВЫВОДЫ 1. ЗАДАНИЕ НА ОЦЕНКУ 2. СВЕДЕНИЯ О ЗАКАЗЧИКЕ ОЦЕНКИ И ОБ ОЦЕНЩИКЕ 3. ДОПУЩЕНИЯ И ОГРАНИЧИВАЮЩИЕ УСЛОВИЯ 4. ПРИМЕНЯЕМЫЕ СТАНДАРТЫ ОЦЕНОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 5. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА ОЦЕНКИ 6. АНАЛИЗ РЫНКА ОБЪЕКТА ОЦЕНКИ И ПРОЧИХ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ 7. О...»

«Институт проблем машиноведения РАН Лаборатория "Управление сложными системами" К ЕДИНОЙ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ, ВЫЧИСЛЕНИЙ И СВЯЗИ А. Л. ФРАДКОВ ИПМаш РАН, Санкт-Петербург (совместно с Б.Р.Андриевским, А.С.Матвеевым) _ НС по теории управляемых процессов и автоматизации, ИПУ РАН, 3 апреля 2008г. Институт проблем...»

«СОДЕРЖАНИЕ 1. ОРГАНИЗАЦИЯ ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИНА 1.1. Создание каталогов товаров 1.2. Настройка макетов дизайна элементов каталогов товара. 2 1.3. Настройка формы заказов 1.4. Настройка макета дизайна модуля "Корзина" 1.5. Модуль "Заказы интернет-магазина" 1.5.1. Настройка макета дизайна модуля 1.5.2. Ра...»

«Н. П. ГРУШИНСКИй. Н. Б. САЖИНА ГРАВИТАЦИОННАЯ РАЗВЕДКА ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ИСПРАВЛЕННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебника для геологор...»










 
2017 www.lib.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные материалы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.