Слежение при электрическом управлении подачей топлива. Согласно ГОСТ 18174 — 72 подача топлива должна изменяться беспозиционно (бесступенчато). Это требует не только установки беспозиционных задатчиков, но и беспозиционного слежения.

Беспозиционными электрическими задатчиками на флоте являются сельсины и поворачивающиеся микровыключатели. Если ДАУ имеет задатчи-ком сельсин СсД, то он работает в паре с сельсином-приемником СсП втрансформаторном режиме. Обмотки ротора сельсина СсД соединены с одноименными обмотками сельсина СсП. Обмотка возбуждения ОВ сельсина-датчика питается переменным током, аналогичная обмотка ОУ сельсина-приемника является обмоткой управления и соединяется с усилителем.

Питающаяся переменным током обмотка ОВ создает переменное магнитное поле, и в обмотках ротора СсД индуктируется ток. Он поступает в обмотки ротора СсП. Внутри сельсина-приемника появляется переменное магнитное поле, в связи с чем в обмотке ОУ наводится переменная э. д. с. Величина и фаза ее зависят от взаимного расположения одной относительно другой и относительно обмоток статора обмоток роторов сельсинов СсД и СсП.

При определенном положении роторов э. д. с. в обмотке ОУ будет равна нулю. Это положение называется согласованным.

При повороте ротора сельсина-датчика СсД, т. е. при появлении рассогласования сельсинов, в обмотке ОУ наводится переменная э. д. с. Величина и фаза ее зависят от величины и направления рассогласования. Следовательно, при рассогласовании на концах обмотки ОУ появляется ток. Усиленный ток используется для работы исполнительного механизма, выполняющего программу и одновременно поворачивающего ротор сельсина-приемника СсП. Когда ротор СсП повернется на такой же угол, на какой был повернут ротор СсД, наступит новое согласованное положение сельсинов, ток в обмотке ОУ исчезнет и исполнительный механизм остановится.

При задатчике с поворачивающимися микровыключателями слежение осуществляется сельсинами, работающими виндикаторном режиме.

Самоследящие исполнительные механизмы с упругим противодействием.

Пневматические и гидравлические беспозиционные исполнительные механизмы делают самоследящими.

На рис. 2 дан разрез мембранного пневматического беспозиционного исполнительного механизма, разработанного ЦТКБ Минреч-флота для двигателей НФД48У. Корпус механизма установлен над фирменным регулятором двигателя. Резиновая мембрана – зажата по периметру между крышкой и кольцом. В центре мембраны закреплен упорный стакан, нагруженный снизу пружиной. Упирающийся в стакан шток является выходным органом и нижним концом воздействует непосредственно на муфту всережимного регулятора двигателя.

Сжатый воздух от задатчика поступает по трубе и давит на мембрану. Вследствие ее прогиба шток опускается и сдвигает вниз муфту регулятора, увеличивая подачу топлива. Смещение штока, а следовательно, и муфты регулятора будет тем больше, чем выше давление над мембраной. При снижении давления пружина уменьшит прогиб мембраны, разгружая шток, а значит, и муфту регулятора. Грузы регулятора разойдутся, уменьшив подачу топлива. Положение мембраны, а значит, и муфты регулятора можно определить по указателю.

Механизм ручного изменения натяжения пружин регулятора, состоящий из вращаемой с местного поста управления винтовой шестерни, гайки-шестерни и винта, сохранен. Этим механизмом создается натяжение пружин, соответствующее пусковой подаче топлива. Следовательно, после полной разгрузки мембранной камеры ( давления над мембраной нет) муфта останется под действием пружин 2 и регулятор не выключит подачу топлива.

Для остановки двигателя предусмотрен другой механизм, воздействующий на тягу топливных насосов помимо регулятора.

Мембранные механизмы имеют малые перемещения выходного органа. Так, в механизме на рис. 229 ход штока составляет 8 мм. При воздействии выходного органа непосредственно на муфту регулятора таких перемещений бывает достаточно. Если же исполнительный механизм должен изменять натяжение пружины регулятора, для чего требуются значительные перемещения выходного органа, применяют механизмы сильфонного типа.

Рис. 1. Сельсины в трансформаторном режиме

На рис. 3 показан механизм сильфонного типа ДАУ двигателя Г60. Между основанием и корпусом закреплен фланец сильфона. На днище сильфона через шток действует распорная пружина. В Еерхнюю полость корпуса через угольник подводится сжатый воздух, давление которого зависит от положения датчика дистанционного поста. Под давлением воздуха сильфон сжимается и штоком воздействует на пружину регулятора. Если в результате перестановки органа управления дистанционного поста положение датчика изменится и давление воздуха повысится, то сильфон сожмется дополнительно и шток, опустившись, увеличит натяжение пружины регулятора. При понижении давления воздуха сильфон под действием пружины и в силу собственной упругости удлиняется, шток поднимается, и натяжение пружины регулятора уменьшается.

Поршневые самоследящие гидравлические механизмы работают по тому же принципу: благодаря противодействующей пружине перемещение поршня будет пропорционально действующему на него давлению.

Самоследящие исполнительные механизмы с жесткой обратной связью. Рассмотренные исполнительные механизмы достаточно точно выполняют функцию самослежения потому, что их внутреннее противодействие—деформация пружины—пропорционально действующей силе. В связи с этим перемещение выходного органа, равное деформации пружины, пропорционально уровню входного сигнала, т. е. давлению воздуха или масла, определяющему величину действующей на пружину силы.

Выходному органу приходится преодолевать и внешнее сопротивление. Во многих случаях это сопротивление пропорционально перемещению выходного органа, и тогда оно влияет лишь на величину координаты (перемещения) выхода при данном уровне входного сигнала, не искажая общей

картины зависимости между входом и выходом. Так бывает, в частности, когда выходной орган (шток) воздействует на пружины всережим-ного регулятора или его муфту. Если же исполнительный механизм предназначен для поворота валика поста управления или подобных ему операций, то внешнее сопротивление может не быть пропорциональным перемещению выходного органа. Более того, в процессе выполнения команды оно может то увеличиваться, то уменьшаться. В этом случае внешнее сопротивление исказит работу механизма, так как пропорциональности координаты выхода уровню входного сигнала не будет.

Рис. 2. Мембранный самоследящий механизм

Рис. 3. Самоследящий механизм сильфонного типа

Рис. 4. Исполнительный механизм с жесткой обратной связью

Внешнее сопротивление не окажет влияния на точность выполнения команды, если исполнительный механизм будет работать при постоянном, достаточном для преодоления его, давлении воздуха или масла. Командным сигналом может быть перемещение распределителя (золотника), связанного с исполнительный механизмом жесткой обратной связью, как это встречается в регуляторах скорости непрямого действия. Примером такого самоследящего механизма может служить гидропривод ДАУ двигателей ЧСГ1.18/22. Он предназначен для поворота валика местного поста управления в целях включения и выключения реверс-редуктора, изменения подачи топлива.

Выходным органом механизма является фланеп, сцепляемый при включении ДАУ с валиком поста управления. Фланец привернут к торцу ротора, имеющего лопасть, находящуюся внутри корпуса. К стенке корпуса прикреплена радиальная перегородка, в связи с чем образовались две полости для масла, под давлением которого работает механизм.

В центральной расточке ротора помещен золотник, связанный пальцем с валиком, а штифтом — с ротором. Валик, а с ним и золотник, могут поворачиваться тросиковой связью с дистанционного поста управления, для чего служит звездочка. Штифт входит в канавку золотника, имеющую участок, направленный по винтовой линии. Если золотник будет поворачиваться, то штифт заставит его сдвинуться вдоль оси. Следовательно, при повороте валика золотник не только повернется, но и сдвинется вдоль оси.

Золотник управляет поступлением масла в полости. Оно подводится из циркуляционной системы двигателя по каналу в передней крышке корпуса. Через отверстия масло проходит к внешней кольцевой канавке золотника, а из нее по двум осевым каналам — в наружную кольцевую канавку. Другие два осевых канала золотника — сливные. Они соединяются с наружными кольцевыми канавками, золотника и открыты с торца. Масло из каналов может вытекать в расточку ротора, а из нее — в поддон фундаментной рамы, как это показано стрелками.

При передвижении золотника канавки совмещаются с внутренними канавками ротора, сообщенными в сечениях А — Л и Б — Б с полостями. Предположим, что звездочка будет повернута, если смотреть слева, против часовой стрелки. В том же направлении повернется и золотник. В соответствии с направлением канавки, скользящей по штифту, золотник сдвинется влево. Напорная канавка совместится с канавкой ротора, и масло начнет поступать в полость. Сливная канавка совместится с канавкой ротора, чем откроется выход маслу из полости на слив. Давление масла, подведенного в полость, на лопасть вызовет поворот ротора против часовой стрелки (сечение А —А). Он будет поворачивать валик поста управления, что обусловит выполнение заданной команды. Одновременно штифт, скользя по канавке, сдвинет золотник вправо: вступает в действие обратная связь, возвращающая золотник в первоначальное, нейтральное, положение. Это возвратное движение золотника закончится, когда канавки, окажутся разобщенными (положение, показанное на рисунке), и ротор остановится.

Подобным же образом будет работать механизм и при повороте звездочки по часовой стрелке. Тогда золотник сдвинется вправо, совместятся канавки. Полость окажется под давлением, из полости откроется слив. Ротор 6 повернется по часовой стрелке, т. е. будет выполняться команда, обратная предыдущей. Выполнение команды прекратится, когда штифт сдвинет золотник влево в нейтральное положение. Продолжительность работы механизма зависит от начального угла поворота золотника, т. е. от угла поворота рукоятки дистанционного поста.

Жесткую обратную связь используют и в других ДАУ, в частности в электрических.