将《曲线校泵》进行到底!(ARFD-第3章12)

1、第三章 调速器结构原理（第一部分）本章通过一种等效的方法，来理解RFD调速器的结构及其工作原理，学过之后我们会感到它象、号泵一样的简单、容易理解。关键词：转子部件离心部件平衡部件杠杆部件丁字块行程离心力与弹力平衡 杠杆力矩力臂杠杆原理行程传导弹力传导等效浮动杆浮动杠杆比 等效简化回复第1帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第2帖 2007-6-7 8:50:50回复第2帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第3帖 2007-6-7 8:53:46回复第3帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第4帖 2007-6-7 21:32:12上图中兰色字的高速挡钉与低速挡钉标记位置颠倒了，更正一下 回复第4帖 编

2、辑 好评 差评 烟雨庐山: 第5帖 2007-6-7 8:52:01调速器主要工作部件如何分类？=RFD调速器部件较多，将主要部件分类为转子部件、弹簧部件、平衡部件、杠杆组件四类，有利于我们对调速器工作原理的掌握。因为所有机械调速器都不外乎这样一个原理：转子部件的离心力与弹簧的弹力相平衡，生成平衡部件的行程曲线，如丁字块行程曲线，然后再经杠杆组件的传导，生成齿程曲线。回复第5帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第6帖 2007-6-7 8:55:15转子部件=RFD调速器的转子部件是飞锤，由一对飞块、一对滚轮(或滑块)以及一个飞锤支架组成，它是将转速变换为力的传感部件。飞锤旋转时，飞块产生向外张

3、开的离心力，与转速的平方成正比，经过旋转该力通过滚轮作用于调速滑套。这个作用于滑套上的力称作有效离心力，本书后面的章节中如不作特别说明，离心力均指有效离心力。飞锤从完全闭合到完全张开的滚轮行程称作飞锤总行程。为便于说明，将飞块简化为一个质量集中的圆球，如图。回复第6帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第7帖 2007-6-7 8:56:46弹簧部件=弹簧部件将力变换为行程，是与调速器参数设计、调整关系最密切的部件，也是变化因素最多的部件。柴油机每一个调速工况都有相应的弹簧在起作用，弹簧的刚度、位置、预紧力决定着齿程曲线的形状和调速器的性能。可以说调速器的调整就是弹簧的调整。回复第7帖 编辑 好评

4、 差评 烟雨庐山: 第8帖 2007-6-7 8:57:25弹簧有什么样的性质？=弹簧受到压力或拉力时，长度将缩短或伸长产生形变，形变与外力大小成正比，形变对于柱状弹簧来说是指长度发生改变。无外力作用时弹簧的长度称为自由长度。同一根弹簧不论压缩还是拉伸，只要力的大小相同，所产生的形变就相同，只不过一个是缩短一个是伸长。回复第8帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第9帖 2007-6-7 8:57:59什么是形变位移曲线？=弹簧受外力作用产生形变时，通常只有受力一端发生移动。为了方便理解，本书将受力端的位置变化称作形变位移，将弹性曲线表示为形变位移随外力变化的关系曲线，横轴表示外力如离心力，纵轴表

5、示形变位移。回复第9帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第10帖 2007-6-7 8:58:36什么是弹簧刚度？=刚度表示弹簧产生单位长度形变所需施加外力的大小。图中给出长度相等、刚度不同的两根弹簧形变位移曲线，外力是主动量用横轴表示，弹簧长度是被动量用纵轴表示。同样产生1厘米的形变，软弹簧需要1公斤外力，而硬弹簧则需要2公斤外力，它们的刚度分别为1公斤/厘米和2公斤/厘米。刚度越大说明弹簧越硬，对应曲线越平坦，斜度越小。回复第10帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第11帖 2007-6-7 8:59:20什么是弹簧预紧力？=为产生所需要的齿程曲线，调速器中的某些弹簧在受外力作用之前，预先施加

6、一定大小的力，使弹簧在初始状态就具有一定的形变，这个预先施加的力称为预紧力。图中折线的拐点对应外力等于预紧力的状态，该点左侧外力小于预紧力，不足以克服初始弹力，弹簧保持初始长度；拐点右侧外力大于预紧力，弹簧发生形变，形变位移曲线与没有预紧力的情况重合。回复第11帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第12帖 2007-6-7 8:59:53平衡部件=RFD调速器中的平衡部件是丁字块，在调速器中由调速支架悬吊，因为形状象“丁”字而得名，它是将弹力与离心力相互作用的结果转变为行程变化的关键部件。丁字块同时受飞锤离心力和各弹簧弹力的作用。回复第12帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第13帖 2007-6

7、-7 9:00:43丁字块行程如何定义？=调速器中的丁字块通过滑套时刻与飞锤滚轮接触，因而丁字块的总活动范围就是飞锤的总行程。定义飞锤完全飞开状态丁字块位置为最小零位，行程为零；飞锤完全闭合状态的丁字块位置为最大行程。任意状态下的丁字块行程定义为，该状态丁字块的位置相对于丁字块最小零位的距离，单位为毫米。回复第13帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第14帖 2007-6-7 9:01:30离心力与弹力平衡是怎么一回事？=离心力与弹力同时作用于丁字块，离心力使丁字块行程减小，弹力使丁字块行程增大，当离心力与弹力相等时，丁字块稳定不动，此时的状态为离心力与弹力相互平衡。如果油泵转速升高，离心力增大

8、，丁字块行程减小，因弹簧形变增大弹力也相应增大，当弹力增大到与离心力再次相等时，丁字块行程又将维持在新的平衡位置。回复第14帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第15帖 2007-6-7 9:02:12丁字块行程曲线与飞锤升程曲线是一回事吗？=以转速为横坐标，以丁字块行程为纵坐标，表示丁字块行程随转速变化的曲线，称为丁字块行程曲线，因丁字块通过调速滑套与飞锤滚轮联动，因而有些资料又称之为飞锤升程特性曲线。丁字块行程曲线是齿程曲线产生的基础。丁字块曲线实际测量并不方便，但它的特征参数可以间接地反映在齿程曲线中。回复第15帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第16帖 2007-6-7 9:02:59弹

9、簧刚度对丁字块行程曲线有何影响？=如图实线和虚线分别为软硬两种弹簧的丁字块行程曲线，转速为主动量为横坐标，丁字块行程为被动量为纵坐标，曲线表示丁字块行程随转速的变化。两种情况的曲线都是下降的斜线，丁字块行程都随转速的升高而减小，但软弹簧随转速下降较快斜线较陡，而硬弹簧斜线较平坦。这是因为它们产生相同形变所需的离心力(相当于转速)不同，硬弹簧需要较大的离心力和更高的转速。回复第16帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第17帖 2007-6-7 9:03:36弹簧有预紧力会产生什么样的丁字块行程曲线？=图中曲线为有预紧力弹簧所产生的丁字块行程曲线。具有预紧力的曲线是由水平直线和下降的斜线两部分组成，

10、拐点是弹簧有预紧力情况下的开始起作用点，对应转速为弹簧起作用转速，只有高于该转速，弹簧才起作用。回复第17帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第18帖 2007-6-7 9:04:17弹簧并联会产生什么样的丁字块行程曲线？=如果将两根并联弹簧中的一根向行程减小的方向移动，来改变两根弹簧之间的位置关系，将产生如图的丁字块行程曲线。随着转速的升高，离心力首先与其中一根弹簧相平衡，产生斜度相对较小的下降斜线，如果没有第二根弹簧，工作点将沿虚线移动。从丁字块接触第二根弹簧开始，由两根弹簧共同起作用，由于并联弹簧的等效刚度较大，斜线开始变得较平坦。图中1、2两点分别对应两根弹簧的开始起作用点。回复第18帖

11、 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第19帖 2007-6-7 9:05:01弹簧位置变化对丁字块行程曲线有何影响？=斜线与纵坐标轴相交的点对应弹簧的自由状态，此时转速为零，离心力为零，该点是无预紧力的弹簧的始起作用点。弹簧刚度不变，所产生斜线的斜度也不变，改变弹簧的位置，将改变开始起作用点的高低，使整条斜线的高低随之改变。回复第19帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第20帖 2007-6-7 9:05:38预紧力变化对丁字块行程曲线有何影响？=如果使弹簧分别具有不同的预紧力，而使丁字块的初始行程保持相同，将产生如图的丁字块行程曲线。预紧力越大，弹簧起作用转速越高，曲线中作用斜线和开始起作用点越偏

12、向右侧。这是由于预紧力增大后，只有在较高的转速才能产生较大的离心力来克服弹簧预紧力。回复第20帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第21帖 2007-6-7 9:06:15杠杆部件=RFD调速器中的杠杆主要包括调速支架、浮动杆、张力杆、拨叉及拐轴等部件，它们除了起定位、支撑和操纵以外，更重要的作用是利用杠杆原理将不同位置弹簧的弹力传导给丁字块，以及将丁字块行程随转速变化的规律传导给齿杆。较复杂的杠杆结构是RFD调速器不易被理解的原因之一。回复第21帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第22帖 2007-6-7 9:06:53什么是杠杆？=杠杆是一根不变形的刚性杆，它有一个固定支点和两个活动支点，杠

13、杆运动时以固定支点旋转。固定支点可以在杠杆的中间，也可以在杠杆的任意一端。在一个活动支点施加一定大小的力，可以在另外一个活动支点产生放大或缩小的作用力，因为这种性质杠杆被广泛应用。由活动支点到固定支点的距离称为力臂。每个杠杆都有二个固定支点，也就有二个力臂。二个力臂的比值，称作杠杆比。回复第22帖 编辑 好评 差评 烟雨庐山: 第23帖 2007-6-7 9:07:21什么是力矩？=垂直于力臂方向的力与力臂的乘积称为力矩，又称扭矩。力使物体平移，力矩使物体旋转。相同大小的力，作用在杠杆不同部位将产生不同的效果，分析杠杆运动除了考虑力的大小，还要考虑受力部位和受力方向。杠杆通过二个活动支点受到二个相反方向的力矩作用，当