Regulator odśrodkowy obrotów

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Centrifugal governor.png
Wizerunek regulatora Watta na gmachu ZUT w Szczecinie
Schemat regulatora Watta

Odśrodkowy regulator obrotów (regulator Watta) – urządzenie automatyczne, wykorzystujące siłę odśrodkową do stabilizacji obrotów początkowo przez dławienie za pomocą przepustnicy dopływu pary w maszynie parowej. Zastosowany pierwszy raz w 1788 przez Jamesa Watta.

Stosowany także w turbinach, sekcyjnych pompach wtryskowych silników wysokoprężnych i silnikach magnetofonów.

W maszynie parowej istniał problem sterowania mocą. Trudne było utrzymywanie stałej prędkości obrotowej, przy zmieniającej się odbieranej mocy. Regulator Watta samoczynnie zmniejszał lub zwiększał dopływ pary utrzymując stałą prędkość obrotową.

Jeśli maszyna jest w spoczynku to ciężarki (kulki) są na samym dole, a przepustnica jest maksymalnie otwarta. Jeśli otworzymy dopływ pary to maszyna parowa zacznie pracować. Obracające się koło maszyny parowej połączone jest z regulatorem obrotów - kulki zaczynają się obracać. Na kulki regulatora działają dwie siły. Siła grawitacji przyciągająca kulki pionowo w dół oraz siła odśrodkowa odciągająca kulki na zewnątrz, co przy takiej konstrukcji regulatora powoduje unoszenie się kulek ku górze. Unoszące się kulki powodowały zamykanie się przepustnicy, a to skutkowało mniejszą ilością pary dostarczanej do maszyny parowej. Maszyna zwalniała, malała więc siła odśrodkowa, kulki opadały w dół więc przepustnica się otwierała i tym samym dostarczała więcej pary do maszyny.

W zależności od dobranych wielkości maszyny, regulatora, dopływu pary i obciążenia maszyna parowa mogła rytmicznie oscylować wokół pewnej prędkości obrotowej lub jeśli parametry były dobrze dobrane ustalała się jedna stała prędkość.

Regulator pokazany na rysunku jest regulatorem tylko grawitacyjnym, to znaczy przy jego pomocy można było uzyskać tylko jedną prędkość obrotową maszyny. Aby zmienić tę prędkość należało zatrzymać maszynę i wymienić kulki na lżejsze (niższa prędkość obrotowa) lub cięższe (wyższa prędkość obrotowa). Późniejsze regulatory posiadały w swojej budowie dodatkowo sprężynę z regulacją napięcia. W ten sposób do dwóch sposobów regulacji prędkości obrotowej opisanych powyżej doszła trzecia - dużo prostsza i szybsza.

Ciekawostka[edytuj | edytuj kod]

Nad wejściem głównym do dawnej Wyższej Szkoły Budowy Maszyn (obecnie ZUT) w Szczecinie zachował się wizerunek regulatora Watta na tle koła zębatego - co dowodzi jak ważną rolę w mechanice odgrywały oba te elementy na początku XX w. (to jest w okresie budowy gmachu).

Wikimedia Commons