EL REGULADOR DE WATT

EL REGULADOR DE WATT

El regulador se compone de dos o más masas en rotación alrededor de un eje giratorio, debido a la fuerza centrífuga las masas tienden a alejarse del eje de rotación. Por otro lado, un sistema de palanca transforma el movimiento radial de las masas en deslizamiento axial sobre un collar, movimiento que es trasladado para abrir o cerrar la válvula de paso de vapor o de combustible. En la Figura 1 se puede observar el péndulo de Watt en detalle.  [pic 1]

Figura 1: Regulador de Watt

El acoplamiento del regulador con el motor de vapor y su entrada de alimentación se muestra en la Figura 2. La energía suministrada al regulador proviene del eje de salida del motor mediante una cadena conectada a la rueda inferior, esta conexión puede ser mediante una correa (Figura 1) o mediante ruedas dentadas (Figura 2).  

El regulador está conectado a una válvula de mariposa que regula el flujo de fluido de trabajo (vapor). Conforme la velocidad aumenta, el eje central del regulador gira a un ritmo más rápido y la energía cinética de las bolas se incrementa. Esto permite que las dos masas se muevan hacia fuera y hacia arriba contra la gravedad. El movimiento lineal producido por los brazos que sustentan dichas masas, se utiliza para regular la apertura de la válvula de mariposa mediante un sistema de palanca, reduciendo o aumentando el caudal que entra al motor y por tanto su velocidad.   [pic 2]

Figura 2: Regulador

Nombre:                                                                         Grupo N:

Ten en cuenta la siguiente figura 3:

[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

Figura 3. Esquema de cálculo.

El sistema bolas-varilla rota con velocidad angular constante w.

a) Determine la ecuación de movimiento, despreciando el peso de los brazos y de la varilla. Analice el movimiento – graficas.

b) Calcular el valor de la altura X de la manga inferior, como una función de w para una rotación estacionaria de las bolas.

c) Calcular la altura h de subida de una bola de un regulador de Watt de su posición inicial (abajo) para los siguientes datos:

Dado:

        Velocidad angular n =  10, 40, 90 rpm;                                            [pic 8]

        Masa de la bola m = 0.1 kg;

        Radio del brazo r = 0.3 m;                                          

Determinar:                                                

              h – ?                                                        

Solución: _                                                

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