Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » الحاكم الطارد المركزي

الحاكم الطارد المركزي

1788
  • James Watt
آلية محافظ الطرد المركزي في محرك بخاري عتيق، هندسة التحكم.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

المنظم الطارد المركزي هو جهاز ميكانيكي يستخدم مبدأ قوة الطرد المركزي لتنظيم سرعة المحرك. مع ازدياد سرعة المحرك، تتحرك الكتل الدوارة (الكرات الطائرة) للخارج بفعل قوة الطرد المركزي. ترتبط هذه الحركة بصمام خانق، والذي يقلل من إمداد الوقود أو البخار، مما يؤدي إلى إبطاء المحرك والحفاظ على سرعة شبه ثابتة.

يُعدّ منظم السرعة الطارد المركزي، الذي طوّره جيمس وات وطبّقه عام 1788 لمحركه البخاري، مثالًا كلاسيكيًا لنظام تحكم ذي تغذية راجعة سلبية. يتكون هذا المنظم من كتلتين أو أكثر، تُعرف غالبًا باسم الكرات الطائرة، مثبتة على أذرع مفصلية متصلة بمحور دوار يُدار بواسطة عمود خرج المحرك. مع دوران المحور، تدفع قوة الطرد المركزي الكرات الطائرة إلى الخارج وإلى الأعلى. ترتبط هذه الحركة الصاعدة للأذرع ميكانيكيًا بصمام خانق يتحكم في تدفق سائل التشغيل (مثل البخار) إلى المحرك. إذا زادت سرعة المحرك عن نقطة محددة، تتأرجح الكرات الطائرة إلى الخارج أكثر، مما يؤدي إلى إغلاق جزئي للصمام الخانق. هذا يقلل من الطاقة المُدخلة، وبالتالي يتباطأ المحرك. على العكس من ذلك، إذا انخفضت سرعة المحرك، تتحرك الكرات الطائرة إلى الداخل، مما يفتح الصمام الخانق ويزيد من الطاقة. يسمح هذا التعديل المستمر للمحرك بالحفاظ على سرعة ثابتة نسبيًا على الرغم من تغيرات الحمل. لقد كان ابتكارًا حاسمًا للثورة الصناعية، حيث مكّن من استخدام محركات البخار في التطبيقات التي تتطلب سرعة ثابتة، مثل الغزل والنسيج في المصانع.

While Watt’s design is the most famous, the principle was used earlier in windmills to regulate the distance between millstones. Watt’s contribution was its adaptation and refinement for the steam engine, which became a cornerstone of automatic control theory. The mathematical analysis of the governor’s stability by James Clerk Maxwell in his 1868 paper “On Governors” is considered a foundational work in control theory, marking the shift from purely intuitive design to rigorous mathematical analysis of dynamic systems.

UNESCO Nomenclature: 3305
هندسة التحكم

يكتب

الجهاز المادي

الاضطراب

المالية الفرعية

الاستخدام

عفا عليها الزمن

السلائف

  • فهم القوة الطاردة المركزية (هويجنز، نيوتن)
  • تطوير المحرك البخاري (نيوكومن، وات)
  • آليات الربط من صناعة الساعات والأتمتة
  • أجهزة التنظيم السابقة في طواحين الهواء

التطبيقات

  • محركات البخار
  • محركات الاحتراق الداخلي (النماذج المبكرة)
  • أجهزة تشغيل الأسطوانات
  • توربينات الطاقة الكهرومائية
  • الساعات الميكانيكية

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: منظم الطرد المركزي، جيمس وات، المحرك البخاري، التحكم بالتغذية الراجعة، نظرية التحكم، تنظيم السرعة، صمام الخانق، الثورة الصناعية، منظم الكرة الطائرة، الهندسة الميكانيكية.

السياق التاريخي

الحاكم الطارد المركزي

-250
-500
1750
1788
1834
1850
1850
1850
-500
1700
1761
1807-01-01
1850
1850
1850

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.