Regulator Watta (regulator odśrodkowy obrotów) jest zestawem, dzięki któremu można bezpośrednio zademonstrować działanie siły odśrodkowej na kulki tego urządzenia, a następnie wykorzystać to urządzenie do celu, w jakim zostało skonstruowane – modelową regulacji obrotów maszyny parowej poprzez otwieranie lub zamykanie przepustnicy (James Watt, 1788).
Budowa/Opis techniczny:
Zestaw składa się dwóch zasadniczych części. Pierwszą jest sam element obrotowy, czyli osadzone na osi ramiona regulatora, zakończone kulami metalowymi o średnicy ok. 2 cm. Ramiona te mogą odchylać się w górę, przy jednoczesnym ściskaniu sprężyny, która je ściąga w dół. Drugim elementem jest model przepustnicy w przekroju. Jej wysięgnik, zahaczany o ruchomy pierścień na osi regulatora pozwala na obracanie tarczą przepustnicy w rurze (w domyśle doprowadzającej parę do turbiny).
Działanie:
Na osi wirownicy mocujemy oś regulatora. Następnie do pomocniczego, nieruchomego pręta wkręconego w środku wirownicy przykręcamy (dzięki plastikowej tulei) przepustnicę tak, aby wygięte widełki jej ramienia były skierowane w dół, a nie do góry. Tarcza przepustnicy w tym położeniu (brak obrotów) powinna być skierowana pionowo (w razie, gdy tak nie jest, można wyregulować położenie przepustnicy dzięki możliwości jej przesuwania poziomego w uchwycie, przez odkręcenie nakrętki motylkowej). Widełki przepustnicy zahaczamy z obu stron o wycięty w dolnej części regulatora pierścień. Odchylenie ramion regulatora powinno skutkować pociągnięciem widelca w górę i tym samym obrót tarczy przepustnicy do pozycji poziomej.
Przy braku obrotów przepustnica jest w pełni otwarta – para jest w całości przekazywana do turbiny. Im większe obroty regulatora, tym większa siła odśrodkowa działająca na kule regulatora, tym bardziej odchylają się one na zewnątrz i tym bardziej podnoszą podstawę sprężyny i tym wyższe położenie widełek i tym samym bardziej pionowe (zamknięte) ułożenie tarczy przepustnicy (zmniejszenie ilości pary na turbinę). Tak działa stabilizator ruchu maszyny parowej, który pozwalał utrzymywać stały poziom jej obrotów. Jest przykładem ujemnego sprzężenia zwrotnego – chwilowy większy dopływ pary, czyli zwiększenie częstości obrotów będzie skutkowało przymknięciem przepustnicy i zmniejszeniem częstości obrotów.
Wykorzystanie zgodnie z podstawą programową:
IV etap edukacyjny, punkt 1., podpunkt 11) „Uczeń wyjaśnia różnice między opisem ruchu ciał w układach inercjalnych i nieinercjalnych, posługuje się siłami bezwładności do opisu ruchu w układzie nieinercjalnym".
Wygląd produktu na zdjęciu może odbiegać od wyglądu produktu w rzeczywistości.
