Устройство для контроля ресурса газогенератора турбореактивного двигателя

Устройство для контроля ресурса газогенератора турбореактивного двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в системах эксплуатационного контроля состояния двухвального одноконтурного турбореактивного двигателя. Целью изобретения является повышение точности устройства. Устройство содержит каналы контроля, каждый из которых состоит из датчика параметра газогенератора, ключей, сумматоров, делителя, нелинейного преобразователя напряжения, задатчика напряжения, задатчик напряжения, компаратор, датчик параметра газогенератора, блоки масштабных усилителей и вычислительные каналы, каждый из которых состоит из нелинейных преобразователей напряжения, умножителей, сумматоров, дифференциатора, делителя, задатчиков напряжения, блок сравнения и блок индикации. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ14 С 07 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО.ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР! (61) 1410079 (21) 4350160/24-24 (22) 25,12 ° 87 (46) 15,09.89. Бюл, 11 34 (72) В.Н, Плужников, А.В. Хлебников. и В.И. Черных (53) 681.178(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1410079, кл. G 07 С 3/00, !986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РЕСУРСА

ГАЗОГЕНЕРАТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к автома.тике и измерительной технике и может быть использовано в системах эксплуатационного контроля состояния двухИзобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в системах эксплуатационного контроля состояния двухвальных одноконтурных турбореактивных двигателей (ТРД).

Целью изобретения является повышение точности устройства, . На фиг. 1,2 изображена блок-схема устройства для контроля ресурса газогенератора двухвального одноконтурного ТРД; ка фиг.3-6 — графические зависимости, реализуемые нелинейными преббразователями напряжения и зависимости базовых значений измеряемых параметров от частоты вращения.

Устройство содержит с первого по четвертый каналы контроля 1-4, которые состоят иэ датчиков 5,-54 пара.,Я0„„35ОЗ25Ь А 2 с вального однокактуркаго турбореактивного двигателя, Целью изобретения является повышение точности устройства. Устройство содержит каналы контроля, каждый из которых состоит из датчика параметра газогенератора, ключей,. сумматоров, делителя, нелинейного преобразователя напряжения, задатчика напряжения, задатчик напряжения, компаратор, датчик параметра газогенератора, блоки масштабных усилителей и вычислительные каналы, каждый из которых состоит иэ нелинейных преобразователей напряжения, умножителей, сумматоров, дкфференциатора, делителя, задатчикав напряжения, блок сравнения и блок индикации, 6 ил. метра газогенератора, клю .ей 6,-6 ; первых сумматоров 7,-7,, делителей

8 -8, нелинейных преобразователей

9,-9 напряжения, вторых сумматоров

10 — 10, задатчиков 11, — 11 напряже- 4ю ния; эадатчик 12 напряжения, компара- 90 тор.13, датчик 14 параметра газо- Щ генератора, в частности, частоты вра- ЯД щения ротора высокого давления п, ©Ъ с первого па шестой блоки 15-20 мас-.— штабных усилителей, с первого па шестой вычислительные каналы 21-26, которые состоят иэ первых и вторых не- 3 линейных преобразователей 27,-27 ) и 281-28 капря:кения, вторых и третьих умножителей 29,-29ь и 30 1-30, первых сумматоров 31, — 31, первых умножителей 32,-3?, вторых сумматоров 33„-33, дифференцкатарав 34,—

3 1508

34, делителей 35 -35, первых и вторых эадатчиков 36,-36 9 37,-37 напряжения, вычислительные каналы с третьего по шестой 23-26 содержат

5 также третьи нелинейные преобразова- тели 38 -38 напряжения и.четвертые умножители 391-39 . Устройство содер" жит также блок 40 сравнения и блок

41 индикации. 10

Устройство работает следующим образом, Информация о действительных значениях частоты вращения ротора низкого давления n., степени повышения давле- 15 ния в компрессоре низкого давления

l1 степени понижения давления в

9 турбине низкого давления Пт и расхода топлива поступает соответственно с датчиков 5,-5 4 параметра на ключи 20

6,-64. Ключи 6,-6 4 пропускают информацию с датчиков 5,-5 при нулевом сигнале с выхода компаратора 13, Компаратор 13 формирует сигнал на своем выходе в зависимости от величин сиг- 25

HBJIoB с выходов датчика 14 и задатчика 12 напряжения. Если и не равно

n „„, то сигнал на выходе компаратора больше или меньше нуля, Если частота вращения и „ соответствует задан" 30 ному значению п1лад9 определяемому задатчиком 12, что соответствует установившемуся режиму работы, то сигнал на выходе компаратора равен нулю и сигнал с выходов ключей р„-6 < поступают на первые входы первых сумматоров 7„-7 4. Сигнал с выхода датчика 14 поступает на входы преобразователей всех каналов контроля 9,-9 4.

Преобразователи 9,-9< формируют гра- 40 фически заданные функции п „ „,„„= ((9 /( зависймости от частоты вращения, Сигналы с выходов преобразователей 91-9 45 поступают на входы соответственно вторых сумматоров 10 -10 всех кана1 4. лов контроля. На другие входы вторых сумматоров 101-10,1 поступают сигналы соответственно с выходов задатчиков

111-114 напряжения о номинальных значениях частоты вращения ротора низко-! го давления n1, степени повышения

1 Н((м9 давления в компрессоре низкого давления ll степени понижения давле" ((ом 9

l ния в турбине низкого давления П ( и расхода топлива G „, на выбранном установившемся режиме работы двигателя в начал его эксплуатации. На

256 4 выходах сумматоров !01 — 10 реализуются сигналы номинальных значений измеряемых параметров газогенератора на заданном установившемся режиме

+ " П + n" (ном 1 ((ом 1 How 9 К1 "9м 1((((ном 9 ((П72н99ГП71+П91 „„„, 9 0тном Ст н((м+G 7нвм 9

Сигналы с выходов вторых сумматоров 10„-104 всех каналов контроля поступают соответственно на вторые входы первого сумматора и делителя

7,-74, 81 "84 всех каналов контроля, На выходе сумматоров 7,-7 реализуются соответственно сигналы (n,-п,„,„);

П„ (((„((((() 9 (П72 ПТ1((м)!,(G. Gт,„„) °

Эти сигналы поступают на первый вход делителя 8„-84 каждого канала контроля. На выходах делителей 8,-8 4 реализуются сигналы, пропорциональные относительным величинам измеряемых параметров: т,- —; ((„,-—

П1 КОМ, " "K1 ((((1((((» п1 нем k1 Ном

Д П72 Пт2»9», Gr G т но(»

72 и 9 Сr Г 72 HÎì " т ном

С выходов делителей 8,-8 2 эти сигналы поступают на входы первого— шестого блоков 15-20 масштабных усилятлей. Сигнал с выхода делителя 8> поступает на входы третьего — пятого блоков 17-19 масштабных усилителей.

Сигнал с выхода делителя 8 поступает на входы третьего — шестого блоков

17-20 масштабных усилителей, На выходе первого блока масштабных усилителей формируются сигналы a„n, и а П„, (ч пропорциональные величинам входных сигналов и величинам коэффициентов а„ и а2..На выходе второго блока 16 масштабных усилителей формируются сигналы е1п„ и е П„,, пропорциональ,ные величины входных сигналов и величинам коэффициентов е, и е2

На выходах третьего блока 17 масштаб-, ных усилителей формируются сигналы

b1 п 1 Ь и °, Ь и 9 b4G 9 пропорцио нальные величинам входных сигналов и величинам коэффициентов. Ь,- Ь . На выходах четвертого блока 18 масштаб-.... ных усилителей формируются сигналы, пропорциональные величинам входных сигналов и величинам коэффициентов

К29 Ьь9 Е4- Ятп1, Й2П„1 Ъ П ((4с7. На в одах пя го блока маштабных усилителей формируются сигнаь g, n ; g и .; йт,; 8 G nponop2 ((.( циональные величинам входных сигнапов и величинам коэффициентов g; g

1508256

На выходе сумматора 314 реализуется сигнал, пропорциональный относи25 тельной величине КПД турбины низкого давления:

На выходе сумматора 31 реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине площади проходного сече-.1 ,15 ния ссплового аппарата турбины высокого давления:

+ с)С1-, сэСт.

Сигналы с выходов сумматоров 31

31 поступают на первые входы соответ4 ственно первых умножителей 32,— 32, 55 на вторые входы которых поступают сигналы соответственно с первых эа датчиков 36 „- 36 напряжения номинальных значениях КПД компрессоров низкого и высокого давления П, „,„

g; g . На выходах шестого блока

4 масштабных усилителей формируются сигналы с,п; с П; с С,, пропорк э циональные величинам входных сигналов

5 и величинам коэффициентов с,,с „с

Сигнал с ключа 6 первого канала контроля поступает на входы первых преобразователей всех вычислительных канаЛов 271 в 27 . На выходах преобразователей ?7, — 27 формируются сигналы, пропорциональные графически заданным функциям а. (и )1 1 (и )1 Ь (и )

f (и ) g„(п ) с (и„) (фиг,3)р КОТО

r рые поступают соответственно на первые входы вторых умножителей 29,—

29 ° Сигнал с выхода ключа второго канала контроля поступает на входы вторых функциональных .преобразователей всех вычислительных каналов

21 — 26, На выходах вторых пресбразователей 28 „- 28 формируются сигналы, пропорциональные графически задан",. ным функциям а (Пкз) и 1 (1l„t) ,, (фиг,4), которые поступают соответ ственно на первые входы третьих умно-, .1 жителей 30 - 30 всех вычислитель1 6 ных каналов, Сигнал с ключа 6 четвертого канала контроля поступает на 30 входы третьих функциональных преоб— разователей 38>- 38 третьего — шестого вычислительных ;каналов 23 — 26, На выходах преобразователей 38 >- 38 формируются сигналы, пропорциональ ные графичеcKи заданным функциям Ъ4(С ) ъ Е4 (Ст) 1 g 4(G1.) 1 с э(СТ) (фиг.5), которые поступают соответственно на первые входы четвертых умножителей 39 — 39 третьего — шестого вычислительных каналов. На вторые входы вторых умножителей 29,—

29 поступают сигналы с выхода делителя 8 первого канала контроля, На

4 вторые входы третьих умножителей

30, — 30< поступают сигналы от делителя 8 второго канала контроля На вторые входы четвертых умножителей

39З- 39 поступают сигналы с выхода

l делителя 8 четвертого канала конт4. роля, На входы первых сумматоров всех вычислительных каналов поступают сигналы с вторых и третьих умножителей

29 — 29 30 — 30 и соответственно

1 6 1 6 от блоков 15 — 20 масштабных усилителей, Кроме того, на входы первых

1 сумматоров третьего — шестого вычис.лительных каналов поступают сигналы . А,. соответственно от четвертых умножителей 39> — 39 . На выходе сумматора

31> реализуется сигна"., пропорциональный относительной BE,1H÷è1.å КЛД компрессора низкого давления:

$„,= ап+ ап+ а П,+ а П„,, На выходе с -;ëìàòîðà 31 реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине КПД компрессора высокого давления:

На выходе сумматора 31 реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине КПД турбины высокого давления: (,,= b n+ b11, + Ь, П„,+ Ь П„,+

+ ЬЗ Птт+ Ь С, + Ъ4С,, + ЬЗ ПТТ+ f4G . + f4G1-»

На выходе сумматора 31 реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине площади проходного сечения соплового аппарата турбины низкого давления:

t са1 g111 + п + g rl k + gt nk

F„ cn+c и+с П + с П„+

С4< 1508256

П„ ц м, КПД турбин высокого и низкого давления, „, ; . Q 1 „, и площадей проходных сечений турбин низкого и высокого давления, На ныходах умножителей 32 „ — 32 < реализуются со5 ответстненно сигналы, пропорциональные величинам. (Ч к1 ном к1) t (Leggy 1KQ) 1 (т1НОМ 1Т1) 1 (ail НОм 1-71) Э сА 2 ком CA 2 ) э (CA1 Ном сл1) в

Эти сигналы поступают на первые входы 15 вторых сумматоров соответствующих вы-.: числительных каналов, На вторые входы этик сумматоров с выходов соответствующих эадатчиков 37 поступают сигналы а допустимых в эксплуатации от" клонениях КПД компрессора низкого давления (g „, „,„-1.„, „, ) компресса=

Ра высокого давлениЯ (11 „ *on

11 „, ), турбины высокого давления (Qr1 до 11. т1 н ), турбины низкого 25 проходных сечений сопловых аппаратов трубины низкого и высокого давления (сд 1 Аоп е.я нам) э (cAr Aon c41 i« )

На ныходах вторых сумматоров 33 - 33 30 реализуются соответстненно сигналы, пропорциональные величинам запасов работоспособности газогенератора по каждому иэ внутренних параметров:

""1 — 1k1ДОЛ Ч «1 Э "42400 %К11

4 1 т1 = т 1 дыАтР

РЬГ 1TIAoh от 1 i 4рся1 FcA Aon ся 3 1 CA1 = ся1дю.— ся1

Сигналы с выходов сумматоров 33,„- 33 поступают соответственно на вход цифференциатора 34, на выходе которых реализуются сигналы, пропорциональ- 45 ные производным.

Й Д ° Й

d (4 1 „); 1 („); Д (4ar1);

Сигналы с выходов дифференциаторов

34,— 34 и вторых сумматоров 33„-.

33 < поступают соответственно на первые и вторые входы делителей

35, — 35ь, На выходе делителей 35,—

35 вычислительных каналов 21. — 26 реализуются сигналы, пропорциональные величинам остаточного ресурса по каж. дому из внутренних параметров (Х;);

4Х;

Т

ocr Д 1 ., )

dt

Сигналы с выходов делителей 35 всех вычислительных каналов поступают на входы блока 40 сравнения, на выходе которого реализуется сигнал наименьшего значения остаточного мин ресурса Т „= T«,, „, Этот сигнал регистрируется блоком 41 индикации, Формула изобретения

Устройство для контроля ресурса. газогенератора турбореактивного двигателя по авт.св. Ф 1410079, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен датчик параметра газогенератора, каждый канал контроля. снабжен вторым сумматором и нелинейным пре"образователем напряжения, каждьй первый и второй вычислительные каналы снабжены первым и вторым нелинейными преобразователями напряжения, вторым и третьим,умножителями, каждый вычис-, лительный канал с третьего по шестой снабжен первым, вторым и третьим нелинейными преобразователями напряжения и вторым, третьим и четвертым умчожителями, в каждом канале контроля выходы нелинейного преобразователя напряжения и задатчика напряжения через второй сумматор соединены с вторыми входами первого сумматора и делителя, в устройстве выход датчика параметра газогенератора подключен к входу нелинейного преобразова-, теля напряжения каждого канала контроля, в каждом первом и втором вычис-. лительных каналах выходы первого и второго нелинейных преобразователей соединены соответственно с первыми входами второго и третьего умножителей, выходы которых подключены соответственна, к третьему и четвертому входам первого сумматора, в каждом вычислительном канале с третьего по шестой выходы первого, второго и третьего нелинейных преобразователей напряжения соединены соответственно с первыми входами второго, третьего и четвертого умножителей„ выходы которых соединены соответственно с пя1508256

10 тым, шестым и седьмым входами перво— го сумматора, выход ключа первого канала контроля подключен к входу первого нелинейного преобразователя каждого вычислительного канала, выход делителя первого канала контроля подключен к второму входу второго умножителя каждого вычислительного канала, выход делителя второго канала контроля соединен с вторым входом третьего умножителя каждого вычислительного канала, выход ключа четвертого канала контроля подключен к вхо5 ду третьего нелинейного преобразователя каждого вычислительного канала с третьего по шестой, выход делителя четвертого канала контроля соединен с вторым входом четвертого умножителя каждого вычислительного канала с третьего по шестой, 1508256 ф/ IF

4>А ) и ю

Ф >

1 0 55 УО R5

Фие. Е

Риа б

Составитель Г. Усачев

Техред И.Ходанич Корректор Л.Бескид

Редактор О. Спесивых

Заказ 5544/53 Тираж 441 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушакая наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,. ул. Гагарина, 101