Устройство для регулирования давления в газодинамической установке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (ii)466494

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советокик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.12.72 (21) 1860227/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 05.04.75. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 03.11.75 (51) М. Кл. G 05d 16/00

Тосударственный комитет

Совета Министров СССР во делам иаобретеннй и открытий (53) УДК 621-555.6 (088.8) (72) Авторы изобретен.и я

Е. Я. Чернов и Н. С. Уткин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ

В ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКЕ

Изобретение относится IK области автоматического регулирова н ия .процессов экапе риментальной газодинамики.

Известны устрой ств а .для регули|р ов а н ия давлен ия в газодинамической установке, содержащие объект регулирования,в виде камеры давлен ия с соплом на выходе, источни,к высо кого,давления (баллонную), регулирующий дроссель, датчик и .задатчик регулируемого давления, соединенные,в мостовую схему,сравнения, усилитель электрического сигнала, корректирующее устройство и исполнительный двигатель.

B таких устрой ствах,пронсходит,самонаст ройка тре буемопо коэффициента передачи разом.кнутой системы при изменении в щи ро ком диапазоне,коэффициента передачи объекта, что положительно сказывается IHB качестве регулирования толь ко прн неизменной величине стостоян ной времени объекта регулиро,ванин.

В действительности, наряду с переменным коэффициентом передачи объекта регулирования на различных режимах изменяется и ,по отоянная времеяи объекта регулирования, что прчводят к потере устойчивости системы автоматического регулирования.

Целью изобретен>ия является повышение ,качества регулярования и расширения области устойчивой работы системы путем компенсации постоянной времени объекта регулирования, изменяющейся на различных режимах газодинамических исследований.

Эта цель достигается за счет того, что в системе установлен задатчик,величины обратной площади критического сечения сопла, выход кото рого механически соединен с подвижны ми контактами переменных резисторов фарсир ующего звена, а вход — с механизмом крепления съемного сопла.

На чертеже приведена схема предложенного у|ст ройства.

Баллонная 1, я|вляющаяся источником высо кого,давления, через пополнительный механ иам 2, состоящий из регулирующего дрос селя и привода, связана с объектом регули рования (камерой давления) 8, на выходе которой .с помощью мех анизма крепления 4 уста новлено съемное сопло 5 с площадью критического сечения F,. В объекте регулирования установлен датчик давления 6, соединенный с задатчиком регулируемого давления 7 в мостовую схему сравнения. Выход .мостовой схемы через форсирующее зве|но 8, выполненное ,на базе операционного усилителя 9, перемен,ных резисторов 10,,11 и конденсатора 12, соединен с усилителем мощности 18. Звенья 7— .1д представляют собой, регулятор давления

14, выход которого связан с исполнительным механизмом 2, представляющим собой п ри466494

3 вод 15 и регулирующий дроссель 16. Выход задатчика 17 величины обратной площади критического сечения сопла бмеханячсски связан с .-;временными резисторами 10 .и 11 форсирующего звена 8.

Устройство регулирования давления работает следующим образом.

Коэффициент передачи форсирующего aiae.на автоматическими поддерживается,равньгм единице за счет того, что .резисторы 10 и 11 рааположены на одной оси задатчика 17.

Дей!сввительно, передаточная функция объекта регулирования (камеры давления) 1 об

"(р) = т.б-р+-

7 1 об Роб

1сOG (2) 25 где V,6 — объем объекта регулирования;

Р,б —,давление в объекте регулирования;

R — пазовая постоянная;

8 — температура газа.

Расход через критическое сопло

О "Раб F = yo

35 где F, — площадь критического сечения сопла.

Подставляя значение расхода (3);в формулу для .постоянной времен1и объекта регулиро,вания (2), получим

С

Тоб—

Fc (4)

45 7об где С= = const для экспериментов

О,4иу Е без,подогрвва газа.

Передаточная функция последовательного 5р форсирующего звена, вводимого в структуру

САР (5) 20

Постоянная времени объекта регулнрова ния для большинства режимов, хара;ктеризующихся надкритическим истечением газа

К 2

Я, где

Реализация T,„=- У;б позволит обеспечить работу у"стройства практически с одной и той же амплитудно-частотной характеристикой на ,различных режимах работы установки.

B исходном cioic oннии регулирующий дроссель 16 закрыт. Задатчиком 7 устанавливается необходимая, величина,регулируемого в ка;мере 8 давления, а за датчиком 17 — величп»а обрапн ая площади критического се ения сопла 5 с помощью связи в«ежду задатчиком

17 и механизмом нраплен ия 4. Включается электрическое .питание. Ситнал ошибки между заданHûì значением J!авления на задатчике

7 и датчиком .давления 6 поступает в .форсирующее,а|вено 8 «а вход усилителя 9, ic выхода которого — на привод 15, который,изменяет положение,репулиругощего дросселя

16. Переход к другому соплу с помощью овязи между механизмом крепления 4 и задатчика 5 обеспечивает а втоматич еское измсз адатчиком 17 соп ротнвленпЙ резисторов 10 и 11 формирующего звена 8 так, чтобы гостоя иная в ремени объекта регулирова,ния Т,z был а близка,к постоянной времени форсирующего звена Т@. Таким образом, яастройка постоянной .времени форсирующего звена Т4, однозначно связана с велич)иной .критического сечения сопла.

Предмет изобретения

Устройство для ;регулирования давления

B газодинамической установ ке, содержащее камеру давления, авязанную с ïîìîùüþ механизма крепления со съемным соплом, последовательно соединенные датчик давления, рег улятор с за|датчиком да влен ия и с фсроирующим звеном на переменных резисторах и «icполни тельный механизм, отличающееся тем, что, с целью улучшени я качества регулирования z расширения обла сви у стоЙч(ивости ipai6oты устройства, iB,íåì установлен задатчик,величины обратной площади критического сече ния сопл а, выход которого гмеханически соединен с подвиж ными контактами переменных резисторов фо р снрующего з вена, а вход с механизмом крепления съемного .сопла.

466494

Составитель А. Столярова

Техред Т. Курилко

Редактор Л. Утехина

Корректор И. Симкина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 943/1416 Изд. Мо 858 Тираж 867 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5