Устройство для контроля ресурса газогенератора турбореактивного двигателя

 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в системах эксплуатационного контроля состояния двухвального одноконтурного турбореактивного двигателя. Устройство обеспечивает высокую точность определения остаточного ресурса. Устройство содержит каналы контроля, каждый из которых выполнен из датчика параметра газогенератора, ключа, сумматора, делителя и задатчика напряжения. Кро ме того, устройство блоки масштабных усилителей, блок сравнения , блок индикации и вычислительные каналы, каждый из которых состоит из сумматоров, умножителя, дифференциатора , делителя и задатчиков напряжения . Ресурс определяется путем вычисления обобщенных критериев в текущем времени и их минимизации. 2 ил. LO

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 С 07 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AST0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4166347/24-24 (22) 24. 12.86 (46) 15.07.88. Вюл. 11- 26 (72) В.И.Плужников, А.К.Сальников, A.Â.ÕëåáHèêîâ и В.И.Черных (53) 681. 178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 862157, кл. G 07 С 3/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 1005113, кл. G 07 С 3/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РЕСУРСА

ГАЗОГЕНЕРАТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в системах эксплуатационного контроля состояния двухЛ0 41 07 А1 вального одноконтурного турбореактивного двигателя. Устройство обеспечивает высокую точность определения остаточного ресурса. Устройство содержит каналы контрсля, каждый из которых выполнен из датчика параметра газогенератора, ключа., сумматора, делителя и задатчика напряжения. Кроме того, устройство содержит блоки масштабных усилителей, блок сравнения, блок индикации и вычислительные каналы, каждый из которых состоит иэ сумматоров, умножителя, дифференциатора, делителя и задатчнков напряжения. Ресурс определяется путем вычисления обобщенных критериев в текущем времени и их минимизации.

2 ил.

1410079

Устройство для контроля ресурса газогенератора двухвального одно- 35 контурного ТРД работает следующим образом.

Информация о действительных значениях частоты вращения ротора низкого давления, степени повышения дав- 40 ления в компенсаторе ((степени понижения давления в турбине низкого давления Jt и расхода топлива Gr поступает соответственно с датчиков

51 -5< на ключи 6(-61, которые пропус- 45 кают ее с датчиков 5 -5,(при нулевом сигнале с выхода компаратора 11. Компаратор 11 формирует сигнал на своем выходе в зависимости от величин сиг-. налов с выходов датчика 5 частоты вращения и задатчика 10. Если п не равна п(з, то сигнал на выходе компаратора 11 больше или меньше нуля, Если п1 соответствует п(ад, определяемой задатчиком режима работы

ТРД, что соответствует установившему" ся режиму работы двигателя, то сигнал на выходе компаратора 11 равен нулю и сигналы с выходов ключей 61 -6(Изобрете tte or(tars(rt:я к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в системах эксплуатационного контроля состояния двух5 вал ьных одноконтурных турбореактивных двигателей (ТРД) .

Целью изобретения является повышение точности определения остаточного ресурса газогенератора двухвального одноконтурного ТРД.

На фиг. 1 и 2 изображена функциональная схема устройства для контроля ресурса газогенератора двухвального одноконтурного ТРД.

Устройство содержит с первого по четвертый каналы 1-4 контроля, которые состоят из датчиков 51 -5 параметра газогенератора, ключей 6, -6,(, сумматоров 7, -7, делителей 81 -8(и 20 задатчиков 9, -9 напряжения, Кроме того, устройство содержит задатчик 10 напряжения, компаратор

11, с первого по шестой блоки 12-17 масштабных усилителей, с первого по 25 шестой вычислительные каналы 18-23, которые состоят из первых сумматоров

24(-24д, умножителей 25 -25, вторых сумматоров. 261-26(,, дифференциаторов

27(-27, делителей 28(-28,, первых и 30 вторых задатчиков 291 -29 и 30(-30 напряжения, а также блок 31 сравнения и блок 32 индикации. поступают на первые входы соответствующих сумматоров 7, -7) . На вторые входы сумматоров 7(-7 и вторые входы делителей 8(-8(с выходов задатчиков

9, -9(поступают сигналы о номинальных значениях частоты вращения п1»о„ степени повышения давления »к(ц „, степени понижения давления » „ и расхода топлива на выбранном установившемся режиме работы двигателя в начале его эксплуатации. На выходах сумматоров 7, -7 реализуются соответственно сигналы: n<-n«> (к1 < sin (»2. »r2. (t M » Gr мом ° нам ()

Эти сигналы поступают на первые входы делителей 8(-8, на выходах которых преобразуются соответственно в сигналы, пропорциональные относительным величинам:

Я 1: & 0ЫМ °

+1ном к »ам

G»HOPE

На входы блока 12 поступают сигналы соответственно с делителей 8,-8 °

Сигналы с выходов блока 12, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов и, я 1 и величинам

1 коэффициентов а„и а, поступают на входы первого сумматора 24„, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине коэффициента полезного действия компрессора низкого давления:

= а1 и,+ а,» < °

На входы блока 13 поступают сигналы соответственно с выходов делителей

8„-Bz. Сигналы с выходов блока 13, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов й1, (lк.(и величинам коэффициентов а„ Р1, Eza, поступают на входы сумматора 24>, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине коэффициента полезного действия компрессора высокого давления:

Ч, = а, и + а Х к °

На входы блока 14 поступают сигналы с делителей 81-81. Сигналы с выходов блока 14, формирующиеся пропорци1410079

+ Ъ4 G7. с 2 ю

dt

--(0 „, ) 1 к2.

O сст1 1 9

--,(1„) Ос 7 онально величинам входных сигналов с п1, 2 К4 ю 7 72 G 7 и величинам коэффициентов, Ь, Ь2, b3, b4,ïoñòóïàþò на входы сумматора 24, на выходе которого реализуется сигнал, пропор5 циональный относительной величине коэффициента полезного действия турбина высокого давления:

1 с с1 3 Т

На входы блока 15 поступают сигна" 15 лы с делителей 8,-8, Сигналы с выходов блока 15, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов й,, Л к,, %;, G7 и вел чинам коэффициентов й2, f<, f3, Г4, посту- 20 пают на входы сумматора 244, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине коэффициента полезного действия турбины низкого давления: 25

7 т2. и,+ Дк1 + 3 . 7

На входы блока 16 поступают сигналы с делителей 8, 82 и 84 . 30

Сигналы с выходов блока 16, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов и . Г„„, Ст и коэффициентОВ с1 с2 сз пОступает на входы сумматора 24, на выходе кото:рого реализуется сигнал, пропорци35 ональный относительной величине площади проходного сечения соплового аппарата турбины высокого давления:

F = с и + с fi „+ca ° Ст. с. а1 2 Ice

На входы блока 17 поступают сигналы с делителей 8т и 84 ° Сигналы с выходов блока 17, формиРующиеся про- 45 порционапьно величинам входных сигнаЛОВ п у л gq s /с gg q GT и кОэффици с ентов 8, 8, я, я, поступают на 2. входы сумматора 24, на, выходе кото" рого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине площади проходного сечения соплового аппарата турбины низкого давления:

С42 8! 1 1" с ii 8 i"72 +И+ G7

Ч. К1 Ь

Сигналы с выходов сумматоров 24

М

24 поступают на первые входы соответствующих умножителей 25< -25 . На

I другие их входы поступают сигналы о номинальных значениях коэффициентов полезного действия компрессора низкого и высокого давления - „ м и к ном турбины высокого и низкого ианом давления — (т ном и (т 2 „ом, площадей проходного сечения сопловых аппаратов турбины высокого

И НИЗКОГО ДаВЛЕНИЯ вЂ” Рад(уоМ формируемые соответственно с задатчиками 29, -29, На выходах умножителей реализуются соответственно сигналы, пропорциональные величи(к(н м t «o ч <2. 71ном 171 > 172.нам g 72 > Fcgq ном са сд2нам сд . Эти сигналы поступают на первые входы сумматоров

26 -266, на вторые входы которых пос— тупают сигналы с задатчиков 30,.-30 О допустимых в эксплуатации отклонениях коэффициентов полезного действия компрессора низкого и высокого давления

9к1 оп IcR ном 9 2. Оп Yk7. иом турбин высокого и низкого давления

9 Tc /on — Г1 ном, с 72 до с т2 но м площадей проходного сечения сопловых аппаратов турбин высокого и низкого давления сд»,„, 1 д ном

Р 4 о„- Г д2ном4 . На выходах „-умматоров 26„-266 реализуются соответственно сигналы, пропорциональные величинам запасов работоспособности газогенератора по каждому из внутренних параметров: и с„

-"к 47дх =?к2у п -" К 1 77, "тт > 4 17z = (тт.у о

dFcд = FcAI yon Fc дт > Fcp2.

= Fca2qo< Fcp2.

Сигналы с выходов сумматоров 26 —

26 поступают на входы соответственно дифференциаторов 27 -27о, на выходах которых реализуются сигналы, пропорциональные производным:

d-t.(" " " ("" ) d-t.("" "")

d d

dа d— Г,d F

Д (f2. )» dt С44 ) ю dt(сд2 ) в поступающие на входы делителей

28< -28 . Нс другие их входы поступают сигналы с выходов сумматоров

26 -264, а на их выходах реализуются сигналы, пропорциональные величинам остаточного ресурса по каждому иэ внутренних параметров:

1÷ 10079 б т

Т

o(ть d

dt

--(oqT4) > tTZ

Т ociq 9

dt (h "т

Сигналы с выходов делителей 28.,—

286 поступают на входы блока 31 сравнения, на входе которого реализуется сигнал наименьшего значения остаточного ресурса T o â€, „„ . Этот сигнал регистрируется блоком 32 индикации.

10 формула изобретения

Устройство для контроля ресурса газогенератора турбореактивного двигателя, содержащее первый канал контроля из ключа и сумматора, выход которого соединен с первым входом делителя, компаратор, блок сравнения и блок индикации, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности контроля ресурса газогенератора двухвального одноконтурного турбореактивного двигателя, в устройство введены задатчик напряжения, блоки масштабных усилителей, вычислительные каналы и с второго по четвертый аналогичные первому каналы контроля, в каждый канал контроля введены задатчик напряжения и датчик параметра газогенератора, выход которого через ключ соединен с первым входом сумматора„выход задатчика напряжения подключен к вторым входам сумматора и делителя, вычислительный канал выполнен из задатчиков напряжения, умножителя, дифференциатора, делителя и сумматоров, выход первого из которых соединен с первым входом умножителя, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, д цсдф

Т оста (Fee, (с1t !

5 б сдз.

Т

ОСТ6 д д (б СаХ выход которого соединен с первым входом делителя и входом дифференциатора, выход которого подключен к второму входу делителя, выходы первого и второго задатчиков напряжения соединены соответственно с вторыми входами умножителя и второго сумматора, выход задатчика напряжения устройства подключен к первому входу компаратора, выход которого соединен с управляющими входами ключей всех каналов контроля, выход датчика параметра газогенератора первого канала контроля подключен к второму входу компаратора, выходы делителей первого и второго каналов, контроля через первый блок масштабных усилителей соединены с входами первого сумматора первого вычислительного канала и через второй блок масштабных усилителей с входами первого сумматора второго вычислительного канала, выходы делителей с первого по четвертый каналов контроля через третий. блок масштабных усилителей соединены с входами первого сумматора третьего вычислительного канала и через четвертый блок масштабных усилителей с входами первого сумматора четвертого вычислительного канала, выходы делителей первого, второго и четвер- того каналов контроля через пятый блок масштабных усилителей подключены к входам первого сумматора пя" того вычислительного канала, выходы делителей с первого по четвертый каналов контроля через шестой блок масштабных усилителей соединены с входами первого сумматора шестого вычислительного канала, выходы дели телей всех вычислительных каналов соединены с входами блока сравнения, выход которого подключен к входу блока индикации, 1410079

1410079

Составитель Г. Усачев

Техред А.Кравчук Корректор В, Гирняк

Редактор А. Лежнина

Заказ 3484/47 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4