Устройство для контроля ресурса газогенератора турбореактивного двигателя

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ÄÄSUÄÄ 1399786 ц11 4 G 07 C 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Р 4/ 4, 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, l3, ;, Л j

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Бйв. ЛОТЕЛЛА (21) 4166387/24-24 (22) 24. 12.86 (46) 30.05.88. Бюл. N- 20 (72) В.И.Плужников, А.К.Сальников, А.В.Хлебников и В.И.Черных (53) 681 ° 178(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 862 157, кл. G 07 С 3/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

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

ГАЗОГЕНЕРАТОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ (5?) Изобретение относится к авто матике и измерительной технике и может быть использовано в системах эксплуатационного контроля состояния двухвально1о двухконтурного турбореактивного двигателя. Устройство обеспечивает высокую точность определения ресурса. Устройство содержит каналы контроля 1-7, каждый из которых выполнен из датчика 8 параметра газогенератора, ключа 9, сумматора 10, делителя 11 и задатчика 12 напряжения. Кроме того, устройство содержит компаратор 13, задатчик 14 напряжения, блоки 15-20 масштабных усилителей, вычислительные каналы, блок сравнения и блок индикации. Вычислительные каналы состоят из сумматоров, умножителя, дифференциатора, делителя, задатчиков напряжения.

Ресурс определяется путем вычисления а обобщенных критериев в текущем времени их минимизации. 2 ил.

1399786

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в системах эксплуатационного контроля состояния двухвальных двухконтурных турбореакTHBHb!x двигателей (.ТРДД) .

Целью изобретения является повышение точности контроля ресурса газогенератора двухвального двухконтурного ТРДЦ.

На фиг. 1 и 2 изображена функцио*нальная схема устройства для контроля ресурса газогенератора двухвального двухконтурного ТРДЦ, 15

Устройство содержит с первого по седьмой каналы контроля 1-7, состоящие иэ датчиков 8 -8т параметра газ о генератора, ключей 9, -9 „, сумматоров 10„-10-,, делителей 11,-11,, за- 20 датчиков 12,-12, напряжения„

Кроме того, устройство содержит компаратор 13, задатчик 14 напряже., ния, с первого по шестой блоки !5-20 ,масштабных усилителей и с первого 25 по шестой вычислительные каналы

21-26.

Вычислительные каналы состоят из первых сумматоров 27„ -27, умножителей-282-28, вторых сумматоров 30

29„-29, дифференциаторов 302-30, делителей 312 -31, первых и вторых задатчиков напряжения 32 „-32,, 33„-33

Устройство содержит также блок

34 сравнения и блок 35 индикации.

Устройство для газогенер атора двухвального двухконтурного ТРДД (фиг. 1, 2) работает следующим образом. 0

Информация о действительных значениях частоты вращения и 2 ротора высокого давления, степени повышения давления . !! воздуха B KQMIIppc К2 соре высокого давления, степени понижения цт давления газа в турби-т2 не низкого давления, температуры

Т воздуха за компрессором низкого к давления, температуры Т, воздуха за компрессором высокого давления, тем50 пературы Тт газа за турбиной низко— го давления, расхода топлива С, поступает соответственно с датчиков

8,-8 на ключи 9.Ключи 9 пропускают информацию с датчиков 8 при нулевом

55 сигнале с выхода компаратора 13.

Компаратор 13 формирует сигнал на своем выходе в зависимости от величины сигналов с выходов лятчика 8 „ частоты вращения и задатчика 14 режима работы ТРДЦ, Если п2 не равно п2 д„, то сигнал на выходе компаратора больше или меньше нуля. Если частота вращения п2 соответствует заданному значению п 2 „„, определяемому задатчиком 14, что соответствует установившемуся режиму работы

ТРДЦ, то сигнал на выходе компаратора равен нулю и сигналы с выходов ключей 9 поступают на первые входы сумматоров 10. На вторые входы сумматоров и вторые входы делителей

11 с выходов соответствующих эадатчиков поступают сигналы о номинальНЫХ ЗНЯЧЕНИЯХ ЧЯС QTbt ВРЯЩЕНИЯ П2 сом

СТЕПЕНИ ПОВЫШЕНИЯ ДаВЛЕНИЯ К2 КОм В компрессоре высокого давления, степени понижения давления 7t „ газа т2 ком в турбине низкого давления, температуры Тк „, воздуха за компрессором низкого давления, температуры T, „, воздуха за компрессором высокого давления, температуры Тт „, газа за турбиной низкого давления и ðàñхода топлива С т „, на выбранном ус-. тановившемся режиме работы двигателя вначале его эксплуатацич. На выходах сумматоров 10 реализуюгся соответственно сигналы п 2 — п 2 „„„, К2 IC2 Юм з II тл tI 2 КСМ q T ку

Тlcy ном T k Tкном в Tтчом

С т — G . Эти сигналы поступают на т ком первые входы соответствующих дйлителеЧ 11, на выходах которых преобразуются в сигналы, пропорциональные п2 ном относительной величине: и 2—

Il 2 ком

II — Р к2 k2HOA4 Т и 2 цт 2

It "Т 2 — )

2 "к2ном от g ном

Тг Т o — Т T H

Тт Т т

Tl Hpy, Tk уком т, — т,„, „-с — с„,„ т т . К НОМ . ком

С выходов делителей 11 -11„ эти сигналы поступают на входы блока 15 масштабных усилителей. Сигналы с его выходов, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов и, Т, Т т и величинам коэффициентов

К 3 я,, а 2 я, поступают ня входы cумматора 27,, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине коэффициента полезного действия компрессора низкого давления „= Я,, tl + а Т, +

+ а Т . Сигналы с выходов блока I6, т формирующиеся пропорционально вели1399786

50 — (II(d

då ост у т7

55 1т2 ост (ьч,,) д чинам входных сигналов ик, Т „

К2 о КУо

Т „и величинам коэффициентов е1, е7,, е>, поступают на входы третьего сумматора 277, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине коэффициента полезного действия компрессора высокого ДавлениЯ 1 к = е к „ + е Т „„ +

К7 1 К2 2

+ е Е„. Сигналы с выходов блока 17, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов и, Т„

79 к7 Ф

7!т э Тк, Тко Тту Ст и величинам

Т2У КУо коэффициентов b, - b, поступают на входы сумматора 27, на выходе которого реализуется сигчал, пропорциональный относительной величине коэффициента полезного действия турбины . высокого давления. Сигналы с выходов блока 18, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов

A к7, кт2, Тк о Тт H КОэффи циентов Й „— Й, поступают на входы сумматора 274, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине коэффициента полезного действия турбины низкого давления = f1й 2+ Й и 2+ кт + f4 Т + f5T . Сигналы с

Т2 4 кУ выходов блока 19, формирующиеся пропорционально величинам входных сигHBJIoB й„ик7. Тк„Тк, Тт, GT H коэффициентов С „- С4, поступают на входы сумматора 27, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине площади проходного сечения соплового аппарата турбины высокого давления Р А = С,. п2 + С7 кк2+ С Тк + ,+ С Т + С Тт + С46т. Сигналы с выходов блока 20, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов й, и к, 7т, Т кУ, Тт. и величинам

2 коэффициентов g, — g g> поступают на входы сумматора 27, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный величине площади проходного сечения соплового аппарата турбины низкого давления F c,A 2 = g .й 2 +

g2 к + g FiT + Я Т „„+ g g Тт Сиг налы с выходов сумматоров 27 поступают на первые входы соответствующих умножителей 28. На другие входы этих блоков поступают сигналы о номинальных значениях коэффициентов полезного действия компрессора низкого давления „ „,„, компрессора ° высокого Давленил i к2но„, тУРбины высокого давления „,„, турбины низко5

35 го давления q T „,„, площадей проХодТ2 ном ного сечения сопловых аппаратов турбины высокого Fcq „,„ и низкого давления FCA „, . На выходах; умножителей 28 реализуются сигналы, пропорциональные величинам: „ к2 ком Lg2j 1-1ком IT1 j Т2 ком тГ

" т2 о CA 1 ноМ СА1j СЛ2 ком СА2

Эти сигналы поступают на первые входы сумматоров 29. На вторые входы этих сумматоров с выходов соответствующих задатчиков 33 поступают сигналы е допустимых в эксплуатации отклонениях коэффициентов полезного действия компрессора низкого давления L к, „,„- Ч „„,„, компрессора высокого давления турбины высокого давления с-т, Aon " 5 т1 ком j Typ6HHbi HH3KOI O

ДаВЛЕНИЯ т Л о„- „,„, ПЛОЩаДИ

2 ком проходного сечения соплового аппарата турбины высокого давления

FCA Аоо F СЛ ком И НИЗКОГО ДЯВЛЕНИЯ

1 1

FсЛ Aоо РcA, ком HB BblXOpRX СУМ» маторов 29 реализуются, соответств енно, сигналы, пропорциональные величинам запасов работоспособности газогенератора по каждому из внутРЕННИХ ПаРаМЕтРОВ: Дq„= „,Лот — К,„, ЙЧ,к, Ik7 Аоо Ъ к2 j Il QT т1Аой 1т„о "I т2 т2 А оп 1т2 о FCA1

FcA „Agq РОА, ° СНГналы с выходов, сумматоров 29 поступают на входы дифференциаторов 30 устройств,,на выходах которых реализуются сигналы, о d пропорциональные производным — (aq )

С1 к, д d д (К2)1 1 (4 l )о Д (т

d d (Р „), („; Р А ), которые поступают на входы делителей 31. На другие их входы поступают сигналы с выходов сумматоров 29, а на их выходах реализуются сигналы, пропорциональные величинам остаточного ресурсу по каждому из внутренних парамет7 к, ров: Т j Тсст tl — (aq )

d "1 к1

t с Т1 ост 1,1 т1

2 Д Т1

1399786

4Г сд ост " ъ с

d (oFca )

d — (ДГсдг )

d выход которого подключен к второму входу делителя, выходы первого и второго задатчиков напряжения соединены соответственно с вторыми вхо10

Сигналы с выходов делителей 31 всех каналов 21-26 поступают на входы блока 34 сравнения, на выходе которого реализуется сигнал наименьшего значения остаточного ресурса Т„

Тост н, . Этот сигнал регистрируется блоком 35 индикации.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Устройство для контроля ресурса газогенератора турбореактивного двигателя, содержащее первый канал кЬнтроля, выполненный из ключа и с матора, выход которого соединен с пЕрвым входом делителя, компаратор, блок сравнения и блок индикации, о, т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с: целью повышения точности контроля

plecypca газогенератора двухвалентного двухконтурного турбореактивного двигателя, в устройство введены задатчик напряжения, блоки масштабных усилителей; вычислительные каналы и с второго по седьмой аналогичные первому каналы контроля, в каждый канал контроля введены.задатчик напряжения и датчик параметра газогенератора, выход которого через ключ срединен с первым входом сумматора, в ход задатчика напряжения подключен к вторым входам сумматора и делителя, вычислительный канал выполнен из задатчиков напряжения, умножите( ля, дифференциатора, делителя и сумматоров, выход первого из которых соединен с первым входом умножителя, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, выход которого соединен с первым входом делителя и с входом дифференциатора, 30

45,цами умножителя и второго сумматора, выход задатчика напряжения подключен к первому входу компаратора, выход которого соединен с управляющими

1 входами ключей всех каналов контроля, выход датчиков параметра газогенератора первого канала контроля подключен к второму входу компаратора, выходы делителей первого, четвертого и шестого каналов, контроля через первый блок масштабных усилителей соединен с входами первого сумматора первого вычислительного канала„выходы делителей второго, четвертого и пятого каналов контроля через второй блок масштабных усилителей подключены к входам первого сумматора второго вычиспительного канала, выходы делителей с первого по седьмой каналов контроля через третий блок масштабных усилителей соединены с входами первого сумматора третьего вычислительного канала, выходы делителей с первого по четвертый и шестого каналов контроля через четвертый блок масштабных усилителей подключены к входам первого сумматора четвер-того вычислительного канала, выходы делителей первого, второго и с чет-. вертого по седьмой каналов контроля через пятый блок масштабных усилителей соединены с входами первого сумматора пятого вычислительного канала, выходы делителей с первого по четвертый и шестой каналов контроля через шестой блок MGcIIITBGHIIK усилителей подключены к входам первого сумматора шестого вычислительного канала, выходы делителей всех вычислительных каналов соединены с входами блока сравнения, выход которого под-, ключен к входу блока индикации, 1399786

Составитель Г.Г.Усачев

Техред N.Äèäûê Корректор М.Демчик

Редактор М.Циткина

Ф

Заказ 2670/51

Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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