Ограничитель вибраций газотурбинного двигателя

 

Изобретение относится к области автоматического управления и контроля ГТД, в частности, к устройствам ограничения вибраций , и позволяет повысить эффективность контроля ГТД. Ограничитель содержит датчик 1 вибраций, фильтр 2, преобразователь 3 переменного напряжения в постоянное, амплитудный дискриминатор 4, тахометрический сигнализатор 5, схему И 6, схему ИЛИ-НЕ 7, схему И-НЕ 8, блок 9 памяти, задатчик 10 порогового уровня, источники 11 эталонного напряжения, блок 12 управления, блок 13 отказа, шину 14 внешнего запуска контроля, шину 15 установки и блок 16 задержки. Блок 16 задержки позволяет сформировать сигнал запуска контроля при выдаче амплитудным дискриминатором сигнала о превышении допустимой вибрации в промежутке времени между очередными запусками контроля, задержать на заранее заданное время и разрешить выдачу сигнала о превышении допустимой вибрации только по результатам проверки работоспособности амплитудного дискриминатора и запретить выдачу Ъожного сигнала о превышении допустимой вибрации в случае неисправности амплитудного дискриминатора . Такое выполнение ограничителя позволяет повысить надежность его работы. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 02 С 9/00

ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 4

C)

О

4 фы

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4795009/06 (22) 22.02.90 (46) 23.12.91. Бюл. М 47 (72) В,И. Уихайленко (3) 621.438-55 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 537856, кл, F 02 С 9/00, 1987. (54) ОГРАНИЧИТЕЛЬ ВИБРАЦИЙ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к области автоматического управления и контроля ГТД, в частности, к устройствам ограничения вибраций, и позволяет повысить эффективность контроля ГТД. Ограничитель содержит датчик 1 вибраций, фильтр 2, преобразователь 3 переменного напряжения в постоянное, амплитудный дискриминатор

4, тахометрический сигнализатор 5, схему И

6, схему ИЛИ вЂ” НЕ 7, схему И-НЕ 8, блок 9 памяти, задатчик 10 порогового уровня, ис„„5U„„1700274 А1 точники 11 эталонного напряжения, блок 12 управления, блок 13 отказа, шину 14 внешнего запуска контроля, шину 15 установки и блок 16 задержки. Блок 16 задержки позволяет сформировать сигнал запуска контроля при выдаче амплитудным дискриминатором сигнала о превышении допустимой вибрации в промежутке времени между очередными запусками контроля, задержать на заранее заданное время и разрешить выдачу сигнала о превышении допустимой вибрации только по результатам проверки работоспособности амплитудного дискриминатора и запретить выдачу ложного сигнала о превышении допустимой вибрации в случае неисправности амплитудного дискриминатора. Такое выполнение ограничителя позволяет повысить надежнОсть его работы. 5 ил.

1700274

Изобретение относится к области автоматического управления и контроля газотурбинных двигателей (ГГД), в частности к устройствам ограничения вибраций.

Цель изобретения — повышение надежности работы ограничителя.

На фиг. 1 представлена структурная схема ограничителя вибраций; на фиг. 2— структурная схема задатчика порогового уровня; на фиг, 3 — структурная схема блока управления; на фиг. 4 — структурные схемы блока памяти, блока отказа, блока задержки и их соединений; на фиг. 5 — временная диаграмма работы ограничителя в момент срабатывания амплитудного дискриминатора и выдачи сигнала о превышении допустимой вибрации.

Ограничитель вибраций газотурбинного двигателя (фиг, 1) содержит последовательно соединенные датчик 1 вибраций, фильтр 2, преобразователь 3 переменного напряжения в постоянное и амплитудный дискриминатор 4, тахометрический сигнализатор 5, схему И 6, схему ИЛИ вЂ” НЕ 7, схему И вЂ” НЕ 8, блок 9 памяти, задатчик 10 порогового уровня, источники 11 эталонного напряжения, блок 12 управления, блок 13 отказа, шину 14 внешнего запуска контроля и шину 15 установки, подключенную к первым входам блока 9 памяти, блока 13 отказа и схемы И 6, второй вход последней подключен к первому выходу тахометрического сигнализатора 5, второй выход которого подключен к первому входу блока 12 управления, второй вход которого подключен к шине 14 внешнего запуска контроля, первый выход амплитудного дискриминатора 4 подключен к вторым входам блока 9 памяти и блока 13 отказа и первому входу схемы

И вЂ” НЕ 8, выход которой подключен к первому входу схемы ИЛИ вЂ” НЕ 7, выход которой подключен к третьему входу схемы И 6, выход блока 9 памяти подключен к второму входу схемы ИЛИ вЂ” НЕ 7 и первому входу задатчика 10 порогового уровня, второй вход последнего подключен к второму выходу амплитудного дискриминатора 4, а третий — к выходу источников 11 эталонного напряжения, первый выход блока 12 управления подключен к третьим входам блока 9 памяти и блока 13 отказа, четвертый вход последнего подключен к второму выходу блока 12 управления, третий выход которого подключен к пятому входу блока 13 отказа и четвертому входу блока 9 памяти, а четвертый — к четвертому входу задатчика

10 порогового уровня и шестому входу блока 13 отказа. Кроме того, ограничитель вибраций содержит блок 16 задержки, первый выход которого подключен к четвертому третьем выходе блока 12 управления, выходе схемы И 6.

50 Амплитудный дискриминатор 4 представляет собой пороговое устройство, выходной сигнал которого изменяется с уровня логического "0" до уровня логической "1", когда величина напряжения на

55 первом входе превышает величину напряжения на втором входе.

Блок 12 управления по сигналам от шины 14 внешнего запуска контроля или от тахометрического сигнализатора 5 или от блока 16 задержки формирует сигналы кон10

40 входу схемы И 6, второй — к второму входу схемы И вЂ” НЕ 8, а третий — к третьему входу блока 12 управления, первый вход блока 16 задержки подключен к шине 15 установки, второй — к пятому выходу блока 12 управления, третий — к выходу блока 13 отказа, четвертый — к первому выходу амплитудного дискриминатора 4, пятый — к шестому выходу блока 12 управления, а шестой — к седьмому выходу блока 12 управления, шестой выход которого подключен к пятому входу блока 9 памяти.

Задатчик 10 порогового уровня (фиг. 2) может быть выполнен в виде схемы 17 управления ключами, резистивных двигателей

18 и ключей 19.

Блок 12 управления (фиг. 3) может быть выполнен в виде ключей 20, первого триггера 21, первого счетчика 22 импульсов, выходного дешифратора 23, генератора 24, элемента ИЛИ 25, второго счетчика 26 импульсов, элемента 27 задержки, второго триггера 28, управляемого элемента 29 задержки и третьего триггера 30

Блок 9 памяти (фиг. 4) может быть выполнен в виде элемента И 31, элемента ИЛИ

32, триггера 33 и элемента И вЂ” НЕ 34.

Блок 13 отказа (фиг. 4) может быть выполнен в виде элемента ИЛИ 35, элемента

НЕ 36, триггера 37, элементов И вЂ” НЕ, НЕ, И-НЕ и НЕ 38, 39, 40 и 41, триггера 42.

Блок 16 задержки (фиг. 4) может быть выполнен в виде элемента 43 задержки, элементов И вЂ” НЕ, ИЛИ и НЕ 44 — 46 триггера 47, элемента ИЛИ вЂ” НЕ 48, формирователя 49

На фиг. 5 представлены графики 50 — 64 сигналов соответственно на шине 15 установки "0", первом входе амплитудного дискриминатора 4, выходе дискриминатора 4, выходе элемента 43 задержки, выходе формирователя 49, первом выходе блока 12 управления, пятом выходе блока 12 управления, четвертом выходе блока 12 управления, выходе элемента НЕ 39, втором выходе блока 12 управления, выходе блока

9 памяти, седьмом выходе блока 12 управления, первом выходе блока 16 задержки, 1700274 троля, которые подаются на блок 9 памяти, задатчик 10 порогового уровня, блок 13 отказа, блок 16 задержки и обеспечивают проведение проверки работоспособности амплитудного дискриминатора 4. Если блок

12 управления неисправен, то на его шестом выходе формируется сигнал неисправности, который подается на блок 9 памяти, блок 16 задержки и на выход ограничителя для сигнализации о неисправности.

Блок 13 отказа предназначен для формирования сигнала отказа устройства в случае выявления неисправности амплитудного дискриминатора 4 во время проведения контроля работоспособности.

При исправном устройстве с целью предотвращения ложного срабатывания триггера 42, например, от кратковременного воздействия помехи и, вследствие этого, выдачи им ложного сигнала об отказе устройства„выход элемента НЕ 39 подключен к выходам элементов И вЂ” НЕ 38, И вЂ” НЕ 40, к

j-входу триггера 42 и к входу элемента НЕ

41, выход которого соединен с К-входом триггера 42 (фиг. 4).

В промежутках времени между очередными запусками контроля работоспособности с четвертого выхода блока 12 управления сигнал в виде логической "1" подается на вход элемента НЕ 39 (фиг. 4, фиг. 53, график 57, т<т6 t>19, выходной сигнал которого в виде логического "0" в указанные выше промежутки времени позволяет сохранить исходное состояние триггера 42 при воздействии помехи.

Блок 16 задержки предназначен для задержки выдачи сигнала о превышении допустимого уровня вибрации на заранее заданное время и для формирования сигнала запуска блока 12 управления.

Элемент 43 задержки (фиг. 4) представляет собой счетчик-сумматор, выходной триггер которого срабатывает и самоблокируется при поступлении на вход счетчика определенного количества импульсов, например, с выхода генератора 24 блока-12 управления (не показано). Работа счетчика разрешается только при наличии сигнала разрешения в виде логической "1" на первом и втором входах элемента 43 задержки, соединенных соответственно с первым выходом амплитудного дискриминатора 4 и с шиной 15 установки "0" (фиг. 4). В этом случае через заранее заданное время на выходе элемента 43 задержки устанавливается сигнал в виде логической "1", который разрешает нормальное функционирование схемы И вЂ” НЕ 8 и формирователя 49 блока 16 задержки (фиг, 4).

Если на первом выходе амплитудного дискриминатора 4 или на шине 14 установки

"0" установлен сигнал в виде логического

"0", то счетчик-сумматор устанавливается в

5 исходное состояние и на выходе элемента

43 задержки устанавливается сигнал в виде логического "0". Этот сигнал поступает на вторые входы схемы И-НЕ 8 и формирователя 49 блока 16 задержки и блокирует их

10 работу.

Первый выход амплитудного дискриминатора 4 через первый вход элемента ИЛИ

45, а шина 15 установки "0" через второй вход элемента ИЛИ 45 подключены к R-вхо15 ду триггера 47 блока 16 задержки (фиг. 4).

Поэтому при наличии сигнала в виде логического "0" на первом выходе, амплитудного дискриминатора 4 или на шине 15 установки

"0" триггер 47 устанавливается в исходное

20 состояние. При этом на выходе 0 триггера

47 устанавливается сигнал в виде логической "1". Этот сигнал подается на первые входы формирователя 49 и элемента ИЛИНЕ 48, инвертируется элементом ИЛИ вЂ” НЕ

25 48 и с его выхода в виде логического "0" подается на второй вход схемы И 6 и запрещает другим сигналам проходить через ее остальные входы.

При поступлении на первый вход фор30 мирователя 49 сигнала в виде логической

"1" разрешается прохождение других сигналов через его остальные входы.

Сигнал запрета с пятого выхода блока

12 управления, поступающий на третий

35 вход элемента 43 задержки и элемента ИЛИ

45 (фиг. 4) и действующий во время контроля работоспособности в виде логического "0" (фиг. 5 график 56, lg — т 2), блокирует прохож-. дение на элемент 43 задержки и триггер 47

40 сиГнала в виде логического "0" с первого выхода амплитудного дискриминатора 4 во время контроля работоспособности, что позволяет сохранить во время контроля работоспособности уровень выходного сигнала

45 элемента 43 задержки и триггера 47(до прихода сигнала с седьмого выхода блока 12 управления) таким, каким уровень этого сигнала был перед началом контроля работоспособности.

50 Первые три входа формирователя 49 блока 16 задержки подключены соответственно к выходам элемента 43 задержки, триггера 47 блока 16 задержки, триггера 42 блока 13 отказа (фиг. 4), а четвертый вход f

55 формирователя 49 подключен к выходу генератора 24 блока 12 управления (не показано). При наличии на первых трех указанных выше входах формирователя 49 сигналов в виде логической "1" с его выхода импульсы с частотой генератора 24 поступа1700274

50 ат на один из входов ключей 20 блока 12 управления (фиг. 3) и запускают последний.

Наличие на любом из первых трех указанн ых выше входов формирователя 49 сигнала в виде логического "0" прекращает прохождение импульсов генератора 24 через четвертый вход формирователя 49 блока 16 задержки и поступающих с выхода последнего нэ запуск блока 12 управления.

Ограничитель вибраций работает следующим образом.

После включения питающих напряже ний сигналов шины 15 установки "0" (фиг. 5 график 50) блок 12 управления (не показано), блок 9 памяти, блок 13 отказа и блок 16 задержки устанавливаются в исходное состояние.

B исходном состоянии подаются сигналы: с выхода блока 9 памяти на первый вход задатчика 10 порогового уровня и второй вход схемы ИЛИ вЂ” НЕ 7; с пятого выхода блока 12 управления ,(фиг. 4 и 5, график 56) на второй вход блока

16 задержки; с четвертого выхода блока 12 управления (фиг, 4 и 5, график 57) на четвертый вход задатчика 10 порогового уровня и шестой вход блока 13 отказа; с третьего выхода блока 12 управления (фиг. 4 и 5, график 63) на входы блока 9 памяти и блока 13 отказа; с выхода блока 13 отказа на третий вход блока 16 задержки подаются сигналы в виде логической "1", которые разрешают функционирование указанных выше схем, с второго выхода блока 16 задержки на второй вход схемы И вЂ” Н Е 8 (фиг, 4 и 5, график

53) и с первого выхода блока 16 задержки на четвертый вход схемы И 6 (фиг. 4 и 5, график

62) подается сигнал в виде логического "0", который запрещает прохождение сигналов через их остальные входы.

Одновременно при этом сигнал установки "0" (фиг, 1 и 5, график 56, t

После окончания действия сигнала установки (фиг. 5 график 50 t>to) ограничитель вибраций ГТД установлен в исходное состояние и готов к работе.

Сигнал в виде переменного напряжения с частотой вибрации, величина которого пропорциональна уровню вибрации корпуса ГТД и изменяющийся как по амплитуде, так и по частоте, с выхода датчика 1 вибраций через фильтр 2 контролируемого диапазона частот и через преобразователь 3

35 переменного напряжения в постоянное поступает на первый вход амплитудного дискриминатора 4 и одновременно на выход устройства для регистрации величины преобразованного постоянного напряжения (аналоговый сигнал, фиг. 1), например, в регистратор. Когда уровень вибрации в контролируемом диапазоне частот не превышает допустимого, уровень напряжения на первом входе не превышает уровня напряжения на втором входе амплитудного дискриминатора 4 (фиг. 5t

И вЂ” НЕ 8. С выхода схемы И-НЕ 8 инвертированный сигнал в виде логической "1" поступает на первый вход схемы ИЛИ вЂ” НЕ 7, на. другой вход которой с момента питания с выхода блока 9 памяти также поступает сигнал в виде логической "1". Далее с выхода схемы ИЛИ-НЕ 7 в виде логического "0" поступает на третий вход схемы И 6, на четвертый вход которой поступает сигнал в виде логического "0" с первого выхода блока

16 задержки. На второй и первый входы схемы И 6 с выхода тахометрического сигнализатора 5 и по шине 15 установки "0" после включения питания и нарастания оборотов двигателя до определенного уровня поступают сигналы в виде логической "1", разрешающие тем самым прохождение через зту схему остальных сигналов, поступающих на ее другие входы. Наличие сигнала в виде логического "0" на любом из входов схемы

И 6 не вызывает срабатывания последней, а следовательно, и исполнительного механизма (на чертеже условно не показан).

Если в процессе работы двигателя уровень вибраций начинает нарастать и превышает допустимый, то уровень напряжения

U»«va первом входе амплитудного дискриминатора 4 также нарастает и начинает превышать заранее установленный уровень напряжения Vexed на его втором входе (фиг, 4 и 5, график 51, t >tt) и амплитудный дискриминатор 4 срабатывает (фиг. 5, график 52, tt). С первого выхода амплитудного дискриминатора 4 сигнал о превышении допустимого уровня вибрации в виде логической

"1" поступает на входы схемы И вЂ” НЕ 8, блока 9 памяти, блока 13 отказа и блока 16 задержки, Выхрдные сигналы блока 9 памяти и блока 13 отказа не изменяют своего состояния, так как блоки срабатывают только в процессе контроля работоспособности.

Выходные сигналы на первом, пятом и четвертом выходах блока 16 задержки (фиг.

1700274

4 и 5, графики 52, 53, 54 и 62, t t) не изменяют своего состояния, так как; триггер 47 остается в исходном состоянии, поэтому на пятом выходе блока 12 управления остается сигнал в виде логического "0"; на выходе элемента 43 задержки сохраняется сигнал исходного состояния, т.е. в виде логического "0"; работе формирователя 49 препятствует сигнал в виде логического "0" с выхода элемента 43 задержки.

Поэтому на входы схемы И 6 поступают сигналы в виде логического "0" и она не срабатывает.

Если на первом выходе амплитудного дискриминатора 4 сигнал продолжает оставаться в виде логической "1", то через заранее заданное время Х Зад, например, через 2-3 с, на выходе элемента 43 задержки устанавливается сигнал в виде логической "1" (фиг. 5, график 53, tz). Этот сигнал подается на входы схемы И вЂ” НЕ 8 и формирователя 49 (фиг. 4), Схема И вЂ” НЕ 8 срабатывает, ее выходной сигнал в виде логического

"0" инвертируется схемой ИЛИ вЂ” НЕ 7 и в виде логической "1" поступает на вход схемы И 6. Схема И 6 не срабатывает, так как на ее вход с выхода блока 16 задержки продолжает поступать сигнал в виде логического "0" (фиг. 5, график 62, t2).

Поступление сигнала в виде логической

"1" на второй вход формирователя 49 вызывает срабатывание последнего. На выходе формирователя 49 формируется сигнал запуска контроля (фиг. 5. график 54. tz-ta, который подается на один из входов ключей

20 блока 12 управления и запускает последний, вследствие чего на выходах блока 12 формируются сигналы контроля (фиг. 3, 4 и

5, графики 55, 56, 57, 59, 61 и 63).

По сигналу запоминания (фиг, 5, график

55, t4 ts) с первого выхода блока 12 управления: триггер 33 блока 9 памяти запоминает уровень выходного сигнала амплитудного дискриминатора 4 в виде логической "1".

Этот сигнал инвертируется элементом И—

НЕ 34 и с его выхода в виде логического "0" подается на второй вход схемы ИЛИ вЂ” НЕ 7, чем обеспечивается неизменность на время контроля работоспособности на ее выходе сигнала в виде логической "1", несмотря на изменение уровня сигнала на ее первом входе (фиг. 5, tg — т г); триггер 37 блока 13 отказа запоминает уровень выходного сигнала амплитудного дискриминатора 4 в виде логической "1".

Поэтому на выходе Q триггера 37 устанавливается сигнал в виде логической "1" и подается на второй вход элемента И-НЕ 38, à на выходе Q — в виде логического "0" и подается на второй вход элемента И вЂ” НЕ 40, 5 Сигнал запрета с пятого выхода блока

12 управления с уровнем логического "0" действует в промежуток времени tg-tö (фиг.

5, график 56) и подается на третьи входы элемента 43 задержки и элемента ИЛИ 45

10 блока 16 задержки, запрещая в указанный выше промежуток времени во время контроля работоспособности прохождение через их другие входы сигнала с уровнем логического "0" с первого выхода амплитудного

15 дискриминатора 4, поэтому выходные сигналы элемента 43 задержки и ИЛИ 45 в промежуток времени t6 — tf2 остаются в виде логической "1".

Сигнал управления с четвертого выхода

20 блока 12 управления с уровнем логического

"0" действует в промежуток времени t6 — tg (фиг. 5, график 57) и поступает на второй вход задатчика 10 порогового уровня и на вход элемента НЕ 39 блока 13 отказа (фиг, 25 4).

До подачи на вход элемента НЕ 39 сигнала с уровнем логического "0" на выходе последнего (фиг. 5, график 58А< tg) был установлен сигнал с уровнем логического "0", 30 чем предотвращалась возможная переустановка триггера 42 под воздействием помех в состояние выдачи ложного сигнала "Отказ", koTopblA запретил бы работу формирователя 49 блока 16 задержки. После подачи

35 на вход элемента НЕ 39 сигнала с уровнем логического "0" на выходе последнего устанавливается сигнал с уровнем логической

"1", однако, ввиду того, что выход элемента

НЕ 39 соединен с выходами элементов И40 НВ38, И вЂ” НЕ 40, то уровень выходного сигнала указанных выходов в промежуток времени t6 — тд будет зависеть от состояния уровней входных сигналов элементов И-HE

38 и И вЂ” НЕ 40.

45 По сигналу управления (фиг. 5, график

54), поступающему на вход схемы 17 управления ключами задатчика 10 порогового уровня (фиг. 2), при наличии на ее первом входе сигнала с уровнем логического "0" с

50 выхода блока 9 памяти схема 17 управления ключами срабатывает и посредством ключей 19, резистивных делителей 18 и источников 11 эталонного напряжения (фиг. 2) формирует на выходе задатчика 10 порого55 вого уровня выходной сигнал высокого уровня (например, U».=7 В), который подается на второй вход амплитудного дискриминатора 4 (фиг. 5, график 51, te — tg). Уровень

0».=7 В обеспечивает выключение амплитудного дискриминатора 4 даже при уровне

1700274

12 сигнала на его первом входе, соответствующем предельно допустимым вибрациям, например, 0пред.вибр,=6,3 В.

Амплитудный дискриминатор 4, если он исправен, в момент времени те переключается и на его первом выходе устанавливается сигнал в виде логического "0" (фиг. 5, график 52, t6 — tg). Этот сигнал подается на входы схемы И вЂ” НЕ 8, блока 9 памяти, блока

13 отказа, блока 16 задержки.

Схема И вЂ” НЕ 8 в промежуток времени ф — tg срабатывает и на ее выходе устанавливается сигнал в виде логической "1", который подается на вход схемы ИЛИ-НЕ 7. )днако на выходе последней продолжает

Оста ваться сигнал в виде логической "1", так как на ее второй вход продолжает подэватьcÿ сигнал в виде логического "0" с выхода блока 9 памяти.

Блок 9 памяти не срабатывает, так как он может срабатывать только во время действия сигнала запоминания (фиг. 5, график

60).

В блоке 16 задержки: элемент 43 задержки, ИЛИ 45 не срабатывают, так как на их входы подается сигнал

Запрета; триггер 47 не срабатывает и находится в исходном состоянии, так как сигнал выдачи еще не поступил. Поэтому с первого выхода блока 16 на четвертый вход схемы И 6 и родолжает поступать сигнал в виде логичеСкага "0"; формирователь 49 продолжает работу, но его выходные сигналы не оказывают влияния на работу блока 12 управления, В блоке 13 отказа срабатывает элемент И вЂ” НЕ 38 и íà его выходе, соединенном с выходами элементов НЕ 39, И вЂ” НЕ 40, входом триггера 42 и со входом элемента НЕ

41, устанавливается сигнал в виде логического "0", так как на первый вход элемента

И-НЕ 38 с выхода элемента НЕ 36 подается в это время сигнал в виде логической "1", а на второй его вход — сигнал в виде логической "1" с выхода Q триггера 37 (фиг. 4).

В промежуток времени т7 — t8 на вход Т триггера 42 блока 13 отказа с второго выхода блока 12 управления поступает сигнал отказа (фиг. 4 и 5, график 59, тт — тв). Ввиду того, что в промежутке времени t6 — tg на вход, триггера 42 подается сигнал в виде логического "0", а на вход К вЂ” сигнал с уровнем логической "1" с выхода элемента НЕ 41, то после воздействия сигнала отказа триггера

42 устанавливается в состояние, при котором Hà его выходе Q устанавливается сигнал в виде логического "0", а на выходе Q — с уровнем логической "1", т.е. уровень выходных сигналов соответствует исходному состоянию, кэк и после воздействия сигнала установки "0". Сигнал с выхода Q с уровнем логической "1" подается на второй вход элемента И-НЕ 44 и третий вход формирователя 49 блока 16 задержки (фиг. 4), разрешая

Ъ

55 их нормальное функционирование.

В момент времени tg прекращается действие сигнала управления (фиг. 5, график

57), схема 17упрэвления ключами задатчика

10 порогового уровня выключается, выключая и ключи 19, уровень сигнала на выходе задатчика 10 порогового уровня возвращается s исходное, предшествующее контролю состояние. Вследствие этого амплитудный дискриминатор 4 срабатывает и на его выходе устанавливается сигнал с уровнем логической "1" (фиг. 5, график 52, tg), т.е. таким же, как и перед проверкой исправности.

В промежуток времени t10-tt1 с седьмого выхода блока 12 управления (фиг, 5, график 61) на вход Т триггера 47 блока 16 задержки подается сигнал выдачи (фиг, 4).

Ввиду того, что на первый и второй входы элемента И вЂ” НЕ 44 подаются в это время сигналы с уровнем логической "1" соответственно с первого выхода амплитудного дискриминатора 4 и с выхода Q триггера 42 блока 13 отказа, то после воздействия сигнала выдачи на выходе Q триггера 47 блока

16 задержки устанавливается сигнал с уровнем логического "0". Этот сигнал подается на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 48, инвертируется последним и в виде сигнала с уровнем логической "1" поступает на вход схемы И 6, Схема И 6 срабатывает и на ее выходе устанавливается сигнал в виде логической

"1" (фиг. 5, график 64). Этот сигнал может подаваться на ключ, который срабатывая, включает исполнительный механизм (не показаны).

После срабатывания триггера 47 сигнал с его выхода Q с уровнем логического "0" подается на первый вход формирователя 49 и запрещает его работу (фиг. 4).

В момент времени t>z прекращается действие сигнала запрета (фиг. 5, график

56), однако это не вызывает изменения выходных сигналов элемента 43 задержки и элемента ИЛИ 45 блока 16 задержки (фиг. 4), так как на обоих входах указанных элементов в это время установлены сигналы с уровнем логической "1".

В промежутке времени tiz — т1з с третьего выхода блока 12 управления (фиг. 5, график

63) на входы блока 9 памяти и блока 13 отказа подается сигнал окончания контроля с уровнем логического "0" и триггер 33 блока

9 памяти, а также триггер 37 блока 13 отказа

1700274

5

50

55 устанавливаются в исходное, как и после воздействия сигнала установки "0", состояние. При этом с выхода блока 9 памяти на входы схемы ИЛИ вЂ” НЕ 7 и задатчика 10 порогового уровня подается сигнал в виде логической "1", который не препятствует их работе, Переустановка триггера 37 в исходное состояние не вызывает изменения исходного состояния триггера 42 блока 13 отказа (фиг. 4).

На этом цикл контроля работоспособности ограничителя окончен, при этом ограничитель вибрации выдает сигнал о превышении допустимой вибрации, готов к дальнейшей работе и к повторению контроля работоспособности.

Таким образом, сигнал о превышении допустимой вибрации сработавшего и исправного амплитудного дискриминатора и при исправном устройстве выдается схемой

И6: после задержки, обусловленной временем задержки(тэ зад элемента 43 задержки и временем от начала контроля работоспособности до момента срабатывания триггера 47 блока 16 задержки; только после запуска и проведения контроля работоспособности, запуск которого производится формирователем 49 блока 16 задержки во время выдачи амплитуднымдискриминатором 4 сигнала о превышении допустимой температуры.

Если амплитудный дискриминатор 4 в момент времени t1 сработал и на его первом выходе установился сигнал в виде логической "1" (фиг. 5, график 52) вследствие неисправности амплитудного дискриминатора

4, то запуск контроля работоспособности и работа ограничителя до промежутка времени t6 — tg производится аналогично описанным выше.

В момент времени tg с выхода задатчика

10 порогового уровня на второй вход амплитудного дискриминатора 4 подается сигнал

Ugxg3llY=7 В (фиг. 5, график 51), однако амплитудный дискриминатор 4 из-за неисправности не выключается и в промежутке времени t6 — tg Hà его первом выходе сигнал продолжает оставаться прежним, т.е. в виде логической "1".

Из-за этого на первый вход элемента

И-НЕ 38 в промежутке t6-т9 с выхода элемента НЕ 36 (фиг, 4) подается сигнал с уровнем логического "0" и на выходе элемента

И вЂ” НЕ 38 устанавливается сигнал с уровнем логической "1". Аналогичный сигнал устанавливается и на выходах элементов НЕ 39, И вЂ” НЕ 40. Поэтому после воздействия сигнала отказа (фиг. 5, график 59, 1 -тэ) триггер 42

45 блока 13 отказа устанавливается в состояние, при котором на его выходе 0 устанавливается сигнал в виде логического "0", т.е. триггер 42 установлен в состояние выдачи сигнала "Отказ". Этот сигнал в виде логического "0" подается на второй вход элемента

И вЂ” НЕ 44, третий вход формирователя 49 блока 16 задержки (фиг. 4) и на выход устройства (не показано), сигнализируя о неисправности амплитудного дискриминатора 4.

Подача на третий вход формирователя 49 сигнала с уровнем логического "0" запрещает его работу.

После воздействия сигнала выдачи (фиг.

5, график 61, t10 — 111) триггер 47 блока 16 задержки (фиг. 4) установится в состояние, при котором нэ его выходе О будет установлен сигнал в виде логической "1", т.е. триггер 47 остается в исходном, как и после воздействия сигнала установки "0", состоянии и на второй вход схемы И 6 продолжает поступать сигнал в виде логического "0", чем запрещается срабатывание последней, Таким образом, если в промежутке времени между очередными запусками контроля работоспособности возникла неисправность амплитудного дискриминатора 4 и он начал выдавать ложный сигнал о превышении допустимого уровня вибрации, то запуск и проведение контроля работоспособности амплитудного дискриминатора позволяют предотвратить выдачу устройством ложного сигнала о превышении допустимой вибрации и одновременно позволяют выдать сигнал о неисправности.

Если в это время по шине 14 внешнего запуска контроля или с выхода тахометрического сигнализатора 5 на один из входов блока 12 управления поступит сигнал запускЯ контроля, то проверка работоспособности амплитудного дискриминатора 4 будет произведена аналогично описанной выше и будет повторно подтверждена неисправность амплитудного дискриминатора 4.

Под воздействием случайных помех триггер 47 блока 16 задержки будет оставаться в исходном состоянии, чем дополнительно обеспечивается невыдача устройством ложного сигнала превышения допустимой вибрации.

Если под воздействием случайных помех триггер 42 блока 13 отказа установится в исходное состояние, так как с выхода элемента НЕ 39 на вход j-триггера 42 подается сигнал с уровнем логического "0", а вход К— с уровнем логической "1" (фиг. 4), то схема И

6 ложный. сигнал о п ревы шении допустимой вибрации не выдает ввиду того, что с выхода блока 16 задержки (с выхода триггера 47, который находится в исходном состоянии) 1700274

10

20 на вход схемы И 6 продолжает поступать сигнал с уровнем логического "0".

Однако переустановка триггера 42 блока 13 отказа в исходное состояние приводит к снятию запрета работы формирователя 49 блока 16 задержки и последний формирует сигнал запуска контроля. Блок 12 управления срабатывает и производится проверка работоспособности амплитудного дискриминатора 4, как описано выше. Вследствие этого триггер 42 блока 13 отказа после действий сигнала отказа вновь будет установлен в состояние выдачи сигнала "Отказ", а далее все произойдет как описано выше.

Таким образом, возвращение триггера

42 блока 13 отказа в исходное состояние so время выдачи им сигнала отказа не приводит к прохождению ложного сигнала от неисправного амплитудного дискриминатора через схему И 6, Если амплитудный дискриминатор 4 исправен и в момент времени t< начал выдавэть сигнал о превышении допустимых норм вибрации (фиг. 5, график 52), то, как указано выше, через время гз зад формирователь 49 блока 16 задержки сформирует сигнал запуска контроля работоспособно,сти, который поступает на один иэ входов ключей 20 блока 12 управления и запускает последний. Если блок 12 управления неисправен, то на его шестом выходе появляется сигнал неисправности, например, в виде логического "0", который подается на вто рые входы элементов И вЂ” НЕ 34 блока 9 па мяти и элемента ИЛИ вЂ” НЕ 48 блока 16 задержки (фиг. 4) и на выход предлагаемого ограничителя вибрации для сигнализации о неисправности блока 12 управления (не по казано) и ограничителя в целом.

Подача на второй вход элемента И вЂ” НЕ

34 блока 9 памяти сигнала в виде логического "0" вызывает срабатывание последнего и на его выходе устанавливается сигнал в виде логической "1", который подается на второй . вход схемы ИЛИ вЂ” НЕ 7 и не препятствует ее нормальному функционированию.

При подаче на второй вход элемента

ИЛИ вЂ” НЕ 48 сигнала в виде логического "0" на его выходе устанавливается сигнал в виде логической "1", который поступает на четвертый вход схемы И 6 и разрешает проходить сигналам через ее остальные входы.

Ввиду того, что с момента времени t2 (фиг. 5, графики 52 и 53) на оба входа элемента И вЂ” НЕ 8 подаются сигналы в виде логической "1", то на его выходе устанавливается сигнал в виде логического

"0", который инвертируется элементом

ИЛИ-НЕ 7 и в виде логической."1" подается на третий вход схемы И 6.

В связи с тем, что на всех входах схемы

И 6 подаются сигналы в виде логической "1", то схема И 6 срабатывает и с ее выхода сигнал о превышении допустимого уровня вибрации подается на выход ограничителя, например, на ключ и исполнительный механизм (не показаны).

Таким образом, в случае неисправности блока 12 управления, сигнал о превышении допустимого уровня вибрации появляется на выходе ограничителя через время тэ д без проведения проверки исправности амплитудного дискриминатора 4.

Если элемент 43 задержки в блоке 16 задержки отсутствует, то запуск контроля работоспособности будет производиться в момент выдачи амплитудным дискриминатором 4 сигнала о превышении допустимого уровня вибрации и задержка выдачи этого сигнала будет определяться промежутком времени t2-т11 (фиг. 5, графики 54 — 61), Для обеспечения работы ограничителя вибраций ГТД в этом случае сигнал с первого выхода амплитудного дискриминатора 4 необходимо подать на второй вход формирователя 49 вместо выхода элемента 43 задержки, а второй вход схемы И вЂ” НЕ 8 подключить к пятому выходу (сигнал запрета) блока 12 управления (вместо выхода элемента 43 задержки, фиг. 4), как это выполнено в известном ограничителе вибраций.

Если в момент времени t>4 уровень вибрации понижается, а в момент времени t<5 становится на заданную величину ниже допустимого, то амплитудный дискриминатор

4 выключается и на его первом выходе устанавливается сигнал в виде логического "0" (фиг. 5, графики 51, 52).

Вследствие этого на выходе элемента

43 задержки блока 16 задержки устанавливается сигнал в виде логического "0", которЪ|й подается на второй вход формирователя 49 и схемы И вЂ” НЕ 8, запрещая функционирование этой схемы, а с ее выхода проинвертированный схемой ИЛИН Е 7 сигнал в виде логического "0" подается на третий вход схемы И 6, запрещая работу по ее остальным входам.

При подаче на второй вход формирователя 49 сигнала в виде логического "0" запрещается работа формирователя 49 (фиг.

4); через элемент ИЛИ 45 подается на вход

R триггера 47 блока 16 задержки и устанавливает последний в исходное состояние (фиг, 4) и через элемент ИЛИ вЂ” НЕ 48 на чет17

1700274

18 вертый вход схемы И 6, запрещая ее работу, т.е, ограничитель вибраций ГТД установлен в исходное состояние.

Работа ограничителя вибраций ГТД при контроле работоспособности, когда компаратор исправен, а сигнал о превышении допустимого уровня вибрации не выдается, осуществляется следующим образом.

В этом случае до контроля работоспособности с первого выхода амплитудного дискриминатора 4 на входы блока 9 памяти, блока 13 отказа, блока 16 задержки (фиг. 4) поступает сигнал в виде логического "0", что не вызывает срабатывания укаэанных блоков и они находятся в исходном состоянии (фиг. 4).

Одновременно этот сигнал через схемы

И-НЕ 8 и ИЛИ вЂ” НЕ 7 поступает на третий вход схемы И 6 и запрещает ее работу.

По сигналу запоминания (фиг. 5, график

53) с первого выхода блока 12 управления: триггер 33 блока 9 памяти запоминает уровень выходного сигнала амплитудного дискриминатора 4, При этом с выхода Q триггера 33 сигнал в виде логического "0" инвертируется элементом И-НЕ 34 и с выхода последнего в виде логической "1" и подается на второй вход схемы ИЛИ-НЕ 7 (фиг. 4); триггер 37 блока 13 отказа запоминает уровень выходного сигнала амплитудного дискриминатора 4. При этом с выхода Q на второй вход элемента И вЂ” НЕ 38 подается сигнал в виде логического "0", а на второй вход элемента И вЂ” НЕ 40 — в виде логической

"1".

По сигналу запрета (фиг. 5, график 56) с пятого выхода блока 12 управления разрешается работа элемента 43 задержки и запрещается прохождение сигналов через первый и второй входы элемента ИЛИ 45 блока 16 задержки (фиг. 4).

По сигналу управления (фиг. 5, график

57) с четвертого выхода блока 12 управления: через элемент НЕ 39 разрешается работа элементов И-НЕ 38 и И-НЕ 40 блока 13 отказа (фиг. 4); задатчик 10 порогового уровня формирует сигнал, например, минус 0,1 В, который с выхода последнего подается на второй вход амплитудного дискриминатора 4. Последний срабатывает и на его выходе устанавливается сигнал в виде логической "1", который подается на первые входы схемы

И вЂ” НЕ 8, блока 9 памяти, блока 13 отказа и блока 16 задержки.

Схема И-НЕ 8 не срабатывает, так как на ее второй вход с выхода элемента 43 задержки блока 16 задержки продолжает

Срабатывает элемент И вЂ” НE 40 блока 13 отказа и на его выходе устанавливается сигнал в виде логического "0", так как на его первый вход элемента И вЂ” НЕ 40 в этот про15 межуток времени подается сигнал в виде

25

30, выходе блока 12 устанавливается сигнал в

35 виде логической "1" (фиг. 4 и 5, график 57), 40

50

5

10 подаваться сигнал в виде логического "0". запрещающий работу схемы И вЂ” НЕ 8, а следовательно, и схемы И 6 по первому входу.

Не срабатывает, находясь в исходном состоянии, триггер 47 блока 16 задержки и с его выхода Q через элемент ИЛИ вЂ” Н Е 48 на четвертый вход схемы И 6 продолжает поступать сигнал в виде логического "0". который запрещает ее работу по остальным входам. логической "1" с первого выхода амплитудного дискриминатора 4, а на второй — с выхода 0 триггера 37 (фиг. 4), По сигналу отказа (фиг. 5, график 59), с второго выхода блока 12 управления на выходе Q триггера 42 блока 13 отказа устанавливается сигнал в виде логической "1", так как на вход J триггера 42 подается с выхода элемента И вЂ” НЕ 40 сигнал в виде логического "0", а на вход К вЂ” с выхода элемента НЕ

41 сигнал в виде логической "1". Поэтому с выхода Q триггера 42 блока 13 отказа на входы элемента И вЂ” НЕ 44 и формирователя

49 блока 16 задержки подается сигнал в виде логической "1", не препятствующий их работе (фиг. 4).

В момент времени tg действие сигнала управления прекращается и на четвертом вследствие этого выходной сигнал задатчика 10 порогового уровня возвращается в исходное, предшествующее контролю, состояние, а на выходе элемента НЕ 39 блока 13 отказа устанавливается сигнал в виде логического "0", препятствующий переустановке триггера 42, в том числе и под воздействием случайной помехи, В связи с тем, что на второй вход амплитудного дискриминатора 4 вновь поступает сигнал исходного, предшествующего контролю, уровня, а на первом входе — не изменился и амплитудный дискриминатор 4 исправен, то он выключается и на его первом выходе устанавливается сигнал в виде логического

"0".

Поэтому по сигналу выдачи (фиг. 5, график 61) триггер 47 блока 16 задержки устанавливается в состояние, при котором на его выходе Q устанавливается сигнал в виде логической "1", т.е. сигнал исходного, предшествующего контролю, состояния, ввиду чего через элемент ИЛИ вЂ” НЕ 48 на четвертый вход схемы И 6 продолжает поступать сигнал в виде логического "0", препятствую1 (00214 щий прохождению сигналов по остальным ее входам.

В момент времени t

"0", состояния.

Если амплитудный дискриминатор 4 неисправен, то в промежутке времени t6 — tg на выходе амплитудного. дискриминатора 4 сигнал не изменится и останется в виде логического "0". Вследствие этого на выходе элемента И вЂ” Н Е 40, как и на выходах элементов И вЂ” НЕ 38 и НЕ 39 будет установлен сигнал в виде логической "1", Поэтому сигналом отказа (фиг. 5, график, 59) на выходе Q триггера 42 установится сигнал в виде логического "0", Этот сигнал подается на вход элемента И вЂ” НЕ 44 и формирователя 49 блока 16 задержки и запрещает их работу.

Таким образом, в ограничителе обеспечивается повышение достоверности выдачи сигнала о превышении допустимой вибрации эа счет предотвращения выдачи ложного сигнала неисправным амплитудным дискриминатором путем задержки выдачи и проведения контроля работоспособности во время выдачи сигнала об опасной вибрации.

Формула изобретения

Ограничитель вибраций газотурбинного двигателя, содержащий последовательно соединенные датчик вибраций, фильтр, преобразователь переменного напряжения в постоянное и амплитудный дискриминатор, тахометрический сигнализатор, схему И. схему ИЛИ вЂ” НЕ, схему И вЂ” НЕ, блок памяти, задатчик порогового уровня, источники эталонного напряжения, блок управления, блок отказа, шину внешнего запуска контроля и шину установки, подключенную к первым входам блока памяти, блока отказа и схемы

И, второй вход последней подключен к первому выходу тахометрического сигнализатора, второй выход которого подключен к первому входу блока управления, второй вход которого подключен к шине внешнего запуска контроля, первый выход амплитудного дискриминатора подключен к вторым входам блока памяти и блока отказа и первому входу схемы И-НЕ, выход которой подключен к первому входу схемы ИЛИ-НЕ, выход которой подключен к третьему входу схемы И, выход блока памяти подключен к второму входу схемы ИЛИ-НЕ и первому входу задатчика порогового уровня, второй вход последнего подключен к второму выходу амплитудного дискриминатора, а третий — к выходу источников эталонного напряжения, первый выход блока управления подключен к третьим входам блока памяти и блока отказа, четвертый вход последнего подключен к второму выходу блока управления, третий выход которого подключен к пятому входу блока отказа и четвертому входу блока памяти, а четвертый — к четвертому входу задатчика порогового уровня и шестому входу блока отказа, о тл и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения надежности, он дополнительно содержит блок задержки, первый выход которого подключен к четвертому входу схемы И, второй — к второму входу схемы И вЂ” НЕ, а третий — к третьему входу блока управления, первый вход блока задержки подключен к шине установки, второй — к пятому выходу блока управления, третий — к выходу блока отказа, четвертый — к первому выходу амплитудного

Дискриминатора, пятый — к шестому выходу блока управления, а шестой — к седьмому выходу блока управления, шестой выход которого подключен к пятому входу блока памяти.

1700274

h аюлиму4Ьолу боснримииал7оРу

Оп блот3 аомяви

pm &авУ2 уюрИтяя

Ьп &ко 1b задержки

) Гиенам ж дюка льжль

Мй тчи.Ю.лороеойоео цро3дц ймк П отказа, Ф окд .щд ц р

Играл иеислрсдиоаии Her

Блок 3 огяти, Ьл к Я Snc5

ЬгкпФ оерокииителя

1700274

1700274

Составитель В.Колясников

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 4454 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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