Устройство для контроля и регистрации режимной наработки двигателя

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к технике измерения па'раметров работы двигателя. Целью является автоматизация контроля и регистрации длительности режимов работы двигателя в диапазоне от малого газа до максимальной частоты вращения ротора (вала). Устройство содержит тахогенератор.электронный частотомер, электронный узел автоматической обработки информации в динамике, узел регистрации, хранения и индикации режимной наработки двигателя. Информация, поступающая с частотомера в электронный узел, созданный на базе интегральных микросхем (дешифраторов-мультиплексоров, элементов ИЛИ-НЕ, элементов 2И), автоматически анализируется в'динамике, т.е. при изменении режима работы двигателя, что обеспечивает .переход с одной фиксированной частоты вращения ротора (вала) двисателя на другую. Накопленная информация от длительности режимов работы двигателя с стендовых или летных условиях сохраняе1ся на световом табло устройства, что позволяет обоснованно регистрировать ее в технической документациио наработке двигателя. При выключении электропитания информация ликвидируется и устройство готово к следующему этапу работы. 1 ил.СОс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 (3/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4815992/10 (22) 07,03.90 (46) 23.02.92. Бюл. ¹ 7 (71) Центральный институт авиационного моторостроения им,П.И.Баранова (72) И.Г.Удачин и Д.С.Рудченко, (53) 681,84(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 205342, кл. G 01 L 3/24, 1967.

Авторское свидетельство СССР № 208075, кл. G 06 F 15/46, 1968. (54)УСТРОЙСТВОДЛЯ КОНТРОЛЯ И РЕГИСТРАЦИИ PЕЖИМНОЙ НАРАБОТКИ ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к технике измерения параметров работы двигателя. Целью является автоматизация контроля и регистрации длительности режимов работы двигателя в диапазоне от малого газа до максимальной частоты вращения ротора (вала). Устройство содержит тахогенератор, Изобретение относится к испытательной технике, в частности к технике измерения параметров работы двигателя, Известно устройство для регистрации длительности наработки двигателя на максимальном и номинальном режимах, содержащее датчика частоты вращения, формирователь счетных импульсов, регист-. ратор.

Недостатком этого устройства является невозможность непрерывного контроля и регистрации длительности режимов двигателя от малого газа до взлетного режима, кроме того, невозможен контроль длитель„,53J 1714392 А1 электронный частотомер, электронный узел автоматической обработки информации в динамике, узел регистрации, хранения и индикации режимной наработки двигателя.

Информация, поступающая с частотомера в электронный узел, созданный на базе интегральных микросхем (дешифраторов-мультиплексоров, Элементов ИЛИ-НЕ, элементов

2И), автоматически анализируется в динамике, т.е. при изменении режима работы двигателя, что обеспечивает переход с одной фиксированной частоты вращения ротора (вала) двигзтеля на другую. Накопленная информация от длительности режимов работы двигателя с стендовых или летных условиях сохраняе1ся на световом табло устройства, что позволяет обоснованно регистрировать ее в технической документациио наработкедвигателя. При выключении электропитания информация ликвидируется и устройство готово к следующему этапу работы, 1 ил. ности режимной наработки в заданном диапазоне частоты вращения ротора (вала) двигателя, соответствующего определен ному диапазону резонансных колебаний основных деталей двигателя (лопаток, дисков и др.).

Известно устройство для регистрации наработки авиадвигателей, содержащее тахогенератор, индикаторы времени по числу регистрируемых режимов.

Недостатком известного устройства является невозможность автоматического контроля длительности режимной наработ1714392 ки двигателя от мало т малого газа до взлетного старших разрядов подсоединены к четырем входам второго дешифратора-демультипрежима. р иапа- лексора, восьмой выход которого связан с ль изоб етения — расширение диапаи неп е ывно контролируемых пара- вторым р - м входом пятого логического элеменв в азличных режимах работы та

5 ИЛИ-НЕ. Девятый выход второго дешифратора-демультиплексора подсоединен к ь остигается тем, что вторым входам третьего и четвертого логиПоставленная цель достигается тем, что в ИЛИ-НЕ. Десятый выход тво ля контроля и регистрации ческих элементов в устройство для к р о е жащее тахогенератор, ин- второг д о ешифратора-демультиплексора л егист и емых 10 подсоединен к первому входу первого логимо введены - ИЛИ-НЕ второму входу ежимов, введены электронный частото- ческого элемента со е щ ф р счетных второго логического элемента ИЛИ-НЕ. со е жащий формирователь счетных в Первые пять выходов первого дешифраимпульсов, счетчик младших разрядов, чик ста ших азрядов, регис рат чик с р, т ратор тора-демультиплексора подсоединены к перов егист втор старших 15 вым входам второго и четвертого логических в ва ф, - ИЛИ-HE. Вторые пять выходов ч ) - ne вого дешифратора-демультиплексора а частоты вращения ротора (вала) двигате- первог р ч ндных подсоединены к первым входам третьего и ля, кварцевый формирователь секундны импульсов, формирователь стро ирующи б рующих пятогологических элементов ИЛИ-НЕ и втон ных имп льсов. В известное устрой. В рой- 20 рому входу первого логического элемента

ИЛИ-НЕ. Выходы логических элементов ство введен также электронный узел авто6 тки инфо мации в . ИЛИ-НЕподсоединеныквторымвходамло2И к пе вым входам динамике, обеспечивающий переход с од- гических элементов 2, р частоты в ащения на которых подсоединен выход кварцевого ек н ных имп льсов. Выг ю при изменении режима работы дви- 25 формирователя секундных импуль другую при изменении е- ходы логических 2И через счетчики режимгателя, сод р щ р е жащий первый и второи деной на аботки подключены к входам шифраторы-демультиплексоры (при этом нои нара от первые и последние пять из д есяти выходов индикаторов. времени, выполненных на сепе ваго дешифратора-демультиплексора мисегментных элементах. первого дешифратора-д му

) 30 - На фиг, 1 представлена структурносоответственно объединены между собой), ы ИЛИ-НЕ, логические принципиальная схема устройства для конлогические элементы -, лог ч имной на аботки элементы 2И., счетчики режимной наработ- троля и регистрации режимной н р ки по числу регулируемых режимов и инди- двигателя. гне это 1 каторы времени по числу реги егистрируемых Устройство содержит тахогенератор режимов. ри этом выход т . П ixo тахогенератора 35 (серийный датчик ДТЭ-2 частоты вращения т ля) о ми ователь 2 через формирователь атель счетных импульсов ротора (вала) двигателя), формир ои альподсоединен к первому входу оду счетчика счетных импульсов, которыи синус д з я ов пе вый выход которого ное перемешанное напряжение тахогенето а и еоб азует в импульсы подключен к первому входу регистратора ратора пр р младших разрядов. торои вых д . В од счетчика 40 прямоугольной формы с амплитудой напряя ов че ез первый вход счет- жения до +5,0 В, блок измерения частоты младших разрядов через первый вх () включаю его элеих разрядов подсоединен к пер- вращения ротора (вала), чика старших р к ешиф ато а, включаювому входу регистратора старших разрядов. менты 3-12, блок д фр р, Выход кварцевого формирователя срователя се- щий элементы 13-18, выполненные на кундных импульсов через форми ов че ез фо мирователь 45 двухходовых микросхемах, счетчики 19-23 б их секундных импульсов под-. временипочислурегистрируемыхрежимов, ключен к вторым входам счетчика старших индикаторы 24 — 28 време у р — ни по числ егистразрядов, регистратора старших х разрядов рируемых параметров, выполненные на сегI счетчика мл ладших разрядов и регистратора ментных элементах, младших разрядов, четыре выхода которого 50 Тахогенератор (д т Д вЂ” ) у т 1 атчик ТЭ-2 станавподключены к четырем первого деши о дешифрато- ливается на коробке приборов двигателя. ра-мультиплексора, а пятыи вых ход регист- Редуктор привода тахогенератора конструкратора младших разрядов чере вт р аз я ов через второй тивно выполняется так, что при максимальения ото а вала) дешифратор подсоединен к второму инди- ной частоте вращения ротора (вала катору частоты вращения ротор а (вала) дви- 55 двигателя частота переменного напряжеГ . гателя. Первый выход реги

П регистратора ния тахогенератора не превышала 100 ц. старших разрядов через первый че ез первый дешифра- Переменное синусоидальное напряжение, тор подсоединен к первому и рвому индикатору ча- вырабатываемое тахогенератором, прямо

I стоты вращения ротора (вала) двиг (а) двигателя а пропорционально частоте вращения (вала) остальные четыре выхода регистратора двигателя.

1714392

Блок 1 измерения частоты вращения ротора (вала) состоит из счетчика 3 младших разрядов, который считает от 0 до 9 импульсов и на 10-й импульс с выхода счетчика выдается сигнал, счетчика 4 старших разрядов, который считает только десятки импульсов, поступающих с выхода счетчика 3, регистратора 5 младших разрядов, принимающего информацию от счетчиков 4 и 3 в двоично-десятичном коде, регистратора 6 старших разрядов, принимающего информацию от счетчика 4 в двоично-десятичном коде, дешифраторов 7 и 8, преобразующих двоично-десятичный код в семисегментный код, индикаторов частоты вращения ротора (вала) 9 и 10, регистрирующих частоту вращения ротора(вала) двигателя на всех режимах от запуска до максимального режима в процентном отношении от максимальной частоты вращения ротора (sana) двигателя.

Максимальная частота вращения ротора (вала) двигателя — 100 / способствует максимальной частоте, выдаваемой тахогенерато ром.

Блок 1 измерения частоты вращения содержит генератор 11 секундных импульсов, формирователь 12 секундных импульсов.

Блок 11 дешифрации состоит из дешифратора-демультиплексора 13 (цифровая интегральная микросхема ДД1), дешифратора-демультиплексора 14 (цифровая интегральная микросхема ДД2), четырех элементов ИЛИ-HE 15 (цифровая интегральная микросхема ДДЗ), одного элемента ИЛИ-HE 16 (цифровая интегральная микросхема ДД4). четырех логических элементов И 17 (цифровая интегральная микросхема ДД5), одного логического элемента И

18 (цифровая интегральная ДД6).

Указанные элементы преобразуют дво. ично-десятичный код, занесенный на регистраторы 5 и 6, в десятичный.

При этом выходтахогенератора Кчерез формирователь 2 счетных импульсов подключен к входу счетчика 3 младших разрядов. Счетчик 3 последовательно соединен с регистратором 5 младших разрядов, первым дешифратором 7 и первым индикатором 9. Счетчик 4 старших разрядов, регистратор 5 старших разрядов, второй дешифратор 8 и второй индикатор 10 соединены также последовательно, при этом счетчик 4 старших разрядов подсоединен к дополнительному выходу счетчика 3 младших разрядов. Генератор 11 через формирователь 12 секундных импульсов подсоединен к управляющим входам счетчиков 3 и 4 и регистраторов 5 и 6. Выходы с первого по четвертый и с второго пб пятый регистраторов младших р.урядов 5 и старших разрядов 6 подключены к соответствующим четырем входам первого 13 и второго дешифраторов-демультиплексоров 14, другие два входа которых соединены с нулевой

5 шиной. Первые пять выходов первого деш ифратора-демул ьти плексора 13 подкл ючены к одним входам второго и четвертого элементов ИЛИ-НЕ, вторые пять выходов— к одним входам третьего и пятого элементов

10 ИЛИ-НЕ и одному входу первого элемента

ИЛИ-НЕ другой вход которого соединен с другим входом второго элемента ИЛИ-НЕ и десятым входом дешифратора-демультиплексора. Девятый выход второго дешифра15 тора-демультиплексора подключен к другим входам третьего и четвертого элементов

ИЛИ-НЕ, восьмой выход — к другому входу пятого элемента ИЛИ-НЕ 16, Выходы элементов ИЛИ-HE соединен

20 через соответствующие элементы И 17 и 18 и счетчики 19-23 с соответствующими индикаторами 24 — 28. Другие входы элементов И подключены к выходу генератора 11 секундных импульсов.

25 Работа устройства для контроля и регистрации режимной наработки двитателя осуществляется следующим образом.

При работе устройства переменное напряжение, вырабатываемое тахогенерато30 ром 1, подается на формирователь 2 счетных импульсов 2, где преобразовывается в импульсы прямоугольной формы с амплитудой до+5,0 В. С формирователя 2 счетных импульсов импульсы поступают на счетчик

35 3 старших разрядов. С выхода счетчика 3 импульсы поступают на вход счетчика 4 старших разрядов.

С выхода счетчика 3 информации в двоично-десятичном коде поступает на регист40 ратор младших разрядов 5. С выхода счетчика 4 информация в двоично-десятичном коде поступает в регистратор 6 старших разрядов. Счетчики 3 vi 4 определяют количество импульсов в одну секунду, а ре45 гистраторы 5 и 6 фиксируют это количество импульсов, Формирователь 12 преобразовывает секундный импульс, поступающий от генератора 11 секундных импульсов в два им50 пульса, один длительностью 1,0 мс положительный полярности, второй импульс длительностью 1,0 мс строительной полярности.

55 При воздействии первого импульса счетчики 3 и 4 открыты для счета, а регистраторы 5 и 6 закрыты.

При воздействии второго импульса происходит занесение информации на регист. раторы 5 и 6 и сброс информации сс счетчиков 3 и 4.

1714392

С выходов регистраторов 5 и 6 информация поступает на дешифраторы 7 и 8, где происходит преобразование информации в двоично-десятичном коде в семисегментный код.

На,индикаторах 9 и 10 регистрируется частота вращения ротора (вала) двигателя на всех режимах от момента запуска до максимального режима в процентном отношении от максимальной частоты вращения ротора (вала) двигателя.

Информация, пропорциональная частота вращения ротора (вала) двигателя. Зафиксированная на регистраторах 5 и 6, поступает на выходы с двадцатого по двадцать третий дешифраторы-демультиплексоры 13 и 14; Микросхемы 13 и 14 функционируют в зависимости от комбинации. четырехразрядного кода на выходах с первого по десятый в каждый период времени равный 1,0 с, только на одном из выходов с первого по десятый появляется нулевой сигнал низкого уровня. Выходы с первого по десятый дешифраторы-демультиплексоры 13 обьединены с первого по пятый и с шестого по десятый с тем, чтобы обеспечить переход с режима на режим работы двигателя через каждые 5,0 /.

: Элементы ИЛИ-НЕ 15 и 16 блока дешифрации преобразовывают информацию в двоично-десятичном коде в десятичный код, которая поступает на элементы И 17 и

18. В дальнейшем информация от элементов И 17 и 18 поступает на счетчики 19-23 времени, Информация, накопленная на счетчиках времени, регистрируется индикаторами 24—

28 времени, Режимы работы двигателя в диапазоне

95 — 100/ обеспечивается подачей нулевого сигнала с шестого по десятый выходы первого дешифратора-демультиплексора 13 на второй вход первого элемента ИЛИ-НЕ и с десятого выхода второго дешифратора-демультиплексора 14 на первый вход первого элемента ИЛИ-НЕ. При совпадении по времени сигналов на первом и втором входах первого элемента ИЛИ-НЕ на первом выходе появляется единичный сигнал высокого уровня с амплитудой напряжения +5,0-В.

Режимы работы двигателя в диапазоне

90-95 / обеспечиваются подачей нулевого сигнала с выходов с первого по пятый первого дешифратора-демультиплексора 1 3 на первый вход второго элемента ИЛИ-НЕ и первый вход четвертого элемента ИЛИ-НЕ, с десятого выхода второго дешифратора-демультиплексора 14 на второй вход второго элемента ИЛИ-НЕ. При совпадении по времени нулевых сигналов низкого уровня на первых и вторых входах второго элемента

ИЛИ-НЕ на выходе четыре появляется единичный сигнал высокого уровня с амплитудой напряжения +5,0 B.

5 Режимы работы двигателя в диапазоне

85-90О обеспечиваются подачей нулевого сигнала низкого уровня с шестого по десятый выходы первого дешифратора-демуль типлексора 13 на первый вход третьего

10 элемента ИЛИ-HE и с девятого выхода второго дешифратора-демультиплексора 14 на второй вход третьего элемента ИЛИ-НЕ и второй вход четвертого элемента ИЛИ-НЕ.

При совпадении во времени сигналов низ15 кого уровня на первом и втором входах третьего элемента ИЛИ-НЕ и втором входе четвертого элемента ИЛИ-НЕ на выходе десять появляется сигнал высокого уровня с амплитудой напряжения,+5,0 В.

20 Режимы работы в диапазоне 80 — 85 / обеспечиваются подачей нулевого сигнала с первого по пятый выходы первого дешифра-, тора-демультиплексора 23 на первый вход четвертого элемента ИЛИ-НЕ и с девятого

25 выхода второго дешифратора-демультиплексора на вторые входы третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ.

При совпадении по времени сигналов низкого уровня на первом и втором входах

30 четвертогоэлемента ИЛИ-НЕ наеготринадцатом выходе появляется сигнал высокого уровня с амплитудой напряжения +5,0 B.

Режимы работы двигателя в диапазоне

75 — 80/о обеспечиваются подачей нулевого

35 сигнала с первого по пятый выходы первого дешифратора-демультиплесора 13 на первый вход микросхемы четвертого элемента

ИЛИ-НЕ и с восьмого выхода второго дешифратора-демультиплексора 14 на второй

40 вход пятого элемента ИЛИ-НЕ. При совпадении по.времени сигналов на первых входах пятого и четвертого элементов

ИЛИ-НЕ низкого уровня на первом выходе пятого элемента ИЛИ-НЕ появляется

45 сигнал высокого уровня с амплитудой напряжения +5,0 В.

На выходах третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ появляются сигналы высокого уровня в зависимости от частоты

50 вращения ротора (вала) двигателя.

Сигнал с первого выхода первого элемента ИЛИ-HE поступает на второй вход первого логического элемента И. Сигнал с

55 четвертого выхода второго элемента ИЛИНЕ поступает на второй вход второго логического элемента И, Сигнал с десятого выхода третьего элемента ИЛИ-НЕ поступает на второй вход третьего логического элемента И, .1714392

35

55

Сигнал с тринадцатого выхода четвертого элемента ИЛИ-НЕ поступает на второй вход четвертого логического элемента И.

Сигнал с первого выхода пятого элемента ИЛ И-Н Е поступает на второй вход пятого логического элемента И.

Первый, четвертый, девятый, двенадцатый входы логических элементов И 1-4 соответственно и первый вход логического элемента И 5 объединены вместе и на них подаются постоянно импульсы длительностью равной одной секунде с генератора 11 секундных импульсов. При совпадении на первом входе секундного импульса с сигналом высокого уровня на втором входе, на третьем выходе перового логического элемента И 1 появляется секундный импульс, который подается на счетчик 19 времени первых режимов 95 — 100%, а с выхода счетчика 19 времени на индикатор 24 времени.

При совпадении на первом входе второго логического элемента 2 и секундного импульса с сигналом высокого уровня на втором входе на шестом выходе второго логического элемента И 2 появляется секундный импульс, который подается на счетчик

20 времени вторых режимов 90-95%, а с выхода счетчика 20 времени на индикатор

25 времени.

При совпадении на первом входе секундного импульса и на втором входе сигнала высокого уровня на восьмом выходе третьего логического элемента И 3 появляется секундный импульс, который подается на счетчик 21 времени третьих режимов 8590%, а с выхода счетчика 21 времени на индикатор 26 времени.

При совпадении секундного импульса на первом входе и сигнала высокого уровня на втором входе на одиннадцатом четвертого выходе логического элемента И появляется секундный импульс, который поступает на счетчик 22 времени четвертый режимов

80-85%, а с выхода счетчика 22 времени на индикатор 27 времени, При совпадении секундного импульса на первом входе и сигнала высокого уровня на втором входе на третьем выходе пятого логического элемента И появляется секундный импульс, который пооступает на счетчик 23 времени пятых режимов 75 — 85%, а с выхода счетчика 23 времени на индикатор

28 времени.

Информация, поступающая от тахогенератора с режимной наработки двигателя, регистрируется индикаторами времени в секундах, минутах, часах.

Сигналы низкого уровня находятся в пределах 0-2,4 В, сигналы высокого уровня — в пределах 2,5-5,0 В.

Формула изобретения

Устройство для контроля и регистрации режимной наработки двигателя, содержащее тахогенератор, подключенный к входу формирователя счетных импульсов, блок дешифрации, счетчики времени по числу реги-. стрируемых режимов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона непрерывно контролируемых параметров в различных режимах работы двигателя, в него введены индикаторы на семисегментных элементах по числу регистрируемых параметров, блок измерения частоты, выполненный в виде последовательно соединенных счетчика младших разрядов, вход которого подключен к выходу формирователя счетных импульсов, регистратора младших разрядов, первого дешифратора и первого индикатора, последовательно соединенных счетчика старших разрядов, вход которого подключен к дополнительному выходу счетчика младших разрядов, регистратора старших разрядов, второго дешифратора и второго индикатора; последовательно соединенных генератора и формирователя секундных импульсов, подключенногс выходом к управляющим входам счетчиков и регистраторов, а блок дешифрации выполнен в виде двух дешифраторов-демультиплексоров, пяти элементов ИЛИ-НЕ и пяти элементов И по числу регистрируемых ре-. жимов, при этом остальные выходы с первого по четвертый и с второго по пятый регистраторов младших и старших разрядов соответственно подключены к соответствующим четырем входам первого и второго дешифраторов-демультиплексоров, другие два входа которых соединены с нулевой шиной, первые пять выходов первого дешифратора-демультиплексора подключены к одним входам второго и четвертого элементов ИЛИ-НЕ, вторые пять выходов— к одним входам третьего и пятого элементов

ИЛИ-HE и одному входу первого элемента

ИЛИ-НЕ, другой вход которого соединен с другим входом второго элемента ИЛИ-НЕ и дестям выходом второго дешифратора-демультиплексора, а девятый выход которого подключен к другим входам третьего и четвертого элементов ИЛИ-НЕ, восьмой выход — к другому входу пятого элемента ИЛИ-НЕ, выходы элементов ИЛИ-НЕ соединены через соответствующие элементы И и счетчики времени с соответствующими индикаторами на семисегментных элемен, тах„а другие входы элементов И подключень к выходу генератора секундных импульсов.

1714392

Составитель И.Удачин

Редактор 8. Бугренкова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М.Максимишинец

Заказ 684 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