Устройство для учета ресурса газотурбинного двигателя

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 07 С 3/10

ГОСУДАРСТВЕЫЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 5030034/24 (22) 28.02.92 (46) 23.08.93. Бюл, М 31 (72} В.В.Кобзев, О.В.Шканов, С..Н.Березин и

B,Ä.Êàðàãîäèíà (73) О.В.Шканов (56) Авторское свидетельство СССР l4 1541642, кл. G 07 С 3/10, 1988.

Авторское свидетельство СССР

N 1509965, кл. G 07 С 3/10, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА РЕСУРСА

ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для определения времени работы газотурбинного

Изобретение относится к приборостроению; в частности к устройствам для определения времени работы газотурбинного двигателя.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем контроля остаточного ресурса и наработки двигателя на любом режиме.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит первый, второй, третий и четвертый элементы И 1,2,3,4, первый, второй, третий и четвертый счетчики времени 5,6,7,8, датчик оборотов 9, первый пороговый элемент 10, датчик температуры

11, второй, третий и четвертый пороговые элементы 12,13,14, первый, второй и третий элементы HE 15,16,17, первый, второй, третий и четвертый сумматоры 30,31,32,33, отсчитывающие временные значения на каждом из предусмотренных рабочих режимов, отображающие одну и ту же выработанSU „„1836701 А3 двигателя. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем контроля остаточного ресурса и наработки двигателя на любом режиме. Устройство содержит элементы И

1-4, счетчики 5 — 8 времени, датчик 9 оборотов, пороговые элементы 10 — 14, датчик 11 температуры, элементы НЕ 15 — 17, сумматоры 30 — 33, задатчики 34 — 37, блоки 38-41 сравнения, Преимущество устройства заключается в том, что оно обеспечивает отслеживание одной и той же выработанной части ресурса в соответствующих всем предусмотренным для подсчета режимам временных выражениях. 1 ил, ную часть ресурса, первый, второй, третий и четвертый сумматоры 42,43,44,45, отсчитывающие "чистую" наработку на каждом из предусмотренных рабочих режимов, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый масштабные преобразователи

18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29, первый, второй, третий и четвертый задатчики

34,35,36,37 ресурса, первый, второй, третий и четвертый элементы 38,39,40 и 41 сравнения.

Устройство работает следующим обра3оМ. При запуске двигателя сигнал от датчика 9 поступает на пороговый элемент 10, настроенный на частоту вращения выходного вала двигателя, соответствующую режиму холостогохода. При этом срабатывает пороговый элемент 10 и сигнал с его выхода поступает на первые входы элементов И 14, подготавливая их к работе. При работе

3 t83670i двигателя на режиме, меньшем 0,6ном, с«гнал с датчика 11 поступает на второй вход элемента И 1 и на входы пороговых элементов 12 — 14, которые в данном случае не сработают, что вызывает срабатывание элементов НЕ 15 — 17, соединенных с ними, В результате сигнал единичного уровня с выходов элемейтов НЕ 15-17 поступает на входы элемента И 1, который срабатывает и вкпючает счетчик 5. Таким образом, на данном режиме работы двигателя счетчики 6 — 8 не срабатывают, т.к. на их входах отсутствуют сигналы единично-о уровня.

При переходе двигателя на другой режим, например, более 1,0 ном по сигналу от датчика 11 срабатывает пороговый элемент

14, сигнал с его выхода поступает на второй вход злемен.га И 4, который срабатывает и подает сигнал на счетчик 8, который обеспечивает отсчет времени работьу,вигателя на режиме 1,0 ном, Аналогичным образом включаются счетчики 6 и 7, когда дгигатель работает на режимах 0,6 ном и 0,8 ном соответственно, Счетчики времени сбеспечивают отсчет вре- 25 мани ()аботы двигателя на соответствующих режимах его работы, В результате вступает в работу один из счетчиков времени, фиксирующий наработку на том ре)киме, на который выведен ГТД, например 6. Сигналы с вь ходов счетчика 6 одновременно поступают на входы сумматоров 30,31,32 и 33. При этом на сумматор

31, .соответствующий режиму, на котором

Фактически работает ГТД, сигнал поступает 35 непосредственно, отра>хая приращение чистой наработки на данном режиме, суммируемое с накопленной на сумматоре информацией. На сумматоры 30, 32, 33 c«гналы поступают -через масштабные преоб- 4" разователи 18,24 и 25, коэффициенты которых определяются отношением расурса того режима, которому соответствует следующий эа преобразователем сумматор, к ресурсу режима, которому соо-ватствует ра- 45 бо.гающий счетчик врМени. В результате на сумматоры 30, 32., 33 поступят различные по величине сигналы, отличаюьциеся от сигнала, соответствующего наработке, но отражающие одну и ту )vB часть выработанного

"ресурса ГТД при его работе на режиме, которому соответствует счетчик 6.

При работе двигателя на других режимах в работу вступают соответствующие им счетчики времени, Прохождение сигналов 55 от счетчиков к сумматорам происходит аналогично. Таким образом, на каком бы режиме не работал двигатель; на всех четырех сумматорах 30 — 33 идет накопление информации, но в разных временных темпах. Ни на одном из сумматоров 30 — 33 не накапливается "чистая" наработка. Но отсчитанные ими временные значения постоянно в течение всего периода эксплуатации ГТД отражают одну и ту же часть ресурса, вырабатываемого двигателем. П ри этом подразумевается, что каждое из значений ресурса на рассматриваемых четырех режимах выражает его стопроцентный запас на своем режиме, Именно тот факт, что каждое иэ временных значений, отсчитанных.сумматорами, соответствует одной и той же выработанной части полного относительного ресурса, делает закономерным определение остатка ресурса на режиме фактической работы как разность временного значения ресурса на этом режиме и отсчитанного на нем на данный момент времени эксплуатации временного значения, Определенные аналогичным образом остатки ресурса на других режимах дают прогноз использования двигателя на этих режимах для рассматриваемого же момента в случае перевода

ГТД на любой из этих режимов.

В силу этого, сигналы с сумматоров 30—

33 одновременно поступают на соответствующие их режимам блоки сравнения

38 — 41, на вторые входы которых поступают сигналы с соответствующих задатчиков ре-. сурса 30-33, На выходах блоков сравнения постоянно появляются сигналы, показывающие остатки ресурса на каждом из режи-мов независимо от того, на какой именно режиме работает двигатель. При этом на режиме фактической работы остаток ресур-, са характеризует воэможности двигателя на рассматриваемый момент, на остальных режимах остатки ресурса дают оператору информацию для прогнозирования работы двигателя, На регистратор выводятся сигналы с блоков сравнения 38 — 41, а также с сумматоров 30-33 для более полного информирования оператора. Кроме того, на регистратор поступают сигналы с выходов счетчиков "-8 в качестве дополнительной информации для анализа эксплуатации двигателя.

Технические преимущества устройства заключаются в том, что оно обеспечивает отслеживание одной и той же выработанной части ресурса в разных, а именно, соответствующих всем предусмотренным для подсчета режимам, временных выражениях, При этом на режиме фактической работы определяется остаток ресурса для этого режима, на остальных режимах определяется время, показывающее. каким будет оста-окресурса при переходе ГТД на тот или иной режим.

1836701

ЗО

Формула изобретения устройство для учета ресурса газотурбинного двигателя, содержащее датчик оборотов, выход которого через первый пороговый элемент подключен к первым входам с первого по четвертый элементов

И, выходы которых соединены с входами соответственно с первого по четвертый счетчиков времени, выход датчика температуры подключен к второму входу первого элемен-а И и к входам. второго, третьего и четвертого пороговых элементов, выход второго порогового элемента соединен с вторым входом второго элемента И и через первый элемент НЕ с третьим входом nepDaro элемента И, выход третьего порогового элемента подключен к второму входутретьего элемента И и через второй элемент НЕ соединен с четвертым входом первого и с третьим входом второго элементов И, выход четвертого элемента И подключен к второму входу четвертого элемента И и через третий элемент HE к пятому входу первого элемента И, к четвертому входу второго и к третьему входу третьего элементов. И, выход первого счетчика времени соединен с первым входом первого сумматора, выход которого подключен-к первому входу первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого задатчикэ ресурса, выходы второго, третьего и четвертого счетчиков временй через соответственно первый, второй и третий масштабные преобразователи подключены к второму, третьему и четвертому входам первого сумматора, выходы счетчикоВ времени, первого сумматора и первого блока сравнения являются выходами устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем контроля остаточного ресурса и нара-. ботки двигателя на любом режиме, в него введены второй, третий и четвертый сумматоры, второй, третий и четвертый задатчики ресурса, второй, третий и.четвертый блоки сравнения, с четвертого по двенадцатый масштабные преобразователи, выход первого счетчика времени через четвертый, пятый и шестой масштабные преобразователи соединены с первыми входами соответственно второго, третьего и четвертого сумматоров, вторые входы которых подключены к выходам соответственно второго, третьего и четвертого счетчиков .Времени. выход последнего через одиннадцатый и двенадцатый масштабные преобразователи соединен с третьими входами соответственно второго и третьего сумматоров. четвертые входы которых подключены к выходам соответственно девятого и седьмого масштабных преобразователей, входы которых соединены с выходами соответственно третье о и второго счетчиков времени, выход второго счетчика времени через восьмой . масштабный преобразователь подключен к третьему входу четвертого сумматора, выход третьего счетчика времени через десятый масштабный преобразователь соединен с четвертым входом четвертого сумматора, выход второго сумматора подключен к первому входу второго блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго эадатчика ресурса, выход третьего сумматора подключен к первому

--входу третьего блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом третьего задатчика ресурса; выход четвертого сумматора подключен к первому входу четвертого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом четвертого задатчика ре-. сурса, выходы второго, -.ðåòüåãî и четвертого сумматоров и второго, третьего и четвертого блоков сравнения являются выходами устройства.

1S36701

Составитель Н. Баганова

Редактор. Т. Иванова Техред M. Моргентал Корректор П. Герещи

Заказ 3021 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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