Устройство для моделирования топливорегулирующей аппаратуры газотурбинного двигателя

 

«я643911

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сфюа Советскнх

Соцналнстнческнх

Рес убп (61) дополнительное к авт, свил-ву" (22) Заявлено 210776 (21) 2387570/18-24 (о1) М. Кл. с присоединением заявкн М606 G 7/48

Государственный комитет

СССР по делам изойретеиий и открытий (23) Приоритет»»

Опубликовано 250179. Бюллетень И 3 (53) УДК 681.333 (088. 8) Дата опубликования описания 250179

"°

1

Л.Л. Гурарий, А.М. Кравец, А.В. Иогилевкин ЧС С ) » и В.И. Черногоров ! (т-f; ,н

Т1.ъ %: - ь 4;

1 Г /At г т= 1(У

) ° (72) Авторы изобретения

Ч Ф I

) r

t (7!) Заявитель

Ьс-й:@ .= " . ° (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ТОПЛИВОРЕГУЛИРУЮЩЕИ АППАРАТУРЫ

ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для исследования динамических свойств нелинейных систем управления, например, гидравлического иэодромного регулятора оборотов газотурбинного двигателя.

Устройства для моделирования потоков в гидравлических цепях известны, они снабжены дополнительными усилителями, блоком извлечения корня, нелинейными элементами и резистором нагрузки, Недостатком такого устройства является невозможность моделирования взаимозависимых давлений (1) .

Известно также устройство для моделирования газотурбинного двигателя, содержащее блок задания режима, блок вычисления расхода топлива и блок задания начальных условий (2).

Основной недостаток такого устройства заключается в том, что оно не обеспечивает моделирование вэаимоза" висимых давлений, изменяющихся в переходных процессах по нелинейному закону.

Цель изобретения — повышение точности моделирования.

Для достижения цели в предлагае-: мое устройство введены блок нелинейности, инерционный блок и функциональный преобразователь, причем вход блока нелинейности подключен к выходу блока задания режима, а выход

5 блока нелинейности через инерционный блок подключен ко вхрду блока задания начальных условий и входу функционального преобразователя, выход которого соединен с блоком вычисления

10 расхода топлива и вторым входом блока нелинейности.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для моделирования топливорегулирующей аппаратуры !

5 газотурбинного двигателя; на фиг. 2 представлена гидравлическая схема топливорегулирующей . аппаратуры газотурбинного.двигателя.

Вход 1 блока нелинейности 2, 20 моделирующего давление в маятниковой полости 3, подключен к выходу блока задания режима 4, задающего режим

- работы газотурбинного двигателя (см. фиг. 1, фиг. 2) .

Выход блока нелинейности 2 соединен через инерционный . блок 5, моделирующий перепад давлений на иэодроме 6, подключен к блоку задания начальных условий 7 и третьему функЗ» циональному преобразователю 8, модели

6439 11

Рующем управляющий расход дроссель ного крана 9, выход которого связан с блоком вычисления расхода топлива

10 и со вторым входом блока нелиней- ности 2.

Елок задания режима 4 содержит сумматор 11 сРавнения заданных и фак.тических оборотов и усилитель 12.

В блоке нелинейности 2 входной сигнал подключен одновременно ко входу функционального блока нелинейности 13, моделирующего зависимость динамичес- lO

l5 кой составляющей давления в маятниковой полости 3, и ко входу функционального блока 14, моделирующего зависимость статической составляющей давления в маятниковой полости 3.

Выход функциона .ьного блока 13 соединен с одним из входов множителя 15, второй z.:îä которого связан с выходом Функционального преобразователя

8. Выходной "игнал множителя 15 и сигнал функционального блока 14 под- ключены ко .входам сумматора 16, выход которого яэляется выходом блока нелинейности 2. Сигнал с выхода блока нелинейности 2 подается на один из. входов сумматора 17 непосредственно, а на другой вход через сумматор 18, к входам которого подключены две па.раллельные ветви: в первой ветви установлены. последовательно преобразователь 19, формирующий сигнал динамической составляющей давления э управляющей полости дроссельного крана и размыкающий контакт 20 реле 21, а во второй ветви — переключающий контакт 22, реле 21 и параллельно установленные усилители 23 и 24, выходные сигналы которого имитируют статическую составляющую давления в управляющей полости дроссельного крана. 40 .Выход сумматора 17 является выходом блока 5.

В блоке задания начальных условий

7, сигнал поступает на вход преоб разователя 25, моделирующего переме- 45 щение поршня изодрома, далее на вход преобразователя 26, формирующего модуль сигнала преобразователя 25 и управляющего обмотками реле 27 и 21.

В функциональном преобразователе 50

9 входной сигнал подключен к преобразователю 2R, моделирующему расход топлива через изодром, и далее через- размыкающий контакт 29 реле 21,ко входу сумматора 30. Одновременно входйой сигнал через функциональный ,блок 31, моделирующий нелинейную зависимость расхода через дроссельный пакет, через переключающий контакт 32 реле 27 и параллельно уста-! новленные усилители 33 и 34, моделирующие измейение производительности дроссельных пакетов, подключен ко второму входу сумматора 30, выходной ,сигнал которого моделирует управляю65 щий расход дроссельного крана и через преобразователь 35, моделирующий перемещение доэирующей иглы дроссельного крана, подключен ко входу функционального блока 36, выход которого (GT) является сигналом, моделирующим расход топлива через двигатель.

Маятниковая полость регулятора через жиклер 37 соединена с выходной полостью клапана постоянного давления (КПД) и через заслонку центробежного маятника 38 — с бустерной полостью регулятора (см. Фиг. 2) .

Одновременно маятниковая полость через основной дроссельный пакет 39 и установленный параллельно ему иэодром 40 с дополнительным обводным дроссельным пакетом 41 большой производительности связана с управляющей полостью дроссельного крана 42.

Изодром 40 имеет каналы для подключения дополнительного дроссельного пакета 41 параллельно основному пакету 39 при определенных перемещениях поршня изодрома.

Давление (Р,) в маятниковой полости 3 зависит от положения 1 заслонки

38 блока задания режима 4 и от управляющего расхода (Q ) дроссельного крана. давление(Р ) за изодромной приставкой зависит от давления в маятниковой голости (Р1) и от режима работы иэодрома.

Давления Р„ и Р взаимозависимы и изменяются по нелинейным законам.

Давление (от КПД) за аоршнем дроссельного крана является постоянным.

Устройство работает следующим образом.

В переходном режиме по сигналу датчика режима систему выводят из положения равновесия, появляется сигнал рассогласования на выходе сумматора 11, на выходе сумматора 16 напряжение будет соответствовать величине давления в маятниковой полости 3. Это вызовет появление напряжения на выходе сумматора 18, эквивалентного давлению управляющего топлива, и на выходе сумматора 17, эквивалентного перепаду давлений на изодроме.

Под действием этого сигнала Фоомируется сигнал переключения уставок начальных условий работы: одна уставка соответствует подключению дополнительного дроссельного пакета, другая уставка соответствует положению поршня иэодрома на упоре, или с3(Р Р )

О. При этом происходит отк ючение динамической составляющей, Формирующей давление управляющего топлива дроссельного крана и изменение уставки начальных условий переключением контакта 32, а также отключается выходной сигнал преобразователя 28.

6439

Одновременно под действием сигнала 6 формируется сигнал расхода через изодром (на выходе преобразователя 28) и сигнал расхода через дроссельный пакет (на выходах усилителей 33 и 34). Эти сигналы суммируются на сумматоре 30 и моделируют 5 сигнал управляющего расхода дроссельного крана, который интегрируется преобразователем 35 и поступает на функциональный fчок 36, моделирующий расход топлива через двигатель. 10 . По окончании переходного процесса фактические обороты будут равны заданным, и все параметры будут соответствовать значениям установившегося режима. )5

Таким образом предлагаемое устройство для моделирования топливорегулирующей аппаратуры позволяет повысить качество моделирования и расширить класс решаемых моделью задач (модели- ) ровать взаимозависимые давления) .

Формула изобретения

Устройство для моделирования топ- ливорегулирующей аппаратуры газотур-.

11 6 бннного двигателя, содержащее блок задания режима, блок вычисления расхода топлива и блок задания начальных условий, о т л и ч а ю щ.е-. е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в неговведены блок нелинейности, инерционный блок и функциональный преобраэ вател(ь, причем вход блока нелинейности подклЮчен к выходу блока задания режима, а выход блока нелинейности через инерционный блок пОдключен ко входу блока задания начальных условий и ходу функционального преобразователя, выход которого соединен с блоком вычисления расхода топлива и вторым входом блока нелинейности. источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Авторское свидетельство СССР

В 430399, кл. G06 G 7/57, 1974.

2. Авторское свидетельство CCCP

9 469979, кл. 6 06 6 7/48, 1975.

643911

"фант

Составитель Н, Лебедев

Редактор А. Садомов Техред g, мужик. корректор С. Патрушева

Эака; 8026/46. Тираж 779 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патейт, г. Ужгород, ул. Проектная, 4