Устройство для контроля ресурса газогенератора турбореактивного двигателя Советский патент 1988 года по МПК G07C3/00 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в системах эксплуатационного контроля состояния двухвальных двухконтурных турбореактивных двигателей (ТРДЦ)„

Целью изобретения является повышение точности контроля ресурса га зогенератора двухвального двухкон- турного ТРда.

На фиго 1 и 2 изображена функциональная схема устройства для контро ресурса газогенератора двухвального двухконтурного ТРДЦ. ; Устройство содержит с первого по седьмой каналы контроля 1-7, состоя пще из датчиков параметра газогенератора, ключей 9,-97з суммато ; ров ,, делителей , за- датчиков напряжения, i Кроме того, устройство содержит компаратор 13j задатчик 14 напряжения, с первого по шестой блоки 15-2 масштабных усилителей и с первого по шестой вычислительные каналы 21-26,

Вычислительные каналы состоят из первых сумматоров , умножителей-28 -28 5 вторых сумматоров дифференциаторов 30. делителей 31i-31, первых и вторых :задатчиков напряжения , .

Устройство содержит также блок 34 сравнения и блок 35 индикации.

Устройство для газогенератора двухвального двухконтурного ТРДД (фиг, 1, 2) работает следующим образом, о

Информа11,ия о действительных значениях частоты вращения п ротора высокого давления, степени повыше- ния давления . 1, воздуха в компрессоре высокого давления, степени понижения давления газа в турбине низкого давления, температуры Т,, воздуха за компрессором низког давления, температуры Т воздуха за компрессором высокого давления, температуры Т. газа за турбиной низкого давления, расхода топлива G поступает соответственно с датчиков 8,-8-j на ключи 9.Ключи 9 пропускают информатдию с датчиков 8 при нулевом сигнале с выхода компаратора 13, Компаратор 13 формирует сигнал на своем выходе в зависимости от величины сигналов с выходов датчика 8 ,,

частоты вращения и задатчика 14 ре- жима работы ТРДД, Если п не равно П2зяд сигнал на выходе компаратора больше или меньше нуля Если частота вращения п соответствует заданному значению п , определяемому задатчиком 14, что соответствует установившемуся режиму работы

ТРДД, 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

11с выходов соответствующих задатчиков поступают сигналы о поминальных значениях частоты вращения ц,т

степени повьш1ения давления f K-jucM в

компрессоре высокого давления, сте

пени понижения давления ТГ газа в турбине низкого давления, тем пера0

туры т

KV ном

воздуха за компрессором

к ном

низкого давления., температуры Т воздуха за компрессором высокого давления, температуры Т т- „ом газа за турбиной низкого давления и расхода топлива G д на выбранном тановргашемся режиме работы двигателя вначале его эксплуатациИо На вы- сумматоров 10 реализуются соответственно сигналы п

5

0

5

0

К7 1 ком S т.

ffr.j ном э т

гп.„ . гт qT гр

L k -L k ном S -- т ном S

Эти сигналы поступают на

kv ном т G д„ первые входы соответствующих делителе 11, на выходах которых преобразуются в сигналы, пропорциональные

- ком относительной величине: п .j - II k 2 KiJAH

1 1 НОМ т 1 ном

(IT .

I TjHo/M.

Т к у - Тк -.1 ио.ц т k у ном

«т G т-GT 1

- k НОМ. КОМ

С ВЫХОДОВ делителей эти сигналы поступают на входы блока 15 масштабных усилителей. Сигналы с его выходов, формируюпщеся пропорционально величинам входных сигналов п,

Т

К :

Т т И величинам коэффициентов

а, а, а J, поступают на входы сумматора 27,, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциокальный относительной величине коэффициента полезного действия компрессора низкого давления Г| а , n.j + а Т + + а.Т . Сигнапы с: выходов блока 16, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов к , Тц , Т и величинам коэффициентов е, е Bj, поступают на входы третьего сумматора 27,, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине коэффициента полезного действия компрессора высокого давления ri + . Сигналы с выходов блока 17, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов п,, f

П,.

к

Т, Т, TT-, G и величинам

коэффициентов Ь, - Ь, поступают на

- Ьвходы сумматора 27j, на выходе которого реализуется сигнал, пропорцио- нальньй относительной величине коэффициента полезного действия турбины высокого давления. Сигналы с выходов блока 18, формирукнциеся пропорционально величинам входных сигналов

п

7

/I

-

ку, TT- и коэффициентов f - f5, поступают на входы сумматора 274, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональны относительной величине коэффициента полезного действия турбины низкого давления f

Ki +

+ f j fiT. + fjT. Сигналы выходов блока 19, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов п, |,, TK,,, TK, TT, G и коэффициентов С-, - Сь, поступают на входы сумматора 27 j, на выходе которого реализуется сигнал, пропор- циональньй относительной величине площади проходного сечения соплового аппарата турбины въюокого давле- С ,-п. + СлТ|цл+ С,Т„ +

ния FCA, ,-- С,Т, -f

1

+ CjG. Сигналы с

ходов блока 20, формирующиеся пропорционально в еличинам входных сигналов fij, Kj, ft, Т,,, TT, и величинам коэффициентов g i g 5 поступают на входы сумматора 27 , на выходе которого реализуется сигнал, пропорцио- нальньй величине площади проходного сечения соплового аппарата турбины низкого давления F ол .j g, П + Вг к,+ §3 rj+ gfT,, gj-T. Сигналы 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 давления VktHof«5 турбины высокого давления г, мол .турбины низко0

5

0

го давления ц у , площадей проходного сечения сопловых аппаратов турбины высокого F ел, Ном и низкого давления . На выходах- умножителей 28 реализуются сигналы, пропорциональные величинам: KI V к ном - Vr, ,

Т-к 1т1 1 т ном

F

ел, ном

- F,

СА,

СА-г ном CAi

Эти сигналы поступают на первые входы сумматоров 29. На вторые входы этих сумматоров с выходов соответствующих задатчиков 33 поступают сигналы о допустимых в эксплуатации отклонениях коэффициентов полезного действия компрессора низкого давления гк.1Аоп - Т к , компрессора высокого давления ikiHOM) турбинь высокого давления

т, 4 Ч IT, нем

, турбины низкого давления IT нем площади проходного сечения соплового аппарата турбины высокого давления

F

CAi Аоп - FCA.HSM и низкого давления

CAi А on

FCA j нем На выходах сумматоров 29 реализуются, соответственна, сигналы, пропорциональные величинам запасов работоспособности газогенератора по каждому из внутренних параметров: ut. lie, АОП , Л т.ц ДСП - Ikj /11тт Т,АОП- 1т1 Т7 IT-I Аоп Чт FC/I, - FCA, Сигналы с выходов сумматоров 29 поступают на входы дифференциаторов 30 устройств,на выходах которых реализуются сигналы,

d . ,

пропорциональные производньм )

а 1

7

dt

гл ) r Си,) которые пос сд

СД2

тупают на входы делителей 31, На другие их входы поступают сигналы с выходов сумматоров 29, а на их выходах реализуются сигналы, пропорциональные величинам остат очного ресурсу по каждому из внутренних парамет- .

50

55

4F

СА

лГ,

-(РСУ( )

; Т

сд,

ост F

ел/

4

)

10

Сигналы с выходов делителей 31 всех каналов 21-26 поступают на входы блока 34 сравнения, на выходе которого реализуется сигнал наименьшего значения остаточнрго ресурса Т Тдр (j, . Этот сигнал регистрирует- ср блоком 35 индикации.

Ф ормула изобретения g

Устройство для контроля ресурса газогенератора турбореактивного дви- гртеля, содержащее первьй канал кЬнтроля, выполненный из ключа и сумматора, выход которого соединен с первым входом делителя, компаратор, сравнения и блок индикации,

13997866

выход которого подключен к второму входу делителя, выходы первого и второго задатчиков напряжения соединены соответственно с вторыми входами умножителя и второго сумматора, выход задатчика напряжения подключен к первому входу компаратора, выход которого соединен с управляющими 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

20

первого вычислительного канала, выходы делит&пей второго, четвертого и пятого каналов контроля через второй блок масштабных усигштелей подключены к входам первого сумматора второго вычислительного канала, выхо- дь делителей с первого по седьмой каналов контроля через третий блок масштабных усилителей соединены с входами первого сумматора третьего вычислительного канала, выход1з1 делителей с первого по четвертьй и шестого каналов контроля через четвертый блок масштабных усилителей подключены к входам первого сумматора четвертого вычислительного канала, выхода 1 делителей первого, второго и с четвертого по седьмой каналов контроля через пятый блок масштабных усилителей соединены с входами первого сум- матора пятого вычислительного канала, выходы делителей с первого по четвертьй и шестой каналов контроля через шестой блок масштабных усилителей подключены к входам первого сумматора шестого вычислительного канала, выходы делителей всех вычислительных каналов соединены с входами блока сравнения, выход которого подт ключен к входу блока индикации.

О; тли чающееся тем,

что,

С; целью повышения точности контроля рЬсурса газогенератора двухвалент.но- гЬ двухконтурного турбореактивного дЬигателя, в устройство введены за- дэтчик напряжения, блоки, масштабных усилителейj вычислительные каналы и с, второго по седьмой аналогичные П(ервому каналы контроля, в каждьш канал контроля введены.задатчик напряжения и датчик параметра газо- гЬнератора, выход которого через клю соединен с первым входом сумматора, вЦход задатчика напряжения подклю- к вторым входам сумматора и дели т|еля, вычислительный канрл выполнен. иЬ задатчиков напряжения, умножители, дифференциатора, делителя и сумматоров, выход первого из которых соединен с первым входом умножителя, выход которого подключен к первому входу второг о сумматора, выход которого соединен с первым входом делителя и с входом дифференциатора.

0

5

0

5

0

5

первого вычислительного канала, выходы делит&пей второго, четвертого и пятого каналов контроля через второй блок масштабных усигштелей подключены к входам первого сумматора второго вычислительного канала, выхо- дь делителей с первого по седьмой каналов контроля через третий блок масштабных усилителей соединены с входами первого сумматора третьего вычислительного канала, выход1з1 делителей с первого по четвертьй и шестого каналов контроля через четвертый блок масштабных усилителей подключены к входам первого сумматора четвертого вычислительного канала, выхода 1 делителей первого, второго и с четвертого по седьмой каналов контроля через пятый блок масштабных усилителей соединены с входами первого сум- матора пятого вычислительного канала, выходы делителей с первого по четвертьй и шестой каналов контроля через шестой блок масштабных усилителей подключены к входам первого сумматора шестого вычислительного канала, выходы делителей всех вычислительных каналов соединены с входами блока сравнения, выход которого подт ключен к входу блока индикации.