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

со со

со

vj

00

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и быть использовано в системах эксплуатационного контроля состояния одно- вальных одноконтурных турбореактивных двигат€шей (ТРД).

Целью изобретения является повышение точности определения остаточного ресурса одновального одноконтурного ТРД.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства для контроля .ресурса газогенератора одновального одноконтурного ТРД на фиг„2 - схема ;выполнения вычислительных каналов i Устройство содержит;, датчик 1 тем |перат5фы Tf газа за турбиной, датчик |2 расхода G топлива - датчик 3 часто ;Ты п вращения ротора ТРД, второй :задатчик напряжегшя 4, компаратор 5, |первый и второй ключи 6,7, первьш и второй сут маторы 8,9, первый и вто- рой делители 10,11, первый и третий задатчики напряжения, первый - третий вычислительные каналы 14 - 16, блок 17 сравнения и блок 18 индикаци I Каждый в ычислктельный Kaitajr содер jgcHT первый и второй масштабные уси- |лители 19,20, сумматор 21, умкояштель 22, сумматор 23, дифференциатор 24,, релитель 25 первый и второй задат- |чики 26,27 напряжения, ; Устройство с г азогенера.тором од овального одноконтурного ТРД работает следующим образом.

Информация о действительных значениях температуры Т газа за турби- и расхода топлива G поступают соответстве о с датчиков 1 и 2 на :сгаочи 6 и 7„ Ключи 6 и 7 пропускают информацию с датчиков 1 и 2 при нуле йом сигнале с выхода компаратора 5 Компаратор 5 формирует сигнал на сво м выходе в зависимости от величин tигнaлoв с выходов датчика 3 и задат teKa 4. Если п не равно s о сиг йал на выходе компаратора больше или меньше нуля,, Если частота вращения m соответствует заданному значению , определяемому задатчиком, что йоответствует установившемуся режиму работы ТРД, то сигнал на выходе ком- йаратора равен .нулю и сигналы с выходов ключей 6 и 7 поступают на пер- йые входы с тчматоров 8 и 9. На вторы Входы сумматоров 8,9 и вторые входы Делителей 10,11 с выхода соответст- йенно первого и третьего задатчиков

12,13 поступают сигналы о номинальных значениях температуры газа Т

расхода топлива G

гном

т ном

на выбранном

установившемся режиме работы двигателя 3 начале его эксплуатации. На выходах сумматоров 8 и 9 реализуются соответственно сигналы и G-J--G г„Р„ . Эти сигналы поступают на первые входы соответственно первого и второго делителей 10,11, на выходе которых преобразу отся соответственно в сигналы, пропорциональные относительным величинам

5

Т -

Тг-Т

Т

НО

И

«

Т Яном

G

том

0

5

5

0

5

0

0

с выходов делителей 10,11 эти сигналы поступают соответственно на входы масштабных усилителей 19;20 вычислительных каналов 14 - 16, Сигналы с выходов .усилителей 19, и 20, формируюшЕнеся пропорционально вели- чинам входных сигналов и коэффициентом а 1. и а 2s поступают на входы сум- faтopa 21, на выходе которого реализуется сигналJ пропорционал;ьный относительной величине коэффициента полезного действия компрессораЧк ,

, Сигналы с выходов yci-ши- телей 192 и 20, формируюпщеся про- .порционально величинам входных сигналов и величинам коэффициентов Ь,

и bnj поступают на входы сут-даа гора 21.у, на выходе которого реализуется . сигнал, пропорциональный относительной велк-гчине коэф ициента полезного действия турбины: ч.J. Ь с Сигналы с выходов ус:ялителей 19о,, 20 , формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов и величинам коэффициентов с, и с входы сумматора 2Ц, рого реализуется сигналу пропорциональный относительной величине площади проходного сечения соплового аппарата турбины: f c Ij-+c,G-, Сигналы с выходов сумматоров 21 поступают на первые входы5 умножители 22 соответствующих каналов. На их другие входы поступают сигналы номинальных значений коэффициентов полезного действия компрессора г „„м , турбины 7 и площади проходного сечения

Т МОМ

соплового аппарата , формируе- Mtiie соответственно задатчиками 26/; - 26 v. На выходах умножителей 22 j - 22 3 реализуются соответственно сиг 5 поступают на на вьгходе котоналы, пропорциональные величинам

F ; СЛ сАпом

Эти

ZKHOM- , Ч

сигналы поступают на первые входы сумматоров 23 соответствующих каналов. На вторые входы этих сумматоров с выходов соответствующих задатчиков 27 поступают сигналы с допустимых в эксплуатации отклоненных коэффициентов полезного, действия компрес- сора з,„ ,, турбины rj -п и площади проходного сечения соплового аппарата турбины F -РсдЗоп На выходах сумматоров 23 реализуются сигналы, пропорциональные величинам запасов работоспособности газогенератора по каждому из внутренних пара- мeтpoв:4 гц г,„ -, л гт П,,„ -ч,, Рдд-РсдЗоп Сигналы с выходов сумматоров 23 поступают на входы дифференциаторов 24. На их выходах реализуются сигналы, пропорциональные производным

dt

(), J;(AF,A),

dc

dt

которые поступают на входы делителей 25, На их другие вхо1цы поступают сигналы с выходов соответствующих сумматоров 23, а на их выходах реализуются сигналы, пропорциональные величинам остаточного ресурса по каждому из внутренних параметров

юот

.

uFcA

Зосг

ж Ьигналы с выходов делителей 25 всех каналов поступают на входы блока 17 сравнения, на выходе которого реализуется сигнал наименьшего значения остаточного ресурса . Этот сигнал регистрируется блоком 18 индикации.

Форму,л а изобретения

Устройство для контроля ресурса газогенератора турбореактивного двигателя, содержащее компаратор, выход

1399787

которого

соединен с управляющим вхо

дом первого ключа, первый сумматор, выход которого подключен к первому входу первого делителя, второй ключ, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, блок сравнения и блок индикации, о т л и. ч а- ю щ е е с я тем, что, с целью повы Q шения точности контроля pecVpca газогенератора одновального одноконтурного турбореактивного двигателя, в него введены датчик температуры, датчик частоты вращения, дачтчйк расхоТ5 да топлива, второй делитель, задатчи- ки напряжения и три вычислительных канала, каждьш из которых выполнен из масштабных усилителей, сумматоров, умножителя, делителя, дифференциато2Q ра и задатчиков напряжения, в каждом вычислительном канале выходы первого , и второго масштабных усилителей через первый сумматор соединены с первым входом умножителя-, которого

25 подключен к первому входу второго сумматора, выход которого соединен с первыми входами делителя и дифференциатора, выход которого подключен к второму входу делителя, выходы пер3Q вого и второго задатчиков напряжени соединены с вторыми входами умножителя и второго сумматора, выход датчика температуры подключен к входу первого ключа, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, выход датчика частоты вращения подключен к первому входу компаратора, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, выход датчика расхода топлива подключен к входу второго ключа, выход первого задатчика напряжения соединен.с вто- рь1ми входами первого сумматора и первого делителя, выход второго задатчика напряжения подключен к второму входу компаратора, выход второго матора соединен с первым входом второго делителя, выход третьего задатчика напряжения подключен к вторым входам второго сумматора и второго делителя, выходы первого и второго делителей соединены соответственно с входами первого и второго масштабных усилителей вычислительных каналов, выходы делителей которых через блок

55 сравнения подключены к входу блока индикации.

35

40

45

50

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в системах эксплуатационного контроля состояния одновальных одноконтурных турбореактивных двигателей. Устройство обеспечивает высокую точность определения остаточного ресурса газогенераторов двигателей. Устройству содержит датчик 1 температуры, датчик 2 расхода топлива, датчик 3 частоты вращения, ключи 6,7, компаратор 5, задатчики 4,12,13 напряжения, сумматоры 8,9, делители 10,11, блок 17 сравнения, блок 18 индикации и вычислительные каналы 14 - 16. Каждый канал состоит из масштабных усилителей, умножителя, сумматоров, дифференциатора, делителя и задатчиков напряжения. Работа устройства основана на вычислении в текущем времени обобщенных показателей расхода ресурса. 2 ил. с S (Л