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

Изобретение относитс:я к автоматике и измерительной и может быть использовано в системах эксплуатационного контроля состояния двух- вальных одноконтурных турбореактивных двигателей (ТРД).

Целью изобретения является повышение точности определения остаточного ресурса газогенератора двух- вального одноконтурного ТРД.

На фиг. 1 и 2 изображена функциональная схема устройства для контроля ресурса газогенератора двух- вального одноконтурного ТРД,

Устройство содержит с первого по четвертьй каналы 1-4 контроля, которые состоят из датчиков параметра газогенератора, ключей , сумматоров 7, -7 , делителей 8 -84 и задатчи ов 9-, -9 напряжения ,

Кроме того, устройство содержит задатчик 10 напряжения, компаратор 11, с первого по шестой блоки 12-17 масштабных усилителей, с первого по шестой вычислительные каналы 18-23, которые состоят из первых сумматоров 24 -24й , умножителей 25 -25 , вторых сумматоров. , дифференциаторов 27f -27й , делителей 28 -28б , первых и ;вторых задатчиков 29 29й и 30 -30, напрялсепия, а тазсже блок 31 сравнени и, блок 32 индикации.

Устройство для контроля ресурса газогенератора двухвального одно- контурного ТРД работает следуюш ш образом.

Информация о дейстззительных значениях частоты вращения ротора низкого давления степени повышения дав-- ления в компенсаторе 7( , степени понижения давления в турбине низкого давления т и расхода топлива Gr поступает соответственно с датчиков 5.J -5 па ключи 6 -6 , которые пропус кают ее с датчиков при нулевом сигнале с выхода компаратора 11, Компаратор 11 формирует сигнал на своем выходе в зависимости от величин сигналов с выходов датчика 5 частоты вращения и задатчика 10. Если п не равна то сигнал на выходе компаратора 11 больше или меньше нуля. Если п соответствует , определяемой задатчиком режима работы ТРД, что соответствует установившемуся режиму работы двигателя, -то сигна на выходе компаратора, 11 равен нулю и сигналы с выходов ключей

поступают на первые входы соответствующих сумматоров 7 -7 . На вторые входы сумматоров 7, -7 и вторые входы делителей с выходов задатчиков лоступают сигналы о номинальных значениях частоты вращения t степени повышения давления . , степени понижения давления .НОМ и расхода топлива на выбранном установившемся режиме работы двигателя в начале его эксплуатации. На выходах сумматоров 7., -7 реализуются соответственно сигналы: , ;

KI- KHHOM , rz.- riHOM &T GTMOM.

Эти сигналы поступают на первые входы делителей , на выходах которых преобразуются соответственно в сигналы, пропорциональные относительным величинам:

Di-I-Dltt-Qil.. Р7НОМ

..;,, lini.- L LiJLOM..

ji - Г1§1И2.й

GrJT,

тгнам

GTHOM

На входы блока 12 поступают сигналы соответственно с делителей 8,-8 Сигналы с выходов блока 12, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов п , 7Г и величинам коэффициентов а и а, поступают на входы первого сумматора 24, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине коэффициента полезного действия компрессора низкого давления:

. к -1 а,

. п + aj s.

На входы блока 13 поступают сигналы соответственно с выходов делителей ,. Сигналы с выходов блока 13, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов , ll и величинам коэффициентов а Р, , поступают на входы сумматора , на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине коэффициента полезного действия компрессора высокого давления:

1 к а, . п + Л

К.Н .

На входы блока 14 поступают сигналы с делителей , Сигналы с выходов блока 14, формирующиеся пропорционально величинам входных сигналов п,--/ к , , G J. н величинам коэффициентов, Ь, Ь , БЗ , Ц, поступают на входы сумматора 24j, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине коэффициента полезного действия турбина высокого давления:

другие их входы поступают сигналы о номинальных значениях коэффициентов полезного действия компрессора низкого и высокого давления ,м 42woM турбины высокого и низкого

давления - ZTIHON площадей проходного сечения сопловых аппаратов турбины высокого

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в системах эксплу- атационного контроля состояния двухвального одноконтурного турбореактивного двигателя. Устройство обеспечивает высокую точность определения остаточного ресурса. Устройство содержит каналы контроля, каждый из которых выполнен из датчика параметра газогенератора, ключа, сумматора, делителя и задатчика напряжения. Кро ме того, устройство блоки масштабных усилителей, блок сравнения, блок индикации и вычислительные каналы, каждый из которых состоит из сумматоров, умножителя, дифференциатора, делителя и задатчиков напряжения. Ресурс определяется путем вычисления обобщенных критериев в текущем времени и их минимизации. 2 ил. LO

ГГ

п, + ь. ://,

+

10 и

F,

низкого давления - 1 с. cAiHOM формируемые соответственно

с задатчиками 29, -29(., , На выходах

+. Ь GT-.умножителей реализуются соответственно сигналы, пропорциональные величиНа входы блока 15 поступают сигна- с нам: Чщиом- 1ч ; ялмом лы с делителей . Сигналы с выходов блока 15, формирующиеся пропор ягном ( Ki J

пчом- Г ; 7т2.нсЭМ - fi ; РсАИНоМ

Эти сигналы

FC,A ; FcftiMOM .

ционально величинам входных сигналов

.T/

, АП GT и величинам коэффициентов fJ , f2, f2 , f4 , поступают на входы сумматора 244 выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине коэффициента полезного действия турбины низкого давления:

С

f.

+f л. G

На входы блока 16 поступают сигналы с делителей 8 , 82 и 8 . Сигналы с выходов блока 16, формирующиеся пропорционал ьно величинам входных сигналов й, JT , G и коэффициентов c, Cj, с, поступает на входы сумматора , на выходе кото- ,рого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине площади проходного сечения соплового аппарата турбины высокого давления:

-

CA1

- С. . 5с

н

+ с

G

Сигналы с выходов сумматоров 26 26 пoQтyпaют на входы соответстве но дифференцид.торпв 27 -27й , на вы ходах которых реализуются сигналы пропорциональные производным: d/- d.,.b, d

50

На входы блока 17 поступают сигналы с делителей 8 и 8. Сигналы с

вькодов блока 17, формирующиеся про- g 5г(47к1 ); ); T-() пор ционально в еличинам входных сигна-

лов п,5Г , т и коэффици- ) ); ), ентов g, 8, g, g, поступают на входы сумматора 24, на выходе которого реализуется сигнал, пропорциональный относительной величине площади проходного сечения соплового аппарата турбины низкого давления:

CAz Si . «84-Gr

Сигналы с выходов сумматоров 24 поступают на первые входы соответствующих умножителей . На

55

поступающие на входы делителей . Не другие их входы посту пают сигналы с выходов сумматоров , а на их выходах реализуют сигналы, пропорциональные величина остаточного ресурса по каждому из внутренних параметров:

Т

ocт fi

1-(ъ.. )

. т .

ССТ1 JS

)

10 и

F,

c

нам: Чщиом- 1ч ; ялмом ягном ( Ki J

пчом- Г ; 7т2.нсЭМ - fi ; РсАИНоМ

Эти сигналы

on

40

FC,A ; FcftiMOM .

поступают на первые входы сумматоров

, на вторые входы которых пос20 тупают сигналы с задатчиков 30,--30() о допустимых в эксплуатации отклонениях коэффициентов полезного действия компрессора низкого и высокого давления - Kijcn , -7kiHOM ,

25 турбин высокого и низкого давления - Чт-ijoii - ir-fwoM , - riHOM , площадей проходного сечения сопловых аппаратов турбин высокого и низкого давления - Гсд j., -

35

cAi-aon t cAiHoM На выходах сумматоров реализуются соответственно сигналы, пропорциональные величинам запасов работоспособности газогенератора по каждому из внутренних параметров: л7ц-( к-)9

-1,. П

М

7

к I оп

;л7г.

.

nTijon -1г ,й.Чг1 Г1 FCAI bcAijcn - FCA/ ;

FcAigon FCAI

Сигналы с выходов сумматоров 26 - 26 пoQтyпaют на входы соответственно дифференцид.торпв 27 -27й , на выходах которых реализуются сигналы, пропорциональные производным: d/- d.,.b, d

g 5г(47к1 ); ); T-()

) ); ),

поступающие на входы делителей . Не другие их входы поступают сигналы с выходов сумматоров , а на их выходах реализуются сигналы, пропорциональные величинам остаточного ресурса по каждому из внутренних параметров:

fi

1-(ъ.. )

. т .

ССТ1 JS

)

d1

JJ

,)

LOCTlJ

.

dt

aF

iJl5(F,,,)

т

1о--ГА

Сигналы с выходов делителей 28,, - 28б поступают на входы блока 31 сравнения, на входе которого реализуется сигнал наименьшего значения остаточного ресурса Тр,.-,- „ . Этот сигнал регистрируется блоком 32 индикации.

Формула изобретения

Устройство для контроля ресурса газогенератора турбореактивного двигателя, содержащее первый канал контроля из ключа и сумматора, выход которого соединен с первым входом делителя, компаратор, блок сравнения и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности контроля ресурса газогенератора двухвального одноконтурного турбореактивного двигателя в устройств введены задатчик напряжения, блоки масштабных, усилителей, вычислительные каналы и с второго по четвертый аналогичные первому каналы контроля, в каждый канал контроля введены задатчик напряжения и датчик параметра газогенератора выход которого через ключ соединен с первым входом сумматора,, выход задатчи- ка напряжения подключен к вторым входам сумматора и делителя, вычислительный канал вьшолнен из задатчиков напряжения, умножителя, дифференциатора, делителя и сумматоров, выход первого из которых соединен с первым входом умножителя, выход которого подключен

к первому входу второго сумматора.

о,

10

15

20

25

30

35

40

45

выход которого соединен с первым входом делителя и входом дифференциатора, 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 устройства подключен к первому входу компаратора, выход которого соединен с управляющими входами ключей всех каналов контроля, выход датчика параметра газогенератора первого канала контроля подключен к второму входу компаратора, выходы делителей первого и второго каналов .контроля через первый блок масштабных усилителей соединены с входами первого сумматора первого вычислительного канала и через второй блок масштабных усилителей с входами первого сумматора второго вычислительного канала, выходы делителей с первого по четвертый каналов контроля через третий блок масштабных усилителей соединены с входами первого сумматора третьего вычислительного канала и через четвертьй блок масштабных усилителей с входами первого сумматора четвертого вычислительного канала, выходы делителей первого, второго и четвертого каналов контроля через пятый блок масштабных усилителей подключены к входам первого сумматора пятого вычислительного канала, выходы делителей с первого по четвертый каналов контроля через шестой блок масштабных усилителей соединены с входами первого сумматора шестого вычислительного канала, выходы делителей всех вычислительных каналов соединены с входами блока сравнения, выход которого подключен к блока индикации.

jC