Изобретение относится к турбомашиностроению, в частности к устройствам управления температурой дисков турбомашины при их термоциклических стендовых испытаниях. Его целесообразно использовать в системах программного управления термоциклическими нагружениями дисков роторов турбоагрегатов в авиационной промышленности.
Предлагаемое устройство позволяет автоматически выставлять требуемые положения регулирующих дросселей, а следовательно, проводить испытание с максимально допустимой интенсивностью охлаждения, используя данные о положении регулирующих дросселей, измеренных на первых циклах испытаний.
Цель изобретения - повышение надежности и скорости проведения испытаний путем регулирования положения регулирующих дросселей.
На фиг. 1 и 2 представлена структурная схема устройства.
Устройство коррекции программ термоциклических испытаний роторов турбоагрегатов содержит первую 1 и n-ю 2 системы автоматического управления (САУ) температурным полем испытуемого диска и соответственно первый 3 и n-й 4 блоки коммутации программ (БКП), каждый из которых состоит из последовательно соединенных масштабирующего усилителя 5, цифроаналогового преобразователя 6, счетчика 7, размыкающих ключей 8, 9, задатчика 10 единичного сигнала, второй вход счетчика соединен с вторым входом, а выход масштабирующего усилителя 5 с первым и вторым входами устройства 11 задания программ, в свою очередь каждую САУ 1 и 2 состоит из устройства 11 задания программы и локальной САУ охлаждением 12, содержащей регулятор 13 температуры, первый вход которого соединен с первым выходом УЗП 11, а второй вход - с выходом датчика 19 температуры диска 18, выход регулятора 13 соединен с последовательно соединенными регуляторами 14 расхода, исполнительным механизмом 15, регулирующим дросселем 17, диском 18 и датчиком 19 температуры, второй выход регулирующего дросселя 17 соединен с управляющими входами размыкающих ключей 8.
Устройство 11 задания программ (фиг. 2) содержит задатчик 13 начального напряжения интегратора 14, первый выход которого соединен с первым входом первого блока 16 сравнения и первым входом второго блока 19 сравнения, на второй вход которого подается сигнал с выхода задатчика 18 начального момента охлаждения, а выход первого блока сравнения 16 соединен с управляющим входом ключа 15, шунтирующего первый интегратор 14, второй блок блока 16 сравнения соединен с выходом задатчика 17 времени цикла, а третий вход блока 16 соединен с третьим входом блока 29 суммирования и выходами масштабирующих усилителей 5 блоков 3, 4 коммутации программ, выход второго блока 19 сравнения соединен с управляющими входами ключей 21, 23, 26, 28 и с вторыми входами счетчиков 7 блоков 3, 4 коммутации программ, ключ 23 соединяет первый вход сумматора 24 с выходом задатчика 22 максимальной температуры, а ключ 21 соединяет второй вход сумматора 24 с выходом задатчика 20 минимальной температуры, в свою очередь, выход сумматора 24 соединен с первым входом релейного элемента 30, выход которого соединен с первым входом блока 31 умножения, а второй вход последнего - с выходом сумматора 29, причем выход блока 31 умножения соединен с вторым входом релейного элемента 30, а первый вход второго сумматора 29 соединен с ключом 26 с выходом задатчика 25 скорости нагрева, второй вход сумматора 29 соединен ключом 28 с выходом задатчика 27 скорости охлаждения.
Устройство работает следующим образом.
Устройство задания программ 11 всех САУ 1 и 2 формирует циклические трапецеидальные программы, которые поступают на вход регуляторов 13 всех САУ 1 и 2 температуры диска. На первом восходящем и на участке, соответствующем вершине трапеции, идет нагрев диска, а на ниспадающем участке трапеции сигнал с выхода регулятора 13 температуры, являющийся сигналом задания регулятору 14 расхода. Регулятор 14 формирует управляющие сигналы, под действием которых исполнительные механизмы 15 переводят регулирующие дроссели 17 в соответствующие положения. Воздух поступает к нагретому диску 18 и он охлаждается.
Если выбранные программы таковы, что регулирующие дроссели 17 открыты не полностью, то диск охлаждается не с полной интенсивностью и нормально размыкающие ключи (конечные выключатели) 8 и 9 замкнуты. Поэтому на первые входы счетчиков 7 поступают разрешающие сигналы с выходов задатчиков 10 единичных сигналов. При этом со вторых выходов УЗП 11 всех САУ 1 и 2 поступают на вторые счетные входы счетчиков 7 БКП 3 и 4 по одному импульсу в течение каждого цикла. Цифроаналоговые преобразователи 6 преобразуют их в сигналы постоянного уровня и после масштабирования усилителя 5 они поступают на первый и вторые входы УЗП 11, под действием которых трапецеидальные программы сжимаются на одну и ту же величину и регулирующие дроссели 17 на последующих циклах открываются на большую величину.
И если ни один из регулирующих дросселей 17 не достигнет полностью открытого состояния, то процесс коррекции повторяется, до тех пор, пока конечный выключатель хотя бы одного дросселя не сработает. При срабатывании хотя бы одного конечного выключателя размыкающие ключи 8 или 9 в блоке коррекции программ 3 и 4 размыкаются и на первые входы счетчиков 7 не будут поступать с выходов задатчиков 10 единичные сигналы. Счетчики 7 отключаются и в результате этого с выходов цифроаналоговых преобразователей 6 в течение этого и всех последующих циклов будут поступать через масштабирующие усилители 5 на входы УЗП 11 сигналы, равные сигналам предыдущего цикла. Коррекция программ закончена и охлаждение диска и в дальнейшем будет протекать с максимально допустимой интенсивностью. Масштабирование выходных сигналов цифроаналоговых преобразователей вызвано тем, что уровни трапецеидальных программных сигналов устройства задания программ не одинаковы. (56) Авторское свидетельство СССР N 1351378, кл. G 01 M 13/00, 1984.
Авторское свидетельство СССР N 1376735, кл. G 01 N 13/00, 1984.
Изобретение относится к турбомашиностроению и позволяет повысить надежность и увеличить скорость проведения испытаний путем коррекции программ на первых циклах термоциклических испытаний. Устройство в зависимости от положения конечных выключателей регулирующих дросселей 17 формирует последовательно соединенными счетчиками 7, цифроаналоговыми преобразователями 6 и масштабирующими усилителями 5 корректирующие сигналы, деформирующие программу задающих сигналов. Такое выполнение устройства позволяет сформировать в течение нескольких первых циклов оптимальную программу термоциклических испытаний дисков роторов турбоагрегатов. 2 ил.
УСТРОЙСТВО КОРРЕКЦИИ ПРОГРАММ ТЕРМОЦИКЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ РОТОРОВ ТУРБОАГРЕГАТОВ по авт. св. N 1376735, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности оно для каждой локальной системы автоматического упpавления охлаждением дополнительно содеpжит блоки коppекции пpогpамм, содеpжащие каждый задатчик единичного сигнала, pазмыкающие ключи по числу локальных систем автоматического упpавления охлаждением, счетчик, цифpоаналоговый пpеобpазователь и масштабиpующий усилитель, в каждом блоке коppекции пpогpамм выход задатчика единичного сигнала чеpез последовательно соединенные pазмыкающие ключи подключен к пеpвому входу счетчика, выход котоpого чеpез цифpоаналоговый пpеобpазователь подключен к входу масштабиpующего усилителя, выходы масштабиpующих усилителей каждого блока коppекции пpогpамм подключены к пеpвому и втоpому входам соответствующих устpойств задания пpогpамм, втоpые выходы котоpых подключены к втоpым входам счетчиков соответствующих блоков коммутации пpогpамм, втоpые выходы pегулиpующих дpосселей локальных систем автоматического упpавления охлаждением подключены к упpавляющим входам соответствующих pазмыкающих ключей всех блоков коppекции пpогpамм.
