(5) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВЫРАБОТКИ МАЛОЦИКЛОВОГО УСТАЛОСТНОГО РЕСУРСА КОМПОНЕНТОВ РОТОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО
I
Изобретение относится к контролю выработки малоциклового усталостного ресурса компонентов роторных машин, которые подвержены циклическим напряжениям от их циклически изменяющейся частоты вращения, и может быть использовано для записи усталостной повреждаемости вращающихся компонентов роторов газотурбинных двигателей.
Известен способ контроля выработки малоциклового усталостного ресурса компонентов ротора газотурбинного двигателя путем преобразования в каждом цикле частоты вращения ротора в эквивалентные единицы выработки малоциклового усталостного ресурса, суммирования последних и вывода на индикацию 11 3..
Известный способ обладает тем не- достатком, что в нем весь диапазон частоты вращения ротора разбивают на несколько поддиапазонов. Для установления поддиапазонов частоты враДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
щения необходимо знать тип регулярно совершаемого полета, а его трудно установить заранее, поскольку он зависит от условий -эксплуатации и атмос(1)ерных условий, способ имеет низкую точность из-за дискретного характера бпределения выработки малоциклового усталостного ресурса.
Цель изобретения - повышение точности контроля вь1работки малоцик10лового усталостного ресурса компонентов ротора двигателя.
Поставленная цель достигается т;ем, что вышеуказанные преобразования производят по функции выработки малоцикtsлового усталостного ресурса, аргументами которой являются граничные значения частоты вращения ротора в каждом цикле, определяемые по производной от сигнала частоты вращения.
20
Известно устройство для контроля выработки малоциклового усталостного ресурса компонентов ротора газотувбинного двигателя, содержащее 392 преобразователь частоты вращения в напряжение, а также блоки вычисления и установки на нуль, подключенные выходами к входу электромеханического счетчика 11. Известное устройство имеет низкую точность из-за дискретного характера определения в нем малоциклового усталостного ресурса. Цель иэс ретения - повышение.точности устройства. Поставленная цель достигается тем что устройство дополнительно содер жит последовательно соединенные блок дифференцирования, дискриминатор нуля, программный блок, аналого-цифровой преобразователь и блок долговременной памяти, а также первый и втсэрой блоки оперативной памяти, первый и второй арифметические блоки, по рогошт элемент и первый и второй дискриминаторы знака, подключенные пёрвьми входами и выходами сбьтветствующих арифметических блоков, вторыми - ко второму выходу программного блока, а выходами - к первым входам блоков оператийной памяти и второму входу программного блока, причем выход блока дискриминатора нуля подключен к вторым входам аналогоцифрового пре0 азователя и блока долговременной памяти, третий вход которого связан с третьим выходом программного блока, подкгючениого четвертым выходом к второму входу ато рого блока оперативной памяти и четвертому входу блока долговременной памяти, первые выходы которых связаны соответственного вторым и трет им входами блока вычисления, а втсфЫ выход блока долговременной памяти подключен к третьему входу второго и второму входу первого оперативной памяти, выход последнего из которых связан с первым входом первого арифметического блока, а третий вход - с первым выходом программного блока и входом порогового Элемента, соединенного выходом с первым входом второго арифметического блока, подключенного вторым входом вместе с аналогичным входом первого арифметического блока к выходу аналого-цифро вого преобразователя, третий йход ко торого вместе с входом блока Диффере цирования соединен с выходом преобра зователя частоты в напряжение. На чертеже представлена блок-схем устройства. Устройство содержит преобразователь 1 частоты в напряжение, блок 2 вычисления, блок 3 установки на нуль, электромеханический счетчик , блок 5 дифференцирования, дискриминатор 6 нуля, программный блок 7, аналогоцифровой преобразователь 8, блок 9 долговременной памяти, первый и второй блоки 10 и 11 оперативной памяти, первый и второй арифметические блоки 12 и 13, пороговый элемент 1 и первый и второй дискриминаторы 15 и 16 знака. Способ осуществляется .следующим образом. Сигнал от тахометра преобразуется в преобразователе 1 в сигнал напряжения, затем этот сигнал дифференцируется в блоке 5 и, когда, сигнал напряжения от блока 5 дифференцирования равен нулю, срабатывает дискриминатор 6 нуля. Сигнал от дискриминатора 6 посылается на преобразователь 8, который соединен с выходом блока 1 Преобразователь 8 преобразует сигнал напряжения, который поступает из преобразователя 1 в цифровой. Сигнал по цепи блока 5 дешифратора 6, преобразователя 8 распространяется значительно быстрее изменения частоты врэт|енйй ротора, следовательно, полученный цифровой сигнал становится равен значению экстремума функции частоты вращения ротора по времени. Одновременно с поступлением сигнала от дискриминатора 6 нуля к блоку 8 поступает сигнал на программный блок 7 который состоит из задающего генератора такта, состоящего из набора ключей и триггерое, и на блок 9 памяти, где хранится цифровой сигнал, равный значению . предыдущего экстремума функции частоты вращения по времени. Программный блок 7 задает такты. Такт 1. Цифровой сигнал из блока 9 долговременной памяти передается в блоки 10 и 11 оперативной памяти. Такт 2, Сигнал в блоке 9 стирается. 1ТреЫ5разование аналогового сигнала а цифровой в блоке 8 происходит а течение первых двух тактов. Такт 3« Сигнал от блока 8 передается на блок 9 долговременной памяти, на арифметические блоки 12 и 13« Одновременно с этим передается сигнал от блока 10 оперативной 53 памяти к арифметическому блоку 12, и сигнал от порогового элемента к арифметическому блоку 13. В арифметических блоках 12 и 13 происходи операция вычитания. В блоке 12 из цифрового сигнала преобразователя 8, равного экстремуму функции часто ты вращения по времени, вычитается си гнал блока;10, равный предыдущему экстремуму функции частоты вращенияо Если полученная разность меньш нуля, то вычисления единиц усталост ного ресурса не производят, Этб обу словлено тем, что в целях упрощения устройства единицы ресурса вычисляют только тогда, когда частота вращения возрастает. В блоке 13 из циф рового .сигнала блока 9 вычитается цифровой сигнал блока 11, равный по величине некоторому граничному значе нию частоты вращения, т.е. такой ча стоте вращения ротора, меньше которой выработка усталостного малоцикпового ресурса незначительна. Следовательно, если полученная оазнрсть в блоке 13 меньше нуля, то дальнейшие вычисления не производятся. Такт Дискриминаторы 15 и 16 знака определяют знаки у чисел в арифметических блоках 12 и 13. Если хотя бы один из них меньше нуля, то посылается сигнал на программный блок 7 и на блоки 10 и 11. Программный блок 7 отключается, а на блоках 10 и 11 оперативной памяти сбрасываются записанные там цифровые сигналы. Т а к т 5 . Цифровые сигналы из блоков 9 и 11 подаются на блок 2, 8блоке 2 вычисления происходит вычисление функции выработки ресурса за циклическое изменение скорости ротора от одного экстремума-до другого, после чего полученной результат подается на электромеханический счетчик 4, -где суммируется с ранее накопленной суммой единиц малоциклового усталостного ресурса. Время, за которое осуществляется пять тактов устройства и вычисление единиц ресурса, незначительно. После окончания прохождения данного экстремума функции частоты вращения по времени его значения хранится в блоке 9до момента прохождения следующего экстремума. Вычисления происходят только при прохождении максимума. Указатель электромеханического счетчика выводится в кабину самолета, С помощью блока 3 электромеханический счетчик может быть хстановлен на нуль. Таким образом, предлагаемое изо бретение позволяет повысить точность вычисления выработки малоциклового усталостного ресурса и, тем самым, повысить эффективность систем контроля выработки ресурса. Формула изобретения 1.Способ контроля выработки малоциклового усталостного ()есурса компонентов ротора газотурбинного двигателя путем преобразования в каждом цикле частоты вращения ротора в эквивапентные единицы выработки малоцикловога усталостного ресурса, суммирования последних и вывода на индикацию, отличающийся тем, что, с цеяью повышения томности, указанные преобразования производят по функции выработки малоциклового усталостного ресурса, аргументами которой являются граничные значения частоты вращения ротора в каждом цикле, опреде/ 1в«ые по производству оТ , сигнала частоты вращения. 2.Устройство контроля выработки малоциклового усталостного ресурса компонентов ротора газотурбинного двигателя, содержащее преобразователь частоты вращения в напряжение, а также блоки вычисления и установки на нуль, подключенные выходами к входу электромеханического счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно содержит последовательно соединеннее блок дифференцирования, дискриминатор нуля, программный блок, аналого-цифровой преобразователь и блок долговременной памяти, а также первый и второй блоки оперативной памяти, первый и второй арифметические блоки, пороговый элемент и первый и второй дискриминаторы знака, подключенные первыми входами и выходам : соответствующих арифметических блоков, вторыми - к второму выходу программного блока, а выходами - к первым входам блоков оперативной памяти и второму входу программного блока, причем выход блока дискриминатора нуля подключен к вторым входам аналого-цифрового преобразователя и блока долговремен
