Устройство для испытания топливного регулятора запуска газотурбинного двигателя

 

1 ъ к I о и и с "А н"й-3

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических респубпик " g f 4359

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 15.11.76(2I) 2421255 18 24 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень И 5

Дата опубликования описания 10.02.80 (5l)M. Кл.

Q G5 В 23/02

Ввудауетвеиыб квинтет

CCCP ао аелан нмбриеннк

N @ткритва (5Ç ) УД К681.326. .73(088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Жильцов и В. Д. Чуйков (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТОПЛИВНОГО

РЕГУЛЯТОРА ЗАПУСКА ГАЗОТУРБИННОГО

ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области автоматики, и в частности, к области испьггания топливорегулируюшей аппаратуры газотурбинных двигателей (ГТД).

Известно устройство для испытания топливного регулятора ГТД, содержашее операционные усилители, цифровые управляемые резисторы, резисторно-емкостные звенья, электропривод и электропневмопреобразователь, подключенные к входам испьггываемого регулятора «11.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для испьггания топливного регулятора запуска газотурбинного двигателя, содержашее источник or.oðíoão напряжения, соединенный с ключом, генератор импульсов, счетчик и формирователи временных нелинейных зависимостей, каждый из которых состоит из операционного усилителя, соединенного с интегрируюшим звеном и с цифровым управляемым резистором, выходы операционных усилителей чс.p;"o эл кгропривоц и электрог невмопреобразователь соответственно подключены ко входам испытываемого топливного регулятора, выход которого через расходомер подключен к регистратору, другие входы которого через тахоS метр и манометр подключены соответственно к вьгходам электроприцода и злектропневмопреобразователя 2).

Недостатком известных устройств тО является их невысокая точность ввиду значительных погрешностей воспроизведения на стенде временных нелинейных зависимостей частоты врашения (й ) и давления воздуха за компрессором (F < ) ГТД при его запуске. К тому же настройка указанных зависимостей, на известных стендах с помошью аналоговых схем на оп,".рац и.;::I .oM уснлител» с комбинированными gC цепями, очень сложна.

Цель изобретения — повыш ение точности и упрошение настройки устройства — достигается тем, что в устройстве выход генератора импульсов через счетчик подкл 3 7 чен к кодовым входам цифровых управляемых резисторов, резистивные входы которыХ соединены с ключом.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства, а на фиг. 2 — график вое— производимой. зависимости (rl ) или (Р ).

Стенд содержит (см. фиг. 1) электропривод 1 и элекгропневмопреобразователь

{ЭПП) 2. Злектропривод соединен с рессорой качаюшего узла и тахометрического датчике, а ЭПП вЂ” с сильфонным механизмом (на чертеже не показаны) испытываемого топливного регулятора 3.

К входам электропривода 1 и ЭПП 2 подключены операционные усилители 4 и 5, образующие совместно с цифровыми управляемыми резисторами 6,7 в их входных цепях и интегрирующими звеньями 8 и 9 †в цепях обратной связи— формировсгели 10 и 11 временных нелинейных зависимостей, соответственно и Р, ГТД при его запуске. Кодовые

Входы резисторов 6 и 7 соединены с соответствующими выходами счетчика 12, например, двоичного, управляемого генератором 13 импульсов. Резистивные входы 14 и 15 резисторов 6 и 7 подключены через ключ 16 к источнику 17 опорного напряжения. Ключ 16 служит также для запуска генератора 13. Электрические сигналы, пропорциональные расходу топлива, частоте вращения и давлению воздуха регулятора 3 с гомощью расходомера 18, тахометра 19 и монометра 20 с электрическими выходами, подаются на Вход регистратора 21. Кодовые входы резисторов 6 и 7 обозначены 22 и 23.

Устройство работает следующим образом. При замыкании ключа 16 запускается генератор 13 и одновременно с источника 17 подается стабилизированный уровень напряжения на резистивные входы 14 и I5 резисторов 6 и 7. Генератор 13 вырабатывает последовательность импульсов с постоянными, высокостабильными интервалами между ними.

Импульсы поступают на Вход счетчика

12, осуществляющего подсчет их количества и выдачу результата в виде кода, например, двоичного. Двоичный параллельный код, несущий информацию о числе поступивших в счетчик импульсов, подается на кодовые входы 22 и

23 регистров 6 и 7. В зависимости От величины кода, т.е. Т вЂ” числа поступивших в счетчик импульсов, единичные

14359

30

5 l0

$0

4 сопротивления обоих резисторов принимают ряд дискретных значений в целях обеспечения переменных коэффициентов усиления формирователей 10 и 11. Значения единичных сопротивлений резисторов 6 и 7, их число и интервалы воспроизведения огределяются исходя из возможно более точной реализации временных нелинейных зависимостей П и Р турбокомпрессора при запуске ГТД.

При постоянном уровне напряжения на резистивных входах резисторов 6 и

7 на выходах усилителей 4 и 5 будут формироваться нарастающие во времени напряжения по нелинейным .характеристикам =4®и Р = f (Ь) при запуске

ГТД (t, — время).,например, для реализации зависимости tl = х (6 ) (см.фиг.2) последняя разбивается на - временных интервалов 24,25,26. На каждом из этих интервалов обеспечивается постоянное значение коэффициента усиления усилителем 4 с помощью резистора 6. На интервале 24 реализуется участок 27, на интервале 25 — участок 28 и так далее до последнего участка 29, реализуемого на конечном интервале 26. Изменяя число 1, длительнОсть интерВалОВ (при сохранении их кратности временному интервалу, формируемому генератором

13) и подбирая соответствующую величину коэффициента усиления, за счет потребного единичного сопротивления резистора

6 можно весьма точно обеспечить воспроизвед"-ние всей нелинейной зависимости 0 = f(4 .)

Аналогично с помощью резистора 7 реализуется зависимость P = У(+)

Нарастающие во времена по требуемым законам напряжения с выходов усилителей

4 и 5, содержащие информацию О необходимых значениях р и РО, поступают соответственно на входы электропривода

1 иЭПП2.

Злектропривод 1 приводит во вращение рессору качающего узла и тахометрического датчика испытываемого регулятора 3 по временному нелинейному закону нарастания частоты вращения турбокомпрессора И= (+) при запуске ГТД.

На выходе ЗПП 2 формируется давление воздуха согласно нелинейной временной характеристики давления воздуха за компрессором Р = f (Е.) при запуск<

ГТД. BI o fjGBII CHIIe под<ЗаTcsf f3 cIIJIL (j)QHный механизм регулятора 3.

Расход топлива, Выдав; емого рл улятором 3 измеряется расходом ром 18.

714359

Частота вращения рессоры регулятора

3 и давление воздуха Р> на его входе измеряются соответственно тахометром

19 и манометром 20. С помощью регист-. ратора (самописца) 21, к входам которого подсоединены выходы указанных измерительных преобразователей, осуществляется непрерывная регистрация процесса дозирования топлива испытываемым регулятором, например, в форме записи И двухкоординатных графиков g = g (н ) илиф = (Р ).

По записи указанных процессов судят о правильности функционирования регулятора 3. 15

Использование новых элементов — генератора и счетчика, управляющих цифровыми резисторами во входных цепях операционных усилителей выгодно отличает предлагаемое устройство от известных, 20 так как значительно повышается точность воспроизведения нелинейных характеристик запуска ГТД и упрощается настройка устройства на эти характеристики.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Авторское свидетельство СССР

Мю 465969, кл. Ц 01 М 13/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

30 N 480303. кл. ф 05 В 23г 00, 1974 (прототип) .

Формула изобретения

Устройство для испытания топливного регулятора запуска газотурбинного двигателя, содержащее источник огорного напряжения, соединенный:с ключом, генератор импульсов, счетчик и формирователи временных нелинейных зависимостей, каждый из которых состоит из операционного усилителя, соединенного с интегрирующим звеном и с цифровым управляемым резистором, выходы операционных усилителей через электрогривод и электропневмопреобразователь соответственно подключены ко входам испытываемого тогливного регулятора, выход которого через расходомер подключен к регистратору, другие входы которого через тахометр и манометр подключены соответственно к выходам электропривода и электропневмопреобразователя, î w л и ч а юш е е с я тем, что с целью повышения точности и упрощения настройки устройства в нем выход генератора импульсов через счетчик подключен к кодовым входам цифровых управляемых резисторов, резистивные входы которых соединены с ключом.

Составит л: М. Всяких

Редактор М. Минаев Техред М. Петко Корр: ктор 1 ° Сквордова

Заказ 9286/44 Тираж 956,Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР яо делам изобретений и открытий

1 3035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4