Электромеханический регулятор давления в гермокабине и гермосалоне самолета

 

(iu 903821

Союэ Советсннк

Соцналнстнчесинх

Респубянн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (72) -Автор изобретения

П. Г. Целовальников (7!) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

В ГЕРИОКАБИНЕ И ГЕРИОСАЛОНЕ САМОЛЕТА

Изобретение относится к авиационному приборостроению, а именно к уст- ройствам, предназначенным для регулирования давления воздуха в гермокабине и гермосалоне самолета.

Известны электромеханические регуS ляторы давления в гермокабине и гермосалоне самолета, содержащее датчики атмосферного давления, датчик давления в кабине и скорости изменения давления, задатчики абсолютного давления .и скорости изменения давле" ния и,электронный вычислитель. Датчики могут быть выполнены в размещенных в полостях корпуса мембран, связанных через передаточные механизмы с потенциометрами 11 j и $2 ).

Недостатками известных регуляторов являются большие габаритно-весовые характеристики и сложность, обусловленные наличием большого количества комплектующих приборов.

Цель изобретения - упрощение регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в электромеханическом регуляторе давления в гермокабине и гермосалоне самолета, содержащем датчики атмосферного давления, давления в кабине и скорости изменения давления, состоящие из размещенных в полостях корпуса мембран, связанных через передаточный механизм с потенциометрами, и задатчики абсолютного давления и скорости изменения давления, установлен датчик разности давлений атмосферного и в кабине, состоящий из мембраны, размещенной в полости атмосферного давления, и связанный через соответствующий ему передаточный механизм корректирующим потенциометром, масштабирующие резисторы и огра" ничитель уровня, причем токосъемник корректирующего потенциометра через масштабирующие резисторы связан с токосъемником датчика атмосферного давления и токосъемником датчика давления в кабине и скорости изменения

3 9038 давления, эадатчик скорости изменения давления через ограничитель уровня связан с масштабирующими резисторами, а задатчик абсолютного давления связан с токосъемником корректи-. рующего потенциометра.

На чертеже представлена конструк» тивная схема предлагаемого эпектромеханического регулятора давления.

Регулятор содержит корпус 1 с .по- 1в постыл 2 атмосферного давления, датчик атмосферного давления, состоящий иэ измерительной мембраны 3, сильфонанероида 4. В корпусе 1 мембранами датчиков образована также статичес-, кая полость 5. Б датчик атмосферного давления входит также передаточный механизм 6 и токосъемник 7. В регулятор входят также потенциометр 8 программы, мембрана 9, размещенная в по- 20 лости 2, связанная через соответствующий ему передаточный механизм 10 и токосъемник 11 с корректирующим потенциометром 1?. Из корпуса 1 регуля-: тора выведена ручка 13 эадатчика аб- 2$ солютного давления, снабженного шкалой 14. В задатчик абсолютного давления входит также передаточный механизм 15 и токосъемники 16 питания корректирующего потенциометра. В регу- эр лятор входят масштабирующие резисторы 17 и 18, динамическая полость l9, мембрана 20 с дезой 21, передаточный механизм 22, токосъемник 23,потенциометр 24 скорости, составляющие датчик давления в кабине и скорости его изменения. Ограничитель уровня состоит из диода 25, токосъемника 26, потенциометра 27 ограничения попожитель" ного сигнала, диода 28, токосъемника 29 и потенциометра 30 ограничения отрицательного сигнала. Ручка 31 и шкала 32 задатчика скорости изменения давления связаны с токосъемниками 26 и 29. Выходной сигнал регулято; ра и выход снимается. между масштаби- рующими резисторами 33 и 34.

Электромеханический регулятор давпения работает следующим образом.

Давление наружного воздуха поступает в полость 2 корпуса 1 и воздей ствует на мембрану 3 и сильфон-ане" роид 4. Мембрана 3 закреплена в кор" пусе 1, а ее центр жестко связан с одним концом сильфон-анероида 4, другой конец которого закреплен в корпу-. се 1. Мембрана 3 с сильфон-анероидом 4 образует интегральный чувстви-, тельный элемеНт, который реализует

21 Ь уравнение, устанавливающее связь между давлениями в полостях 2 и 5

Рк + Рн (1) где Р - кабинное давление в по. лости 5;

Р— наружное атмосферное давн ление;

К - постоянное смещение;

F -F

К = - — В- - чувствительность к измен Fö нению наружного давления;

F - эффективная площадь мемМ браны;

Г - эффективная площадь сильфон-анероида.

Если давление в полостях 2 и 5 изменяются в соответствии с уравнением (1) перемещение центра мембраны будет отсутствовать.

Отклонение давления в кабине отно сительно программного, описываемого уравнением (1), приведет к перемещению центра мембраны. Это перемещение через передаточный механизм 6 передается токосъемнику 7 потенциометра

8, закрепленного иа корпусе 1. Потенциометр 8 запитан постоянным напряже нием и имеет среднюю точку с нулевым уровнем . Таким образом, полярность выходного сигнала с токосъемника 7 определяется знаком отклонения давления Рк в полости 5 относительно его программного значения. Интегральный чувствительный элемент задает программу изменения давления Р по уравнение (1) во всей области изменения наружного давления Ри .

Дпя регулирования величины абсолютного давления в кабине Р, служит мембрана 9, измеряющая избыточное давление между полостями 2 и 5. Под действием избыточного. давления перемещается центр мембраны 9. Перемещение. центра через передаточный механизм 10 передается токосъемнику 11 корректирующего потенциометра 12.

Установка величины абсолютного давления "в кабине производится поворотом ручки 13 относительно шкалы 14, закрепленной в корпусе 1. Угловое перемещение ручки 13 через передаточный механизм 15 приводит к перемещению токосъемников 16 относительно потенциометра 12. Сигнал, пропорциональный избыточному давлению будет формироваться на токосъемнике 11 в том случае, когда он находится в области

5 9038 потенциометра, записанной постоянным током.

В том случае, когда давление в кабине и полости 5 регулятора будет постоянным, корректирующий сигнал с потенциометра 12 будет компенсироBBTbcR сигналом с потенциометра 8 программы через масштабирующие резисторы 17 и 18.

График РК »,Р = K + K2Ðí показывает »О программу изменения давления в кабине без ограничения величины абсолютного давления. Область (Рк и - Р»») - избыточное давление, воздействующее на мембрану 9. Если токосъемник 11 на- 13 ходится в незаписанной зоне потенциометра 12, электрический сигнал U на резисторе 17 отсутствует. Если давление Р, измеряется по закону (1), электрический сигнал 0. на резисторе 20

«»

18 будет равен нулю.

Ограничение величины абсолютного давления в кабине производится перемещением ручки 13 относительно шкалы 14, которое приводит к смещению и токосъемников 16 относительно потенциометра 12.

21 4 токосъемников 26 и 29 при изменении положения ручки 31 относительно шкалы 32. Шкала 32 проградуирована в единицах скорости изменения давления в кабине. Ограниченный сигнал отклонения давления в кабине от программы через масштабирующий резистор 33 сравнивается с сигналом скорости изменения давления токосъемника 23, ко" торый масштабируется резистором 34.

Разностчый выходной сигнал отклонения от программы и заданной скорости поступает на исполнительные устройстьа систем регулирования.

Если сигнал скорости равен сигналу отклонения от программы суммарный сигнал на выходе равен нулю, следовательно, отклонение давления Рк от программы устраняется с заданной ско" ростью.

Если скорость изменения давления не соответствует заданной, на выходе регулятора появляется разностный сиг" нал, полярность и величина которого определяется отклонением этой скорости.

Если произошло отклонение давления в кабине от программного значения при нулевой скорости, то. на выходе регу-, W(p)

1 Т

t 1 +ТР (2) При новом положении токосъемников 16 на потенциометре 12 изменение

;положения центра корректирующей мембраны 9. приводит к перемещению токосъемника ll e зоне потенциометра, которая запитывается постоянным током через токосъемники 16. зз

Это приводит к формированию сигнала на резисторе 17, пропорционального уменьшению избыточного давления.

46

Если давление в кабине будет постоянным и равным Р», на резисторе

18 будет Формироваться сигнал .ИФ . полярность которого обратна сигналу .U2, и суммарный сигнал между резисторами 17 и l8 будет равным нуля.

Сигнал, пропорциональный скорости йзменения давления в кабине формиру-ется следующим образом.

Давление кабины Р.у, поступает в динамическую полость 19 и воздействует на мембрану 20. Полости 19 и 5 регулятора сообщены между собой дезой 21 пневмосопротивления. Иембрана 20, дюза 21 и полость 5 образуют варио«43 метрический узел с передаточной функцией где Т = гп с„- постоянная времени; г, - пневмосопротивление; с„ - емкость полости 5.

Перепад давлений на мембране 20 пропорционален скорости изменения давления в кабине. Перемещение мембраны 20 через передаточный механизм

22 передается токосъемнику 23 потен-; циометра 24 скорости. Величина и полярность электрического сигнала на токосъемнике 23 определяется величиной и знаком скорости изменения давления Р . Высокая чувствительность к скорости изменения давления Р,„ обеспечивается объемом статической полости 5, s котором размещаются электромеханические преобразователи регулятора.

Сигнал положительной полярности с токосъемника 7, пропорциональный отклонению давления Рк от программы, ri6ступает через диод 25, токосъемник 26 на ограничительный потенциометр 27, где он ограничивается. Сигнал отрицательной полярности с токосъемника 7 поступает через диод 28, токосъемник 29 на ограничительный потенциометр 30, где он также ограничивается. Регулировка ограничения сигналов производится за счет перемещения

Формула изобретения.7 9038 лятора появляется сигнал, полярность и величина которого определяются отклонением от программы.

Таким образом, предлагаемая конструкция электромеханического регуля- ю тора давления обеспечивает при минимальных габаритно-весовых размерах, требуемую программу и скорость изменения давления в кабине во всем диапа. зоне полета и посадки самолета. 16

Электромеханический регулятор дав- 15 ления в гермокабинете и гермосалоне самолета, содержащий датчики атмосферного давления, давления в кабине и скорости изменения давления, состоящие из размещенных в полостях 26 корпуса мембран, связанных через передаточный механизм с потенциометрами, и задатчики абсолютного давления и скорости изменения давления, отличающийся тем, что, И с целью упрощения регулятора, в нем установлен датчик разности давлений

21 8 атмосферного и в кабине, состоящий из мембраны, размещенной в полости атмосферного давления, и связанный через соответствующий ему передаточный механизм с корректирующим потенциометром, масштабирующие резисторы и ограничитель уровня, причем токосъемник корректирующего потенциометра через масштабирующие резисторы связан с токосъемником датчика атмосферного давления и токосъемником датчика давления в кабине и скорости изменения давления, задатчик скорости изменения давления через ограничитель уровня связан с масштабирующими резисторами, а задатчик абсолютного давления связан с токосъемником корректирующего потенциометра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Варшавская E. и Королев В.

Як-42. Система конденсирования воздуха. "Гражданская авиация", 1978, Р 2, 2. Система регулирования давления в кабине. Тип К-69. Проспект М 5602 фирмы "Ко1езяап 3nstrurnent Corp" (прототип)., ВЕНИЮ(И Заказ 113/28

Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент"

r. Ужгород, ул. Проектная, 4