Ограничитель Fкр min

Прикрытие сопла по сигналам регулятора π_Т^* может происходить только до значений, заданных программой F_KР = F_KР (α_РУД, Т_В^*).

Программное управление соплом необходимо:

– в случае отказа регулятора π_Т*;

– при колебательном переходном процессе, возможном при работе замкнутой автоматической системы управления степенью понижения давления газа на турбине;

– при переходе на более высокий форсированный режим.

Реализует программное управление ограничитель минимальной площади критического сечения сопла.

Он включает в себя:

– механическое вычислительное устройство;

– датчик температуры Т_В^* воздуха на входе;

– преобразователь сигнала температуры Т_В^* в перемещение;

– дифференциальный механизм с кулачком ошибки;

– золотниковый дроссельный усилитель;

– устройство обратной связи.

Сигнал по положению РУД воспринимается гидрозамедлителем и передается в программное задающее устройство ограничителя F_{KР MIN}.

Золотниковый дроссельный усилитель при вступлении в работу ограничителя F_{KР MIN} управляет устройством 1 регулятора.

Рассмотрим устройство и работу ограничителя F_{KР MIN}, используя функциональную и принципиальную схемы.

Основным элементом механического вычислительного устройства (МВУ) является кулачковый механизм, содержащий объемный кулачок 14 и рычаг 13.

Сигнал по положению РУД поступает от гидрозамедлителя (13) на пару конических шестерен 22, 23, передается на два зубчатых сектора 16, 17 и при помощи втулки с зубчатым сектором 15 поворачивает кулачок 14.

Сигнал по температуре Т_в^* воздуха на входе поступает от датчика температуры ТДК в виде командного давления Р_т(Т_В^*) к преобразователю его в перемещение. Преобразователь состоит из измерительного устройства командного давления, золотникового дроссельного усилителя, силового цилиндра и устройства обратной связи.

Измерительное устройство содержит ползушку 19, установленную на штоке 44, и пружину 18, опирающуюся на тарелку 20 и регулировочный винт 21.

Дроссельный усилитель образован жиклером 40 подвода жидкости от регулятора постоянства давления и золотниковой парой "ползушка 19 - шток 44".

Силовой цилиндр имеет два поршня 42,43, установленных на штоке 44. Поршень 43 с гильзой цилиндра 45 образует управляемую полость, подключенную к дроссельному усилителю. Полость снизу от поршня 42 питается постоянным давлением, образованным цепочкой из двух жиклеров 39, 41. Благодаря установке ползушки 19 на шток 44 реализована обратная связь между исполнительным и усилительным устройствами.

Командное давление Р_т (Т_В^*) поступает в полость, образованную ползушкой 19 и штоком 44.

В положении равновесия сила, действующая на ползушку 19 от перепада давлений Δ Р_т(Т_В^*) ⁼ Р_т(Т_В^*) - Р_ст , воспринимается усилителем пружины 18, а шток 44 занимает такое положение относительно ползушки 19, при котором слив через пару "ползушка - шток" равновесный, и давления в полостях силового цилиндра равны.

Изменение температуры Т_В^* приводит к изменению давления Р_Т(Т_В) и перемещению ползушки 19 относительно штока 44. Это приводит к изменению слива из управляемой полости сверху от поршня 43 через отверстие в штоке 44, прикрываемое кромкой ползушки 19.

Благодаря этому шток 44, связанный с поршнями 42,43, как бы следит за движением ползушки 19, перемещаясь до тех пор, пока не будет установлен равновесный слив через золотниковую пару "ползушка - шток". При этом шток перемещает кулачок 14 в осевом направлении так, что каждому значению температуры Т_В^* соответствует определенное положение пространственного кулачка 14.

Таким образом, положение пространственного кулачка 14 зависит от положения РУД и температуры Т_В^*. Кулачок воздействует на рычаг 13 и через систему шестерен (дифференциальный механизм) и рычагов на скользящую втулку 49.

Сюда же на скользящую втулку через дифференциальный механизм приходит сигнал обратной связи по положению створок, регулирующих критическое сечение сопла. Механизм обратной связи состоит из тяги, рычагов и канатов, соединяющих агрегат PC с ведущей створкой.

Дифференциальный механизм состоит из дифференциального редуктора, кулачка 47 ошибки Δφ ⁼ ф_КРЗ -ф_КР и рычажного механизма. Дифференциальный редуктор состоит из шестерни 46 с валиком, шестерни-сателлита 6, шестерен 3, 4, 5.

Кулачок 14 через рычаг 13 поворачивает шестерню 46 с валиком, на пальце 7 которого установлена шестерня-сателлит 6. Она обкатываясь по шестерне 5, поворачивает кулачок 47 ошибки, который через рычаг 48 перемещает скользящую втулку 49. Пружина 50 выбирает люфты во всех зубчатых зацеплениях.

Перемещение створок сопла через трос обратной связи передается на шкив 1, который через палец 2, затем последовательно через шестерни 3, 4, 5, 6 поворачивает кулачок 47 ошибки и через рычажный механизм также перемещает скользящую втулку 49. Передача выполнена так, что при увеличении площади F_KР сопла втулка 49 перемещается вниз.

Скользящая втулка 49 прикрывает отверстие в штоке 51 поршня 9, управляя давлением в полости над поршнем 9. Поршень 9 является элементом исполнительного устройства 1 регулятора π_Т^*. Благодаря установке скользящей втулки на шток поршня, движением которого она управляет, реализована обратная связь между исполнительным и усилительным устройствами. На режимах работы регулятора π_Т^* поршень управляется дроссельным усилителем типа "сопло-заслонка" 11,12 регулятора π_Т^*. Скользящая втулка при этом полностью закрывает отверстие в штоке, образуя, так называемый, гидравлический упор.

При уменьшении площади критического сечения сопла менее программного значения скользящая втулка, перемещаясь за счет обратной связи по положению створок сопла, откроет своей нижней кромкой отверстие в штоке. Давление в полости над поршнем 9 будет падать, и поршень будет смещать золотник 8 вверх на открытие силовыми цилиндрами сужающих створок сопла. Таким образом обеспечивается ограничение минимальной площади критического сечения сопла в зависимости от положения РУД и температуры Т_В^*.

При перемещении РУД, например на увеличение форсированного режима (раскрытие сопла) кулачок 14 через описанную передачу перемещает скользящую втулку 49 вверх, золотник 8 также сдвигается вверх и обеспечивает подачу жидкости от насоса к гидроцилиндрам на открытие сопла. Обратная связь от сопла смещает скользящую втулку вниз, восстанавливая нейтральное положение золотника.

Вступление в работу ограничителя F_{KР MIN} происходит тогда, когда регулятор π_Т^* стремится уменьшить площадь F_KР до значения менее программного закрытием сопла 11 дроссельного усилителя заслонкой 12.

Синхронное управление площадью критического сечения сопла и расходом топлива в форсажной камере сгорания от РУД обеспечивается гидрозамедлителем.

Он состоит из золотникового дроссельного усилителя, исполнительного силового цилиндра и обратной связи.

Золотниковый дроссельный усилитель образован скользящей втулкой 35, перемещающейся по штоку 34 с отверстиями, и жиклером 26.

Скользящая втулка 35 через зубчатую передачу 36, 37 и рычаг связана кинематически с РУД.

Силовой цилиндр имеет поршень 30 и шток 34, Шток с помощью зубчатого зацепления ''рейка-шестерня" 32, 33 воздействует на валик 24 и рычаг 31. Рычаг 31 передает сигнал управления к форсажному крану, валик 24 - на коническую шестерню 23.

Перемещение РУД передается на рычаг, который с помощью зубчатого зацепления "рейка-колесо" 36, 37 перемещает скользящую втулку 35. Положение скользящей втулки 35 относительно отверстия в штоке 34 определяет слив через него. Слив, в свою очередь, определяет давление в управляемой полости снизу от поршня 30.

На нефорсированных режимах скользящая втулка 35 перекрывает отверстие в штоке 34, создавая в полости под поршнем 30 полное давление от РПД, под действием которого поршень 30 находится на упоре во втулку 29 золотника 28.

При перемещении РУД в область форсированных режимов скользящая втулка 35 сдвигается вниз и открывает отверстие в штоке 34. Давление под поршнем 30 падает, поршень 30 сдвигается вниз до равновесного положения, когда силы давления в полостях снизу и сверху от поршня 30 равны.

В области форсированных режимов поршень 30 со штоком 34 следит за перемещением скользящей втулки 35.

Максимальная скорость поршня ограничивается дроссельным пакетом 25.

4. Регулятор Р_с.

Система автоматического управления давлением газа на срезе реактивного сопла обеспечивает полное расширение газа в нем воздействием на площадь его выходного сечения Fc. При этом условии сопло обеспечивает минимум потерь эффективной тяга двигателя.

Рассмотрим принцип построения, состав и работу системы, пользуясь функциональной и принципиальной схемами.

Система управления построена на принципе отклонения измеренной величины давления газа Рс' в точках отбора на расширяющих створках сопла от заданного значения Рсз, Заданное значе-ние формируется в программно-задающем устройстве по результатам из-мерения атмосферного давления. Расширяю-щие створки являются управляющим рганом объекта управления. Три точки отбора давления внутри сопла располагаются в плоскости, отстоящей от плоскости среза на расстоянии 120 мм.

Таким образом Рс' ⁼ Рс+ΔРс, где ΔРс - перепад давлений, создаваемый газом на участке расширяющих створок от места отбора давления Рс' сопла до среза сопла - Рс - давление газа на срезе сопла. По аналогии можно записать Рсз= Ρη+ΔΡη, где Рн - давление атмосферы, ΔРн - величина, формируемая в программно-задающем устройстве регулятора.

При обеспечении системой управления равенства Рс' = Рcз воздействием на положение расширяющих створок реактивного сопла для выполнения условия полного расширения Рс=Рн необходимо, чтобы ΔРс= ΔРн. Поскольку величина ΔРс изменяется при изменении внешних условий, то в программно-задающем устройстве регулятора предусматривается коррекция ΔРн в зависимости от высоты полета (по атмосферному давлению Рн): ΔРн = 0.193 Рн.

Практически добиваются некоторого недорасширения газа в реактивном сопле, чтобы гарантировать устойчивый безотрывный характер течения газа в расширяющейся части сопла.

Расширяющие створки сопла приводятся в движение исполнительным устройством в виде 12 силовых гидроцилиндров, соединенных вкольцо, охватывающее их. Управление гидроцилиндрами осуществляется золотниковым усилительным устройством, к которому подводится постоянное давление Р_РПД = 65 кг/см² (6,5 МПа).

Перемещение золотника 4 осуществляется при помощи гидропривода, в состав которого входят поршень 3 и управляющий дроссельный усилитель типа "сопло-заслонка". Заслонка 13 связана при помощи рычага 10 с мембранным измерительным устройством 9 давления Рс', в котором осуществляется сравнение этого давления с величиной Рсз.

Для стабилизации переходного процесса гидропривод золотника 4 охвачен обратной связью в виде пружины 11.

Величина ΔРн, входящая в Рсз, создается под действием давления Рн в блоке анероидов 5, усилие от которых передается через шток 6, рычаг 7 и пружину 8 на мембрану 9 измерительного устройства и действует на нее совместно с давлением Рн.

Регулятор 1 постоянного давленияобеспечивает питание дроссельного усилителя типа "сопло-заслонка".

Регулятор 14 перепада давлений обеспечивает постоянный перепад на поршнях силовых гидроцилиндров.

Все элементы автоматики, кроме силовых гидроцилиндров, скомпонованы в агрегате РВС-59А.

Постоянное давление топлива Р_РПД ⁼ 65 кгс/см² поступает от агрегата PC к золотнику 4 агрегата РВС и одновременно по каналам агрегата РВС и трубопроводам в полости гидроцилиндров на уменьшение площади среза -закрытие створок (ЗС). Питание полостей на увеличение площади среза-открытие створок (ОС) осуществляется двумя регуляторами постоянства расхода рабочей жидкости, обеспечивающими суммарный расход 75 см³/с. Регуляторы постоянства расхода питания постоянным давлением Р_РПД ⁼ 65 кг/см² поступающим по каналу ЗС.

Изменение давления в полостях ОС гидроцилиндров осуществляется путем изменения площади проходного сечения слива топлива из них управляющим золотником 4.

Дата добавления: 2014-08-09; просмотров: 537; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!