SU924539A1 - Method and device for checking gas turbine engine rotor component small-cycle fatigue resource exhaustion - Google Patents

Method and device for checking gas turbine engine rotor component small-cycle fatigue resource exhaustion Download PDF

Info

Publication number
SU924539A1
SU924539A1 SU802989044A SU2989044A SU924539A1 SU 924539 A1 SU924539 A1 SU 924539A1 SU 802989044 A SU802989044 A SU 802989044A SU 2989044 A SU2989044 A SU 2989044A SU 924539 A1 SU924539 A1 SU 924539A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
block
signal
input
blocks
zero
Prior art date
Application number
SU802989044A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Тимофеевич Шепель
Михаил Владимирович Клемин
Original Assignee
Рыбинский Авиационный Технологический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Рыбинский Авиационный Технологический Институт filed Critical Рыбинский Авиационный Технологический Институт
Priority to SU802989044A priority Critical patent/SU924539A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU924539A1 publication Critical patent/SU924539A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Description

(5) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВЫРАБОТКИ МАЛОЦИКЛОВОГО УСТАЛОСТНОГО РЕСУРСА КОМПОНЕНТОВ РОТОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО (5) METHOD FOR MONITORING THE DEVELOPMENT OF A LOW-CYCLE FATIGUE RESOURCE OF THE COMPONENTS OF THE ROTOR OF A GAS-TURBINE ENGINE AND DEVICE

II

Изобретение относитс  к контролю выработки малоциклового усталостного ресурса компонентов роторных машин , которые подвержены циклическим напр жени м от их циклически измен ющейс  частоты вращени , и может быть использовано дл  записи усталостной повреждаемости вращающихс  компонентов роторов газотурбинных двигателей.The invention relates to controlling the generation of low-cycle fatigue life of components of rotary machines that are subject to cyclic stresses from their cyclically varying rotational speed, and can be used to record the fatigue damage of rotating components of gas turbine engine rotors.

Известен способ контрол  выработки малоциклового усталостного ресурса компонентов ротора газотурбинного двигател  путем преобразовани  в каждом цикле частоты вращени  ротора в эквивалентные единицы выработки малоциклового усталостного ресурса , суммировани  последних и вывода на индикацию 11 3..There is a known method of controlling the generation of low-cycle fatigue life of the components of a rotor of a gas turbine engine by converting in each cycle the rotation frequency of the rotor into equivalent units producing a low-cycle fatigue life, summing the latter and outputting to an indication of 11 3 ..

Известный способ обладает тем не- достатком, что в нем весь диапазон частоты вращени  ротора разбивают на несколько поддиапазонов. Дл  установлени  поддиапазонов частоты враДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯThe known method has the disadvantage that in it the entire range of rotor speed is divided into several sub-bands. To establish the frequency subranges for the implementation thereof

щени  необходимо знать тип регул рно 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 бпределени  выработки малоциклового усталостного ресурса.It is necessary to know the type of regularly performed flight, and it is difficult to establish it in advance, since it depends on the operating conditions and atmospheric conditions (1), the method has low accuracy due to the discrete nature of the definition of low-cycle fatigue life.

Цель изобретени  - повышение точности контрол  вь1работки малоцик10 лового усталостного ресурса компонентов ротора двигател .The purpose of the invention is to improve the accuracy of monitoring the low-cycle fatigue life of the components of the rotor of the engine.

Поставленна  цель достигаетс  т;ем, что вышеуказанные преобразовани  производ т по функции выработки малоцикts лового усталостного ресурса, аргументами которой  вл ютс  граничные значени  частоты вращени  ротора в каждом цикле, определ емые по производной от сигнала частоты вращени .The goal is achieved; that is, the above transformations are performed according to the function of generating a low-cycle fatigue life, the arguments of which are the limiting values of the rotor speed in each cycle, determined from the derivative of the rotation frequency signal.

2020

Claims (2)

Известно устройство дл  контрол  выработки малоциклового усталостного ресурса компонентов ротора газотувбинного двигател , содержащее 392 преобразователь частоты вращени  в напр жение, а также блоки вычислени  и установки на нуль, подключенные выходами к входу электромеханического счетчика 11. Известное устройство имеет низкую точность из-за дискретного характера определени  в нем малоциклового усталостного ресурса. Цель иэс ретени  - повышение.точности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дополнительно содер жит последовательно соединенные блок дифференцировани , дискриминатор нул , программный блок, аналого-цифровой преобразователь и блок долговременной пам ти, а также первый и втсэрой блоки оперативной пам ти, 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 пам ти и второму входу программного блока, причем выход блока дискриминатора нул  подключен к вторым входам аналогоцифрового пре0 азовател  и блока долговременной пам ти, третий вход которого св зан с третьим выходом программного блока, подкгючениого четвертым выходом к второму входу ато рого блока оперативной пам ти и четвертому входу блока долговременной пам ти, первые выходы которых св заны соответственного вторым и трет им входами блока вычислени , а втсфЫ выход блока долговременной пам ти подключен к третьему входу второго и второму входу первого оперативной пам ти, выход последнего из которых св зан 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 преобразовател , третий йход ко торого вместе с входом блока Диффере цировани  соединен с выходом преобра зовател  частоты в напр жение. На чертеже представлена блок-схем устройства. Устройство содержит преобразователь 1 частоты в напр жение, блок 2 вычислени , блок 3 установки на нуль, электромеханический счетчик , блок 5 дифференцировани , дискриминатор 6 нул , программный блок 7, аналогоцифровой преобразователь 8, блок 9 долговременной пам ти, первый и второй блоки 10 и 11 оперативной пам ти, первый и второй арифметические блоки 12 и 13, пороговый элемент 1 и первый и второй дискриминаторы 15 и 16 знака. Способ осуществл етс  .следующим образом. Сигнал от тахометра преобразуетс  в преобразователе 1 в сигнал напр жени , затем этот сигнал дифференцируетс  в блоке 5 и, когда, сигнал напр жени  от блока 5 дифференцировани  равен нулю, срабатывает дискриминатор 6 нул . Сигнал от дискриминатора 6 посылаетс  на преобразователь 8, который соединен с выходом блока 1 Преобразователь 8 преобразует сигнал напр жени , который поступает из преобразовател  1 в цифровой. Сигнал по цепи блока 5 дешифратора 6, преобразовател  8 распростран етс  значительно быстрее изменени  частоты врэт|енйй ротора, следовательно, полученный цифровой сигнал становитс  равен значению экстремума функции частоты вращени  ротора по времени . Одновременно с поступлением сигнала от дискриминатора 6 нул  к блоку 8 поступает сигнал на программный блок 7 который состоит из задающего генератора такта, состо щего из набора ключей и триггерое , и на блок 9 пам ти, где хранитс  цифровой сигнал, равный значению . предыдущего экстремума функции частоты вращени  по времени. Программный блок 7 задает такты. Такт 1. Цифровой сигнал из блока 9 долговременной пам ти передаетс  в блоки 10 и 11 оперативной пам ти. Такт 2, Сигнал в блоке 9 стираетс . 1ТреЫ5разование аналогового сигнала а цифровой в блоке 8 происходит а течение первых двух тактов . Такт 3« Сигнал от блока 8 передаетс  на блок 9 долговременной пам ти, на арифметические блоки 12 и 13« Одновременно с этим передаетс  сигнал от блока 10 оперативной 53 пам ти к арифметическому блоку 12, и сигнал от порогового элемента к арифметическому блоку 13. В арифметических блоках 12 и 13 происходи операци  вычитани . В блоке 12 из цифрового сигнала преобразовател  8, равного экстремуму функции часто ты вращени  по времени, вычитаетс  си гнал блока;10, равный предыдущему экстремуму функции частоты вращени о Если полученна  разность меньш нул , то вычислени  единиц усталост ного ресурса не производ т, Этб обу словлено тем, что в цел х упрощени  устройства единицы ресурса вычисл ют только тогда, когда частота вращени  возрастает. В блоке 13 из циф рового .сигнала блока 9 вычитаетс  цифровой сигнал блока 11, равный по величине некоторому граничному значе нию частоты вращени , т.е. такой ча стоте вращени  ротора, меньше которой выработка усталостного малоцикпового ресурса незначительна. Следовательно , если полученна  оазнрсть в блоке 13 меньше нул , то дальнейшие вычислени  не производ тс . Такт Дискриминаторы 15 и 16 знака определ ют знаки у чисел в арифметических блоках 12 и 13. Если хот  бы один из них меньше нул , то посылаетс  сигнал на программный блок 7 и на блоки 10 и 11. Программный блок 7 отключаетс , а на блоках 10 и 11 оперативной пам ти сбрасываютс  записанные там цифровые сигналы . Т а к т 5 . Цифровые сигналы из блоков 9 и 11 подаютс  на блок 2, 8блоке 2 вычислени  происходит вычисление функции выработки ресурса за циклическое изменение скорости ротора от одного экстремума-до другого , после чего полученной результат подаетс  на электромеханический счетчик 4, -где суммируетс  с ранее накопленной суммой единиц малоциклового усталостного ресурса. Врем , за которое осуществл етс  п ть тактов устройства и вычисление единиц ресурса, незначительно. После окончани  прохождени  данного экстремума функции частоты вращени  по времени его значени  хранитс  в блоке 9до момента прохождени  следующего экстремума. Вычислени  происход т только при прохождении максимума. Указатель электромеханического счетчика выводитс  в кабину самолета , С помощью блока 3 электромеханический счетчик может быть хстановлен на нуль. Таким образом, предлагаемое изо бретение позвол ет повысить точность вычислени  выработки малоциклового усталостного ресурса и, тем самым, повысить эффективность систем контрол  выработки ресурса. Формула изобретени  1.Способ контрол  выработки малоциклового усталостного ()есурса компонентов ротора газотурбинного двигател  путем преобразовани  в каждом цикле частоты вращени  ротора в эквивапентные единицы выработки малоцикловога усталостного ресурса, суммировани  последних и вывода на индикацию, отличающийс  тем, что, с це ью повышени  томности, указанные преобразовани  производ т по функции выработки малоциклового усталостного ресурса, аргументами которой  вл ютс  граничные значени  частоты вращени  ротора в каждом цикле , опреде/ 1в«ые по производству оТ , сигнала частоты вращени . A device is known for monitoring the generation of low-cycle fatigue life of rotor components of a gas-turbine engine, which contains 392 frequency converter for voltage, as well as calculating and zeroing units connected by outputs to the input of an electromechanical counter 11. The known device has low accuracy due to the discrete nature of determination it has a low-cycle fatigue life. The goal of the retention is to increase the accuracy of the device. The goal is achieved by the fact that the device additionally contains a serially connected differentiation unit, a discriminator zero, a program block, an analog-digital converter and a long-term memory block, as well as the first and second RAM blocks, the first and second arithmetic blocks, and the first and second discriminators of the sign, connected by the first inputs and outputs of the corresponding arithmetic blocks, the second to the second output of the program block, and the outputs to the first inputs of the blocks the operating memory and the second input of the program block, the output of the discriminator zero block connected to the second inputs of the analog digital transmitter and the long-term memory block, the third input of which is connected to the third output of the program block connected to the second input of the atomic memory block of the fourth output and the fourth input of the non-volatile memory unit, the first outputs of which are connected by the respective second and third inputs of the computation unit, and the output of the non-volatile memory unit is connected to the third input the second and second inputs of the first RAM, the output of the last of which is connected with the first input of the first arithmetic unit, and the third input - with the first output of the program block and the input of the threshold Element connected by the output with the first input of the second arithmetic unit connected with the second input together with the same input of the first arithmetic unit to the output of the analog-to-digital converter, the third input of which is connected to the output of the frequency converter to voltage together with the input of the Differ unit. The drawing shows a block diagram of the device. The device contains a frequency converter 1 voltage, a computing unit 2, a zero setting unit 3, an electromechanical counter, a differentiation unit 5, a discriminator 6 zero, a software unit 7, an analog-digital converter 8, a non-volatile memory unit 9, the first and second blocks 10 and 11, the first and second arithmetic units 12 and 13, the threshold element 1, and the first and second discriminators 15 and 16 characters. The method is implemented as follows. The signal from the tachometer is converted in the converter 1 into a voltage signal, then this signal is differentiated in block 5 and, when the voltage signal from differentiation block 5 is zero, the discriminator 6 zero is triggered. The signal from discriminator 6 is sent to converter 8, which is connected to the output of block 1 Converter 8 converts the voltage signal that comes from converter 1 to digital. The signal from the block 5 of the decoder 6, the converter 8 propagates much faster than the frequency of the rotor rotor, therefore, the resulting digital signal becomes equal to the value of the extremum of the rotor speed function over time. Simultaneously with the arrival of the signal from the discriminator 6 zero to block 8, a signal is sent to software block 7 which consists of a master clock generator consisting of a set of keys and a trigger, and memory block 9, where a digital signal is stored equal to the value. previous extremum of the rotational speed function over time. Program block 7 sets the bars. Tact 1. A digital signal from block 9 of long-term memory is transmitted to blocks 10 and 11 of the main memory. Tact 2, The signal in block 9 is erased. 1TREY5 the formation of the analog signal and the digital one in block 8 occurs during the first two cycles. Tact 3 "The signal from block 8 is transmitted to block 9 of non-volatile memory, arithmetic blocks 12 and 13" At the same time, a signal is transmitted from block 10 of operational memory 53 to arithmetic block 12, and a signal from the threshold element to arithmetic block 13. In In arithmetic units 12 and 13, a subtraction operation is performed. In block 12, from the digital signal of converter 8, equal to the extremum of the function of the frequency of rotation over time, subtracted the unit's signal; 10, equal to the previous extremum of the function of the rotational speed. If the difference obtained is smaller than zero, the units of the fatigue life are not calculated, It is said that, in order to simplify the device, resource units are calculated only when the rotational speed increases. In block 13, the digital signal of block 11 is subtracted from the digital signal of block 9, which is equal in magnitude to a certain limit value of the rotation frequency, i.e. This frequency of rotation of the rotor, less than which the development of low-cycle fatigue life is insignificant. Consequently, if the resulting oasnrst in block 13 is less than zero, then no further calculations are performed. Tact Discriminators 15 and 16 characters determine the signs of the numbers in the arithmetic blocks 12 and 13. If at least one of them is less than zero, a signal is sent to program block 7 and blocks 10 and 11. Program block 7 is turned off, and in blocks 10 and 11 of the RAM is reset the digital signals recorded there. T and to t 5. Digital signals from blocks 9 and 11 are fed to block 2, 8, block 2, the calculation of the resource generation function is performed for cycling the rotor speed from one extremum to another, after which the result is fed to an electromechanical counter 4, where it is added to the previously accumulated sum of units low-cycle fatigue life. The time taken for the device to take five cycles and the calculation of resource units is insignificant. After the end of the passage of a given extremum of the function of the frequency of rotation over time, its value is stored in block 9 until the moment of passage of the next extremum. Calculations occur only when passing a maximum. The indicator of the electromechanical counter is displayed in the cockpit of the aircraft. With the help of block 3, the electromechanical counter can be set to zero. Thus, the proposed invention allows to increase the accuracy of the calculation of the production of low-cycle fatigue life and, thereby, to increase the efficiency of the systems for controlling the production of the resource. Claim 1. Method of controlling generation of low-cycle fatigue () resource of rotor components of a gas turbine engine by converting in each cycle the rotation frequency of the rotor into equivalent units of low-cycle fatigue life, summing up the latter and outputting an indication that, These transformations are performed according to the function of generating a low-cycle fatigue life, the arguments of which are the boundary values of the rotor rotation frequency in each cycle. , Determined / 1c 's oT on production, the rotational speed signal. 2.Устройство контрол  выработки малоциклового усталостного ресурса компонентов ротора газотурбинного двигател , содержащее преобразователь частоты вращени  в напр жение, а также блоки вычислени  и установки на нуль, подключенные выходами к входу электромеханического счетчика, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, оно дополнительно содержит последовательно соединеннее блок дифференцировани , дискриминатор нул , программный блок, аналого-цифровой преобразователь и блок долговременной пам ти, а также первый и второй блоки оперативной пам ти, 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 пам ти и второму входу программного блока, причем выход блока дискриминатора нул  подключен к вторым входам аналого-цифрового преобразовател  и блока долговремен2. A device for controlling the generation of low-cycle fatigue life of the components of a rotor of a gas turbine engine, containing a frequency converter for voltage, as well as calculating and zeroing units connected by outputs to an input of an electromechanical counter, characterized in that, in order to improve accuracy, it also contains a series-connected differentiation unit, a discriminator zero, a program block, an analog-digital converter and a non-volatile memory block, as well as the first and second blocks memory modules, first and second arithmetic blocks, threshold element and first and second sign discriminators connected by the first inputs and outputs: the corresponding arithmetic blocks, the second to the second output of the program block, and the outputs to the first inputs of the RAM and the second the input of the program block, the output of the discriminator block zero being connected to the second inputs of the analog-digital converter and the block for a long time
SU802989044A 1980-10-03 1980-10-03 Method and device for checking gas turbine engine rotor component small-cycle fatigue resource exhaustion SU924539A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802989044A SU924539A1 (en) 1980-10-03 1980-10-03 Method and device for checking gas turbine engine rotor component small-cycle fatigue resource exhaustion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802989044A SU924539A1 (en) 1980-10-03 1980-10-03 Method and device for checking gas turbine engine rotor component small-cycle fatigue resource exhaustion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU924539A1 true SU924539A1 (en) 1982-04-30

Family

ID=20920429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802989044A SU924539A1 (en) 1980-10-03 1980-10-03 Method and device for checking gas turbine engine rotor component small-cycle fatigue resource exhaustion

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU924539A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4506339A (en) Method and apparatus for measuring and monitoring the rate of rotation of fast running machines
US4321580A (en) Process and apparatus for adjustment of the angular position of a part in rotational motion
EP0671616A2 (en) Apparatus and method for measuring reciprocating engine performance dependent on positional behavior of a member driven by engine torque
GB2034500A (en) Method and apparatus for regulating individual setting magnitudes of an engine using a microprocessor
JP2962368B2 (en) Method and apparatus for monitoring the motion of a rotating part of a machine
US4031366A (en) Low cycle fatigue damage counter
SU924539A1 (en) Method and device for checking gas turbine engine rotor component small-cycle fatigue resource exhaustion
US4292941A (en) Electronic ignition control systems
US3943898A (en) Electronic timing circuit for engine ignition
KR100432606B1 (en) A replacement installation of crank signal
SU1483282A1 (en) Analyser for vibration acoustic diagnostics of rotating parts
SU1095089A1 (en) Digital frequency meter
SU690341A1 (en) Device for measuring shaft power and acceleration
SU1467220A1 (en) Device for sensing turbomachine shaft stoppage
SU1654692A1 (en) Device for measuring engine rating
SU1133668A1 (en) Angular displacement encoder
SU773701A1 (en) Frequency anal gue-digital converter
SU1280621A1 (en) Random process generator
SU570025A1 (en) Device for conversion of pulse frequency
SU758139A1 (en) Converter of binary code of angle into code of degrees, minutes and seconds
SU538361A1 (en) Square root extractor
SU691862A1 (en) Apparatus for computing logarithmic functions
SU898600A1 (en) Device for multiplying pulse repetition frequency
SU1381560A1 (en) Device for testing electric machine operation
SU1319281A1 (en) Device for converting time intervals to digital code