Search

This paper is a continuation of research into the causes and ways to eliminate the generation of self-oscillations in the system of automatic regulation of rotations of the free turbine in the turboshaft gas turbine engines of helicopters. The study of dynamic processes in the system of automatic regulation of free turbine’s rotations in a turboshaft GTE has shown that one of the reasons for the development of self-oscillations is the poor performance of the control valve of the type «nozzle-flap» in the rotation regulator’s hydraulic drive. At a pump-regulator plant, the criterion for the quality of control valve execution or repair implies that the geometric size of the valve parts and the flow rate of working fluid through the valve when the flap is closed meet the technical requirements. As practice shows, this is not enough. With this approach, valve defects manifest themselves only during the tests of assemblies as part of the engine. This paper proposes a method to examine the characteristics of control valves such as «nozzle-flap», as well as criteria for assessing the quality of their execution. Experimental characteristics of control valves such as «nozzle-flap» for an actual regulator of free turbine rotation frequency are given. New data on the outflow of liquid from the nozzle with a flap have been obtained. It is shown that the destruction of the stagnation zone in the nozzle tip could result in that the valve flow rate increases, which negatively affects the characteristics of the hydraulic drive and regulator in general. A technique has been proposed to improve the stability of the valve’s performance by increasing the relative length of the nozzle. It is shown that the most informative characteristic of the valve is the dependence of flow rate on the position of the flap. Based on this characteristic, it is possible to determine the criteria for rejecting valves without testing them as part of the assembly, Данная статья является продолжением роботы по поиску причин и способов устранения развития автоколебаний в системе автоматического регулирования оборотов свободной турбины турбовальных газотурбинных двигателей вертолетов. Исследования динамических процессов в системе автоматического регулирования оборотов свободной турбины турбовального ГТД показали, что одной из причин развития автоколебаний является неудовлетворительная работа управляющего клапана типа «сопло-заслонка» гидропривода регулятора оборотов. На заводе-изготовителе насосов-регуляторов критерием качества изготовления или ремонта управляющих клапанов является соответствие техническим требованиям геометрических размеров деталей клапана и расхода рабочей жидкости через клапан при закрытой заслонке. Как показывает практика, этого не достаточно. При таком подходе дефекты клапана проявляются только при испытаниях агрегатов в составе двигателя. В статье предложен метод исследования характеристик управляющих клапанов типа «сопло-заслонка» и критерии оценки качества их изготовления. Представлены экспериментальные характеристики управляющих клапанов типа «сопло-заслонка» реального регулятора частоты вращения свободной турбины. Получены новые данные о течении жидкости из насадка с заслонкой. Показано, что в результате разрушения застойной зоны в сопле насадка коэффициент расхода клапана может увеличиваться, что негативно отражается на характеристиках гидропривода и регулятора в целом. Предложен способ повышения стабильности характеристик клапана путем увеличения относительной длины сопла. Показано, что наиболее информативной характеристикой клапана является зависимость коэффициента расхода от положения заслонки. На основании этой характеристики возможно определение критериев для выбраковки клапанов без проведения испытаний в составе агрегата, Дана стаття є продовженням роботи з пошуку причин і способів усунення розвитку автоколивань в системі автоматичного регулювання оборотів вільної турбіни турбовальних газотурбінних двигунів вертольотів. Дослідження динамічних процесів в системі автоматичного регулювання оборотів вільної турбіни турбовальних ГТД показали, що однією з причин розвитку автоколивань є незадовільна робота керуючого клапана типу «сопло-заслінка» гідроприводу регулятора обертів. На заводі-виробнику насосів-регуляторів критерієм якості виготовлення або ремонту керуючих клапанів є відповідність технічним вимогам геометричних розмірів деталей клапана і витрата робочої рідини через клапан при закритій заслінці. Як показує практика, цього не достатньо. При такому підході дефекти клапана виявляються тільки при випробуваннях агрегатів в складі двигуна. У статті запропоновано метод дослідження характеристик керуючих клапанів типу «сопло-заслінка» і критерії оцінки якості їх виготовлення. Представлені експериментальні характеристики керуючих клапанів типу «сопло-заслінка» реального регулятора частоти обертання вільної турбіни. Отримано нові дані про перебіг рідини з насадка з заслінкою. Показано, що в результаті руйнування застійної зони в соплі насадка коефіцієнт витрати клапана може збільшуватися, що негативно відбивається на характеристиках гідроприводу і регулятора в цілому. Запропоновано спосіб підвищення стабільності характеристик клапана шляхом збільшення відносної довжини сопла. Показано, що найбільш інформативною характеристикою клапана є залежність коефіцієнта витрати від положення заслінки. На підставі цієї характеристики можливе визначення критеріїв для вибракування клапанів без проведення випробувань в складі агрегату

Our research has established that under industrial conditions the correction to the result of current measurements when an influencing parameter deviates from the rated value is rarely introduced. In a general case, the procedure for determining an additional measurement error implies that the measured values for an influencing parameter are applied to determine the degree of its deviation while a correction to the current measurement result is calculated as the product of this degree by its rated value.In a general case, a procedure for determining an additional measurement error includes two stages. At the first stage, the measured values for an influencing parameter are used to determine the degree of its deviation from the rated value. At the second stage, correction is calculated as the product of this degree by the rated value for an additional error.Such a technique to calculate a correction is time consuming and insufficiently precise, as it does not take into consideration the non-linear dependence of the additional error on a change in the influencing parameter, as well as the current value for the output signal of control tool. To determine the actual value for an influencing parameter and the additional measurement error under industrial operation of control tools, an integral functional method has been proposed. The method implies determining the difference of areas under the nominal and actual acreage static characteristics, limited to a range of measurement. The difference of areas is a function of the output signal of a control tool, a measured parameter and a change in the influencing parameter. It has been shown that the proposed method makes it possible to calculate the actual values for a technological parameter based on its measured and influencing parameters only. We have established regularities between the actual value for a measured parameter, the current value for the output signal from a control tool, and the measured value for an influencing parameter. The proposed method is important and valuable in the operation of computer-integrated control systems of technological parameters, as it makes it possible to determine the actual values for a measured parameter based on relevant algorithms without calculating corrections., Дослідженнями установлено, що у промислових умовах достатньо рідко уводиться поправка до результату поточних вимірювань при відхиленні впливового параметра від нормованого значення. У загальному випадку методика визначення додаткової похибки вимірювання складається з двох етапів. На першому етапі за виміряним значенням впливового параметра визначається ступінь його відхилення від нормованого значення. На другому ‒ розраховується поправка як добуток цього ступеня на нормоване значення додаткової похибки.Такий спосіб розрахунку поправки є не точним, так як не враховує нелінійну залежність додаткової похибки від зміни впливового параметра, а також поточного значення вихідного сигналу засобу контролю. Для визначення дійсного значення вимірювального параметра та додаткової похибки вимірювання в промислових умовах експлуатації засобів контролю запропоновано метод інтегрального функціоналу. Суть методу полягає у визначенні різниці площин під номінальною та поточною частинами статичної характеристики, обмеженої діапазоном вимірювання. Різниця площин є функцією вихідного сигналу засобу контролю, вимірювального параметра та зміни впливового фактора. Показано, що запропонований метод дозволяє виконувати розрахунок дійсних значень технологічного параметра тільки за його виміряним та впливовими параметрами. Установлені закономірності між дійсним значенням вимірювального параметра, поточним значенням вихідного сигналу засобу контролю та виміряним значенням впливового параметра. Запропонований метод є важливим і цінним для роботи комп'ютерно-інтегрованих систем контролю за технологічними параметрами, так як дозволяє визначати дійсні значення вимірювального параметра за відповідним алгоритмом без розрахунку поправок, Исследованиями установлено, что в промышленных условиях достаточно редко вводится поправка к результату текущих измерений при отклонении влияющего параметра от нормированного значения. В общем случае методика определения дополнительной погрешности измерения состоит в том, что по измеренным значениям влияющего параметра определяется степень его отклонения, а поправка к текущему результату измерения рассчитывается как произведение этой степени на ее нормированное значение.В общем случае методика определения дополнительной погрешности измерения состоит с двух этапов. На первом этапе по измеренным значениям влияющего параметра определяется степень его отклонения от нормированного значения. На втором − рассчитывается поправка как произведение этой степени на нормированное значения дополнительной погрешности.Такой способ расчета поправки является трудоемким и недостаточно точным, так как не учитывает нелинейную зависимость дополнительной погрешности от изменения влияющего параметра, а также текущего значения выходного сигнала средства контроля. Для определения действительного значения измерительного параметра и дополнительной погрешности измерения в промышленных условиях эксплуатации средств контроля предложено метод интегрального функционала. Сущность метода состоит в том, что определяется разность площадей под номинальной и реальной статическими характеристиками, которые ограничены диапазоном измерения. Разность площадей является функцией выходного сигнала средства контроля, измерительного параметра и изменения влияющего параметра. Показано, что предложенный метод позволяет выполнять расчет действительных значений технологического параметра только за его измеренным и влияющим параметрами. Установлены закономерности между действительным значением измерительного параметра, текущим значением выходного сигнала средства контроля и измеренным значением влияющего параметра. Предложенный метод является важным и ценным для работы компьютерно-интегрированных систем контроля технологическими параметрами, так как позволяет определять действительные значения измерительного параметра по соответствующим алгоритмам без расчета поправок