Электромеханические исполнительные элементы автоматических систем насосов – регуляторов: системы ограничения температуры газов за турбиной, системы поддержания постоянства регулируемых параметров и системы ограничения параметров.(в авиации)

Упор определяет положение штока гидроусилителя, соответствующее температуре - 60°С.Для регулировки нейтрального положения золотника служит червяк, при повороте которого изменяется положение окон во втулке золотника относительно его поясков.Величина хода штока термоусилителя, которая должна быть строго определенной в заданном диапазоне изменения температуры Т1*, регулируется винтом, изменяющим плечо рычага.2.5. Автомат приемистостиАвтомат приемистости предназначен для дозировки топлива, поступающего в камеры сгорания в процессе разгона (приемистости) двигателя.Автомат приемистости представляет из себя гидравлическое счетно-решающее устройство, дозирующее подачу топлива по трем Параметрам: числу оборотов двигателя (n), абсолютному давлению воздуха за компрессором (Р2) и температуре воздуха на входе в двигатель (Т1*). Дозирование топлива осуществляется по программам, в которых все указанные параметры связаны между собой определенной зависимостью.Подача топлива в процессе разгона двигателя производится путем воздействия на перемещение дозирующего крана.Автомат приемистости состоит из сильфонного узла, рычага сильфонов, пространственного кулачка, кулачка обратной связи, жестко связанного с дозирующим краном, пружины обратной связи, пластинчатого рычага с клапаном, каретки с роликами, связанной рычагом с толкателем пространственного кулачка и седла клапана, к седлу клапана подводится топливо из маятникового канала.Сильфонный узел является датчиком, воспринимающим абсолютное давление воздуха за компрессором. Он состоит из двух связанных между собой снльфонов - вакуумированного и сильфона, внутрь которого подводится редуцированное давление воздуха за компрессором.Благодаря наличию вакуумированного сильфона сильфонный узел воспринимает абсолютное давление воздуха за компрессором (Р2).Сильфоны расположены в корпусе, сообщающимся через жиклер с атмосферой.Усилие, действующее на сильфоны от давленая воздуха, за компрессором (Р2) через рычаг, опирающийся на ролики каретки, воспринимается пластинчатым рычагом. С противоположной стороны на пластинчатый рычаг действует усилие от пружины обратной связи.Таким образом, на пластинчатый рычаг действуют два, противоположно направленных момента сил - первый определяемый усилием от абсолютного давления воздуха Р2 и расстоянием центра роликов каретки от оси качания пластинчатого рычага и второй, определяемый усилием пружины обратной связи и расстоянием ее центра до оси качания пластинчатого рычага (это расстояние сохраняется постоянным). Помимо этого, на пластинчатый рычаг действует постоянный момент сил от подстроечной пружины. Положение роликов каретки изменяется в зависимости от числа оборотов и температуры Т1* пространственным кулачком, который имеет два перемещения - поступательное по оборотам от датчика физических оборотов посредством рычага и вращательного по температуре воздуха на входе в двигатель Т1*, от термоусилителя через рейку на штоке.Таким образом, один из моментов, действующий на пластинчатый рычаг будет зависеть от трех параметров: Р2, n, и Т1*.Второй момент силы, как указывалось выше, может изменяться только за счет изменения усилия пружины обратной связи, которое зависит от величины ее сжатия. Эта величина определяется положением кулачка обратной связи, жестко связанным с дроссельным краном. Следовательно, второй момент - силы будет зависеть от положения (угла поворота) дозирующего крана. На всех равновесных режимах работы двигателя момент сил, действующий на пластинчатый рычаг от Р2, n, и Т1*, всегда больше момента сил от пружины обратной связи. Это означает, что клапан пластинчатого рычага прижат к седлу и слив топлива из маятникового канала закрыт.При резком перемещении рычага управления в сторону увеличения числа оборотов (дача приемистости) под действием пружины регулятора, маятник отклоняется, закрывает сливное окно и серво - поршень дозирующего крана с большой скоростью начинает перемещаться в сторону увеличения расхода топлива, поворачивая дозирующий кран в кулачок обратной связи.Последнее приводит к увеличению усилия пружины обратной связи, следовательно, и момента сил от нее.Перемещение серво - поршня и дозирующего крана будет происходить до тех пор, пока пластинчатый рычаг отклонившись на оси установит проходное сечение между седлом и клапаном таким, чтобы давление топлива в маятниковом канале упало по величины, необходимой для удержания серво - поршня в равновесном положении. Очевидно, что одновременно с этим наступит равновесие между моментом силы от пружины обратной связи и моментом силы от давления воздуха Р2, числа оборотов n и температуры Т1*. Однако, прекращения перемещения серво - поршня в действительности не произошло, так как число оборотов двигателя будет непрерывно возрастать (за счет подачи топлива больше потребного в первоначальный момент), следовательно, и непрерывно будет увеличиваться момент сил от Р2, как за счет увеличения давления воздуха, так и за счет увеличения расстояния (плеча) роликов от оси качения пластинчатого рычага, вследствие перемещения каретки пространственным кулачком. Это обстоятельство приведет к дальнейшему увеличению расхода топлива по заданному закону, определяемому профилями пространственного кулачка, кулачка обратной связи, дозирующего крана и другими параметрами.Из закона подачи топлива при разгоне вытекает, что характеристики дозировки прямо - пропорциональны величине Р2, т.е. при постоянных оборотах и температуре Т1* зависимость расхода топлива от Р2 представляет собой прямую из начала координат.Для обеспечения этого условия служит пружина, изменение затяжки которой приводит к параллельному смещению характеристики в требуемую сторону и на нужную величину.ЗаключениеВ данной работе былорассмотренопонятие электромеханических исполнительных элементов, электромеханические исполнительные элементы автоматических систем насосов – регуляторов на примере насоса – регулятора типа НР-53Д, а также более подробно изучены электромеханические исполнительные элементы насоса – регулятора типа НР-53Д.В ходе проделанной работы можно сделать следующие выводы:1. Основная задача системы автоматического регулирования (САР) - поддержание заданного режима работы газотурбинной установки, т.е. обеспечение требуемой мощности при установлении частот вращения валов турбин и температуры продуктов сгорания ниже предельно допустимых значений. Необходимая мощность ГТУ, частота вращения силового вала и температура продуктов сгорания перед ТВД регулируются САР путем изменения количества топлива, подаваемого в камеру сгорания.2. Насос-регулятор предназначен для подачи и дозировки топлива на всех режимах работы двигателя, включая запуск.3. Насосы-регуляторы состоят из скомпонованных в одном агрегате:качающего узла с дозирующим устройством; узла управления дозирующим краном; регулятора частоты вращения РВД; датчика частоты вращения; автомата приемистости и ограничителя давления Р2; автомата запуска; формирователя команды по n2ПР; регулятора НА КВД; регулятора ВНА КНД;термоусилителя и переключателя термодатчиков ТДК и исполнительных механизмов системы предупреждения и ликвидации помпажа.Список использованных источниковДобрынин, А. Н. Проектирование систем автоматического регулирования авиационных двигателей: учебное пособие / А. Н. Добрынин. – Куйбышев: КуАИ, 2016. – 228 с.Научный вестник МГТУ ГА [Текст] / Федер. агентство возд. транспорта, Моск. гос. техн. ун-т гражд. авиации / [отв. ред. В. С. Шапкин]. – М.: МГТУ ГА, 1998. – (Серия Аэромеханика и прочность), 2017. – 183 с.Сидунов А.И., Пучко Н.И. Автоматика управления авиационными двигателями: учебно-методическоепособие в 3 частях. Часть 1 Законы автоматического управления авиационнымидвигателями, динамические характеристики двигателя как объекта управления /сост.: А. И. Сидунов, Н. И. Пучко. – Минск: МГВАК, 2015 – 108 с.Чепурных, И. В.Системы бортового оборудования самолетов и вертолетов.Топливная система и кабинное оборудование: учеб. пособие /И. В. Чепурных, С. А. Чепурных. – Комсомольск-на-Амуре:ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», 2015. – 169 с.Черкасов, Б. А. Автоматика и регулирование воздушно-реактивных двигателей / Б. А. Черкасов. – Москва: Машиностроение, 2018. – 360 с.Чичков Б.А.Системы двигателя. Основы конструкции и прочностидвигателя.Топливные системыавиационных ГТД:учебно-методическое пособие по выполнению лабораторной работы. /Б.А. Чичков, Л.В. Москаленко. – Воронеж: ООО «МИР», 2019. –40 с.