книги из ГПНТБ / Шахвердов, В. Г. Силовая установка самолета АН-24 учеб. пособие

27

Автомат эапуока (рве. 10 и I I ) ооотоит из:

ЧЭ - чувствительного элемента (мембраны о рычагом);

УУ - управляющего устройства (плоского клапана для олива управляющего топлива);

СМ - сервомотора 6 (НД-24);

-регулирующего органа (наклонной шайбы 5 НД-24, изме­ няющей производительнооь насооа).

Входными сигналами чувствительного элемента является коррегированное жиклером Т стравливания давления воздуха за

компрессором, пропорциональное количеству воздуха, поступающе­ му в камеру огорания, и давление топлива перед форсунками,про­ порциональное количеству впрыскиваемого топлива. По этим сиг­ налам A3 дозирует подачу топлива в камеру сгорания, так,чтобы подача топлива была максимально возможной при разгоне, а тем­ пература выходных газов не превышала допустимых значений 750°С. Для этой цели во второй половине запуска при стандартных усло­ виях подача топлива увеличивается до 310 кг/час (рис. 12),т . е . на 50 кг/чао больше, чем это требуется для работы на оборотах 8МГ при стандартных атмосферных-условиях (САУ).

Заштрихованная на рисунке площадь соответствует разнице меж­ ду располагаемой подачей топлива НД-24 и потребной, которую он выдает под контролем ЧЭ AS. A3 через входной сигнал по воздуху

иаменение температуры и давления наружного возду-

' Конструктивно ЧЭ выполнен в виде мембраны с рычагом. В пру­ жинную полость мембраны через фильтр под контролем предохрани­ тельного клапана, подводится воздух после компрессора, а на ле­ вый конец рычага через дроссель, диафрагму и шток передается давление топлива перед форсунками.

Рио. I I . Структурно—поточная ozena сметены регулирования

духа aa компреооором уменьшается олив И8 СИ. Сервопориень под-»- нимаетоя вверх1 , увеличивая наклон шайбы, в значит js произво-, дмтельнооть наоооа и давление топлива народ форсунками.

Рио. 12. Изменение подачи топлива и температуры газа при полном разгоне двигателя

Избыточное количество впрыскиваемого в камеру сгорания топ­ лива ограничивается воздействием давления топлива перед форсун­ ками на ЧЭ 18.

Разрешенные в эксплуатации регулировки винтом 16 до оборотов

-У72 , иглы 130 регулятора ЗМГ;

^8десь и в дальнейшем изложении все направления перемеще­ ний даны в соответствии с указанными схемами.

so

- УУ8 , дифклапана, являвдегооя также основным управляющий устройством регулятора перепада давлений (РПД) на дозирующей игле;

-СИ, оервомотора 6, НД-24.

Вконце запуска, когда двигатель достигает оборотов ЗМГ, а подача топлива превышает потребную на 50 кГ/час (рис. 12), за­ дача регулятора ЗмТ - довести и поддерживать ее такой, чтобы обороты ЗМГ были при любых внешних условиях в пределах 91-9*56. Как только обороты двигателя превысят установленное значение,

грузики центробежного измерителя 7 регулятора ЗМГ разойдутся х повернут на оси маятниковый рычаг 8 (рис. 10) о золотниковым клапаном. Далее через исполнительную овязь, т. е. поршень 9

рейки датчика оборотов, рейку и вал с шестернями, игла 130 ре­ гулятора ЗМГ опустится вниз (по схеме), открывая слив управля­ ющего топлива из полости слева от мембраны дифклапана. Пружина дифклапана ослабнет и клапан откроет слив управляющего топлива' из пружинной полости CU ЦД-24. Сервопоршень б начнет опуокатьоя вниз и переставит наклонную шайбу 5 (РО) на потребную (око­ ло 260 кГ/час при САУ) подачу топлива для поддержания оборотов ЗмТ (рис. 12).

При уменьшении оборотов ЗмТ регулятор срабатывает через ту же исполнительную связь в обратном порядке на увеличение пода­ чи топлива.

Дозирование подачи топлива на заданном положением РУД режи­ ме производится дозирующей иглой 19 (см.рис.10),являющейся РО автоматического баростата 18, который изменяет проходное топ­ ливное сечение вертикальным^перенещением иглы в зависимости от полного давления воздуха на входе в двигатель. Перемеще­ ние РУД изменяет перепад давлений а ^ = ^ н а с ~/^<р ' который на заданном Л'а раздай авгогштичеоли поддерживается о помощью ре­ гулятора перепада давления.

Итак, на установившемся режиме количество топлива Oj » пос­ тупающее в двигатель определяется углом поворота'РУД в градусах

режима, то на новой режиме, при том же проходном топливном о«~ чонии дозирующей иглы, увеличитоя перепад давлений ж}следова­ тельно, подача топлива.

В случае^если подача топлива вызывает увеличение предель­ ных значений (числа оборотов, ИКМ или температуры газов), по­ дачей топлива начинают управлять ограничители.

Рассмотрим последовательно работу баростата, РПД и ограни­ чителей.

Основными элементами баростата являются:

-49, анероид 18, расположенный в камере о полным давленном на входе в двигатель;

-УУ, рычаг 22 о плоским жиклером;

-СМ, сервопоршень дозирующей иглы;.

-РО, дозирующая игла 19.

Сизменением уоловий полета, когда^например, увеличивается полное давление уОн на входе э двигатель и 43 18 баростата, воздействуя на УУ - рычаг 22 о помощью СИ, переместит вверх довирующую иглу 19, следовательно, увеличитоя проходное топливное сечение и подача топлива. Перемещение иглы 19 пре­ кратится после наотупления равновесия рычага 22 и иглы 19*

Каждому значению полного давления р£ соответствует опреде­ ленное положение иглы, а значит и проходное топливное сечение. Для получения ломаной характеристики расхода топлива по выоете полета применены две пружины, действующие на догирующую иглу. Вначале, например, при наборе высоты о постоянной ско­ ростью, с давления J)^ » 1,033 кГ/см^ уменьшение часового

расхода топлива на графике идет до давления р * « 0,75 кГ/ои2 отлого (см. рис. 7 ) . Работает только нижняя (по схеме) пружи­ на. Верхняя - выключена из работы упором Л , на котором сидит тарелка пружин. Далее при наборе выооты с давления » 0,75 КГ/CNT включается в работу обе пружины, но их общая

жесткость неньюе жесткости нижней пружины и поэтому характеряоэйка пойдет более круто.

82

Перемещением иглы в положение "стоп" управляет при подводе напряжения электромагнитный клапан 28 (МКТ-5) и золотник Zh гидрооотанова при подводе давления* Оба устройства открывают слив из-под поршня дозирующей иглы, которая опускаясь закры­

-см нд-24;

-РО, наклонной шайбы НД-24.

При повышении перепада заданного РУД, мембрана 26 прогнется влево по схеие и увеличит проходное сечение плоского жиклера. Давление топлива в онжьфоне увеличитея.так как истечение через жиклер 81 меньше, чей поступление через плоский жиклер. Увели­ чение давления в оильфоне приведет к повороту рычага и увели­

Ограничение предельных оборотов 104,7-105,7% путем воздей­ ствия непосредственно на СИ НД-24, олйвая топливо шв пружиииой полости через выточку на штоке поршня 9 датчика оборотов.

Ограничение максимального крутящего момента происходит при Т) в 87-90 кГ/см2 . При этом рычаг 88 овоин плоским клапа-

ном открывает слив из-под мембраны иглы 84. Игла опуокаетов и часть топлива идущего к форсункам перепускается на слив. Умень­ шение подачи топлива ограничивает максимальную мощность.

Ограничение температуры газов. Допустимая при САУ макси­ мальная температура газов на запуске при УПРТ 0-7° составляет 750°С. При ^достижении 720°С сигнал от термопар Т-80, усиленный УРТ-24, поступает на исполнительный механизм, который опускает иглу 32, перепуская на'с лив часть,идущего к форсункам.топлива.

88

Аналогично ограничивается на УПРТ 7-72,5° температура гааов 485°С на номинальной я при УПРТ 72,5-100° температура газов

робкой через которую перенастраивается УРТ-24 на ограничение соответствующих температур. . " •

Для повышения устойчивости оборотов двигателя при работе о . ограничителями температуры газов и крутящего момента, а также для уменьшения заброса оборотов (выше равновесных) при приемис­ тости имеется электронное устройство, которое измеряет оборота двигателя и преобразует их в электрический сигнал (напряжение). Сигнал подается на исполнительный механизм корректора оборотов, состоящий ив клапана 85 и открывающего его электромагнита вод действием напряжения. При открытии клапана 85,падает давление под мембраной и игла Щ, опуокаясь, перепускает част* топлива на олив. Уменьшение подачи топлива, поступающего в двигатель, приводит к снижению скорости вращений ротора двигателя. После восстановления равновесных оборотов напряжение, подводимое в электромагниту снимается и клапан 85 закрывается. Игла 84 воз­ вращается в прежнее положение.

Открытие и закрытие клапанов перегоона воздуха'И8 коюгоео-

динисся о подводой воздуха яз-эа компрессора и клапан перепус­ ка закроется.

Аналогично закрываечгся и клапан перепуска за 3? ступенью. Настройка по оборотам клапанов УШ и У ступеней компрессора производится соответственно виявамн 20 и 2 1 .

щ

Дозирование подачи топлива при изменении реаиыа работа производит гидрозамедлитель (Г8), обеспечивающий плавную и с за­ данной скоростью перенастройку режима (в обе стороны) при рез­ ком переводе РУД. В Г8 входят;

Давление в полости Ю5 определяется затяжкой пружин 29 и возвратной. Это давление такое же, как между дроссельными па­ кетами 98 и 99.

При перемещении РУД на увеличение режима перемещается рей­ ка 102 на штоке, закрывая слив через отверстие 108. Давление в полости 105 возрастает и поршень перемещается влево со окоростью, определяемой сопротивлением пакетов 98 и 99, через ко­ торые подводится постоянное давление от КПД 25. После перена­

Скорость перенастройки при перемещении РУД на уменьшение режима определяется сопротивлением пакета 99, через который будет из полости 105 пружинами 29 и возвратной сервопоршня 80 выталкиваться топливо па слав через полый шток и отверстие I0S.

ротора двигателя постоянной, воздействует на механизм поворо­ та лопастей.

Если мощность, подводииая к винту,'не равна мощности, по­ требляемой винтом (например,, прв изменении скорости и высоты поле-га)о то число оборотов двигателя отклоняется от заданного.

85

PGB увеличивает или уменьшает установочный угол лопастей воз­ душного винта4 сохраняя режим равновесия ыеаду мощноотью,пот­ ребляемой винтом, и мощностью, развиваемой на валу двигателя.

в полость Д по' каналу фиксатора шага (КФШ). При этом в каналы большого шага и фиксатора шага поступает масло под высоким дав­ лением (40 + 70 кГ/см2 ), создаваемым иаслонасосом 160 регулято­ ра, а в' канал малого шага масло поступает под низким давлением (5+5,5 кГ/см2 ) из маелонагистрали двигателя. Лопасти винта на большой шаг переводятря только под дейотвиен высокого давления масла,

ставляющих центробежных ойл'лопастёй

Р и с 13. Схема образования крутяще­ го момента от поперечных составляю­ щих центробежных сил лопасти воз-

-> душного винта:.

Д - ширина элемента лопасти; д ^ - высота элемента лопасти; Д с - цен­ тробежная сила элемента лопасти;д^- составляющие силы элемента лопаоти; а - плечо0 пары сил

86

(0BX>oo_85J(2_i доподниввльно под"действием масла (около 15%), поступающего в полость- Б винта йа маолонагиотрали двигателя.

Пор1ёнь 218 воздушного винта о помощью штоков и шатунов производит поворот лопастей в требуемую сторону, уменьшая или увеличивая установочный угол.

Устройство РСВ мало отличается ох аналогичных регуляторов поршневых двигателей, но имеет некоторые особенности.

Для быстрого перемещения лопастей винта в сторону увеличе­ ния шага необходимо преодолевать значительные моменты центро­ бежных сил. Сервомотор должен развивать большую перестановоч­ ную силу. В связи о этим к золотнику 156 регулятора от его маолонаооса подводятся значительные количества масла под высоким давлением, так как размеры поршня выбираются сравнительно боль­ шими. Золотник регулятора тоже должен быть большим. На золот­ ник больших размеров при больших количествах пропускаемого масла действуют большие динамичеокие оилы давления масла,силы сухого трения и др . , которые при непосредственном соединении управляющего вожотника сервомотора о чувствительным элементом регулятора могут привести к большим погрешностям регулирова­ нии. Для их устранения золотник 156 сервомотора снабжен оде­ лящей буксой 157 (рио. 14) .

Следящая букса полиоотью повторяет движение золотника 156, открывая окна во втулке, где перемещается букса. Последняя,пе­ ремещаясь, удерживается в неизменном относительно золотника.

156 положении значительными усилиями от давления масла,Вмес­ те о тем при. иопольаовании следящей буксы масло, поступающее в винт, оказывает незначительное влияние на положение золот­ ника 156. В итоге на этот золотник воздействуют только цен­ тробежные силы грузиков 158 в усилия пружины 159.

Полость &• всегда находится под давлением масла, посту­ пающего от насоса регулятора черев канал Z . По этой причи­ не букса всегда стремится опуститься вниз, но поясок золотни­ ке. 156 закрывает канал в* . Ввиду этого масло, находящееся