Розробка критеріїв контролю якості виготовлення керуючих клапанів типу «сопло-заслінка»

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224918

Ключові слова:

турбовальний двигун, автоколивання, керуючий клапан, сопло-заслінка, статична характеристика, коефіцієнт витрати

Анотація

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

Біографії авторів

Олександр Литвяк , Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматичних систем безпеки та інформаційних технологій

Сергій Комар , Харківський національний університет Повітряних Сил імені Івана Кожедуба

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра конструкції та міцності літальних апаратів та двигунів

Олександр Дерев’янко , Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматичних систем безпеки та інформаційних технологій

Вячеслав Дурєєв , Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматичних систем безпеки та інформаційних технологій

Посилання

  1. Golnaraghi, F., Kuo, B. (2017). Automatic Control Systems. McGraw-Hill Education, 1160.
  2. Harold, J., Huston, R. (2002). Dynamics of Mechanical Systems. CRC Press, 776. doi: https://doi.org/10.1201/9781420041927
  3. Aguilar, L., Boiko, I., Fridman, L., Iriarte, R. (2015). Self-Oscillations in Dynamic Systems. Basel: Birkhäuser, 163. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-23303-1
  4. Kachanov, P., Lytviak, O., Derevyanko, O., Komar, S. (2019). Development of an automated hydraulic brake control system for testing aircraft turboshaft gas turbine engines. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (2 (102)), 52–57. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.185539
  5. Lytviak, O. M., Durieiev, V. O., Maliarov, M. V., Chihrin, V. S. (2019). Eksperymentalne doslidzhennia kharakterystyk rehuliatora oborotiv vilnoi turbiny nasosa-rehuliatora typu NR-3. Materialy dopovidei mizhnarod. naukovo-prakt. konf. «Integrated Computer Technologies in Mechanical Engineering». Vol. 2. Kharkiv: Natsionalnyi aerokosmichnyi universytet im. M. Ye. Zhukovskoho «Kharkivskyi aviatsiinyi instytut», 76–79.
  6. Denisova, E. V., Nasibullaeva, E. Sh., Nasibullayev, I. Sh. (2014). Investigation method of dynamic processes in the fuel elements of automation. Mehatronika, avtomatizatsiya, upravlenie, 5, 31–36.
  7. Nasibullayev, I. Sh., Nasibullaeva, E. Sh., Denisova, E. V. (2015). The dynamics of fluid flow in the technical systems with jets. Izvestiya Ufimskogo Nauchnogo TSentra RAN, 4, 20–25.
  8. Al'tshul', A. D., Kiselev, P. G. (1965). Gidravlika i aerodinamika. Moscow: Stroyizdat, 274.
  9. Stochek, N. P., Shapiro, A. S. (1978). Gidravlika zhidkostnyh raketnyh dvigateley. Moscow: Mashinostroenie, 128.
  10. Polyahov, N. N. (2017). Aerogidrodinamika. Moscow: Lenand, 384.
  11. Petrov, A. G. (2017). Analiticheskaya gidrodinamika: Ideal'naya neszhimaemaya zhidkost'. Moscow: Lenand, 368.
  12. Lepeshkin, A. V., Mihaylin, A. A., Sheypak, A. A. (2019). Gidravlika i gidropnevmoprivod. Gidravlicheskie mashiny i gidropnevmoprivod. Moscow: Infra-M, 446.
  13. Razdolin, M. V., Surnov, D. N. (1973). Agregaty vozdushno-reaktivnyh dvigateley. Moscow: Mashinostroenie, 351.
  14. Pil'gunov, V. (2012). High precision wide-range compressed airflow meter - a fine movements meter. Science and Education of the Bauman MSTU, 8, 11–34. doi: https://doi.org/10.7463/0812.0451962
  15. Shmyrov, V., Loginov, V., Fil, S., Khaustov, A., Bondarchuk, O., Kalashnikov, A., Khmelnitskiy, G. (2020). The modernization concept of aircraft An-26 and An-140 based on the use of a hybrid power system. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (1 (107)), 6–17. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.212150
  16. Pil'gunov, V. N., Efremova, K. D. (2017). Static characteristics of the pneumatic power amplifier "nozzle-shutter". Moskovskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta MAMI, 2 (32), 40–48.
  17. Xinbei, L., Vladimir, L., Songjing, L. (2018). Performance and Flow Field Analysis of Flapper Deflection Servo Valve. 2018 Global Fluid Power Society PhD Symposium (GFPS). doi: https://doi.org/10.1109/gfps.2018.8472394
  18. Lerner, D. L. (2013). Harakteristiki ustroystva soplo-zaslonka pri obratnom techenii. Vestnik permskogo natsional'nogo issledovatel'skogo politehnicheskogo universiteta. Aerokosmicheskaya tehnika, 35, 85–100.
  19. Li, C., Choudhury, M. A. A. S., Huang, B., Qian, F. (2014). Frequency analysis and compensation of valve stiction in cascade control loops. Journal of Process Control, 24 (11), 1747–1760. doi: https://doi.org/10.1016/j.jprocont.2014.09.009
  20. Yildirim, M. T., Kurt, B. (2018). Aircraft Gas Turbine Engine Health Monitoring System by Real Flight Data. International Journal of Aerospace Engineering, 2018, 1–12. doi: https://doi.org/10.1155/2018/9570873
  21. Savelyev, D. O., Gudim, A. S., Solovev, D. B. (2019). Stabilizing the Transients in the Objects and Systems Controlling the Compensation of Nonlinear ACS (Automatic Control System) Elements. 2019 International Science and Technology Conference “EastConf.” doi: https://doi.org/10.1109/eastconf.2019.8725324

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-02-19

Як цитувати

Литвяк , О. ., Комар , С. ., Дерев’янко , О. ., & Дурєєв , В. . (2021). Розробка критеріїв контролю якості виготовлення керуючих клапанів типу «сопло-заслінка». Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(1 (109), 27–34. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.224918

Номер

Том 1 № 1 (109) (2021): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Александр Литвяк , Сергей Комар , Александр Деревянко , Вячеслав Дуреев

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.