Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия

 

Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется определить рациональные периоды технического обслуживания изделий. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет учета коэффициента готовности изделия. Устройство содержит датчик 1 времени , блок 2 нелинейности, интегратор 3, первый 4 и второй 5 блоки умножения , первый 6 и второй 7 блоки деления , элемент 8 задержки, первый блок 9 сравнения, ключ 10, сумматор 11, второй блок 12 сравнения, элемент И 13 и элемент ИЛИ 14. Устройство позволяет оптимизировать сроки технического обслуживания изделия путем определения периодов технического обслуживания, которые обеспечивают вьшолнение изделием целевых задач с заданным коэффициентом готовности и максимально возможным временеа полезного функционирования. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС11УБЛИ К (51)4 С 07 С 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HGMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4192491/24-24 (22) 09;02.87 (46) 23.11.88. Бюл. У 43 (72) Г.Н.Воробьев и В.Д.Гришин (53) 681.178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 758210, кл. С 07 С 3/08, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 922828, кл. С 07 С 3/08, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИИАЛЬНОГО ПЕРИОДА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется определить рациональные периоды технического обслуживания изделий. Цель изобрете„„SU„» 1439644 А1 ния — расширение функциональных воэможностей устройства за счет учета коэффициента готовности изделия.

Устройство содержит датчик 1 времени, блок 2 нелинейности, интегратор

3, первый 4 и второй S блоки умножения, первый 6 и второй 7 блоки деления, элемент 8 задержки, первьй блок

9 сравнения, ключ 10, сумматор 11, второй блок 12 сравнения„ элемент

И 13 и элемент ИЛИ 14. Устройство позволяет оптимизировать сроки технического обслуживания иэделия путем определения периодов технического обслуживания, которые обеспечивают выполнение изделием целевых задач с заданным коэффициентом готовности и максимально возможным временеи полезного функционирования. 1 ил.

1439644

Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано в научных исследованиях и технике где требуется определять раФ

5 циональные периоды технического обслуживания иэделий.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства эа счет учета коэффициента готовности изделия.

Если изделие обладает запасом ограниченного ресурса R в режиме нормального функционирования и в состоянии отказа оно расходует в единицу времени в срернем С единиц ресурса, а за каждый сеанс технического обслуживания иэр,елия расходуется

g единиц ресурса, то уравнение баланса по ресурсу R запишется в виде

N (Cni + g) = R, (1) где ь — период между сеансаьм технического обслуживания;

N — - число сеансов технического обслуживания.

Из уравнения (1) следует N =

Rj(C ". + g).

Поскольку момент наступления отказа в изделии случаен, то, используя вероятность безотказной работы P(t), ЗО среднее время полезного функционирования изделия на ресурсе R определится выражением л тф = и P(t)at (2), 35 где J P(t)dt =".ф, т.е. среднее вре0 мя .полезного функционирования изделия на периоде

В связи с этим выражение (2) мож- 4О но представить в виде т- = Иф. (3)

Задача обоснования периода технического обслуживания изделия по критерию максимума среднего времени 45 полезного функционирования изделия формируется следующим образом. Найти такой период 7, при котором у (л„+) = Mage уф л„

Ф

Однако, при эксплуатации многих изделий, которые работают в так называемом дежурном режиме, оказывается важным организовать техническое обслуживание таким образом, чтобы обеспечивалась необходимая готовность изделия к выполнению целевой задачи.

Эта готовность может быть оценена коэффициентом готовности, который определяется выражением т,, с (4) К где Т вЂ” время активного существоваФ ния изделия на ограниченном ресурсе R.

Это время, в течение которого изделие находится не только в работоспособном состоянии, но и в состоянии отказа и технического обслуживания (включая контроль состояния изделияя) (5) тс = N"

Пусть задан коэффициент готовносуаА ти изделия К, тогда задача определения периода технического обслуживания, обеспечивающего заданный К и максимально возможное среднее время полезного функционирования

Т + изделия на заданном ограниченном ресурсе R сформулируется следующим образом. Необходимо найти такой период, при котором (б) Поскольку считаем, что время на техническое обслуживание значительно меньше периода 7 (это видно иэ уравнения баланса (t)),òî зависимость К (° ) будет монотонно убывающая функция, Величина коэффициента готовности при различных значениях периода С с учетом (3-.5) определится иэ выражения и

l q

Ь

КГ тс

Устройство позволяет аппаратурно р еалиэова ть р ассмотр енную математическую модель.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 времени, блок 2 нелинейности, интегратор 3, первый 4 и второй 5 блоки умножения, первый 6 и второй 7 блоки деления, элемент 8 задержки, первый блок 9 сравнения, ключ 10, сумматор

11, второй блок 12 сравнения, элемент И 13 и элемент ИЛИ 14.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 времени задает в порядке нарастания с шагом,1 последовательность возможных значений периода технического обслуживания изделия Г и .

J, +d, j = 1, 2, ... Каждое очередное значение и. поступает на пер1 ные, входы первого блока 4 умножения, первого блока 6 деления, а также в-блок 2 нелинейности, где реализуется функция P(t) на интервале (О,

Сигнал P(t) с выхода блока 2 нелинейности поступает в интегратор 3, где интегрируется. Верхний предел интегрирования определяется текущим значением i . С выхода интегратора 3 сиг нал l1

J ф1 соответствующий среднему времени полезного функционирования изделия на периоде "., поступает на первый вход второго блока 5 умножения и на второй вход первого блока 6 деления. В блоке 4 параметр С, поступающий с третьего входа устройства, перемножается с текущим значением Резуль3" тат перемножения С . передается в сумматор 11, где складывается с параметром g, поступающим со второго входа устройства. Сигнал, соответствующий сумме C i +g с выхода сумматора

11 передается на первый нход второго блока 7 деления, на второй вход которого с первого входа устройства поступает параметр R. Результат деления

N.

Сп +К соответствующий числу сеансов технического обслуживания изделия на ресурсе К (если иэделие обслуживать с периодом ), с выхода блока 7 передается во второй блок 5 умножения, где вычисляется среднее время полезного функционирования изделия Тф =

= N 2 ф . Сигнал, соответствующий Тф;, 3 j с выхода блока 5 подается на вход элемента 8 задержки и на первый вход первого блока 9 сравнения, на второй вход которого с выхода элемента 8 задержки поступает сигнал, соответствующий Т фр, Таким образом, в первом блоке 9 сравнения сравниваются между собой две величины Тф и задер3 жанная элементом 8 задержки на один цикл работы устройства (один такт датчика 1 времени), Тф „, одна из которых соответствует текущему значению 1, а другая — предшествующему

Если при этом оказывается, что

Т ф; Тф„, то на первом выходе пер1439644 ного блока 9 сравнения появляется управляющий сигнал на выдачу датчиком 1 времени очередного значения

5 периода " „= Г. + d< и передается на

/ 3 вход элемента И 13. В противном случае, т. е. при T ф, ь Т ь1, управляющий сигнал появляется на втором вьвходе первого блока сравнения и передается на вход элемента ИЛИ 14. Это соответствует завершению отыскания периода технического обслуживания изделия,, обеспечивающего мак и+ л. симум среднего времени полезного функционирования изделия, т.е. выполнению первого условия системы (6) °

Одновременно с описанным процессом отыскания проводятся вычислел+ ния, связанные с выполнением второго условия системы (6). Это происходит следующим образом.

Выработанное датчиком 1 времени значение . подается на первый вход первого блока 6, на второй вход ко25 торого с выхода интегратора 3 поступает величина Тф-. Результат деления, соответствующий текущему значению коэффициента готовности изделия

Л

1 ф)

К

30 Гj

1 с выхода блока 6, подается на первый вход второго блока 12 сравнения, на второй вход которого с четвертого входа устройства поступает величина 35 заданного коэффициента готовности

3 4

К . Во втором блоке 12 сраннения величины К„.и К сравниваются меж3 4 ду собой. Если оказывается, что

4о K 7 K,, o на первом выходе вто

ИА рого блока 12 сравнения появляется управляющий сигнал на выдачу датчиком 1 времени очередного „значения периода и передается на второй

4 вход элемента И 13. Если при этом на первом входе элемента И 13 дейст-,, вует сигнал от первого блока 9 сравнения, то этот сигнал проходит на вход датчика 1 времени, в результате чего датчик 1 времени вырабатывает новое значение периода " +1 = 01 +

+42, и процесс вычисления Тф и К повторяется, но уже при ионом значении периода, т.е. процесс опре55. деления продолжается.

Если при сравнении во втором блоке 12 сравнения оказывается, что !

К . с К " то управляющий сигнал

rj

Г 1 появляется на втором выходе этого

Ф о р м у л в и э о б р е т е н и я

Составитель В.Скворцов

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Редактор Г. Волкова

Заказ 6082/51 Тираж 497 Подписное

ВЯИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полйгрвфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

14 блока сравнения и подается на второй вход элемента ИЛИ 14, что соответствует завершению процесса определения периода технического обслуживания изделия, обеспечивающего коэффициент готовности изделия не менее заданного, т.е. выполнение второго условия системы (6). При этом оптимальным будет период 0+ = Г „ а эха коэффициент готовности K r ъ. К r гj-

Таким образом, при появлении управ-. ляющего сигнала хотя бы на одном из входов элемента ИЛИ 14 отыскание оптимального периода технического обслуживания иэделия прекращается, а с выхода элемента ИЛИ 14 подается разрешающий сигнал на .второй вход ключа 10. При этом значение оптимального периода технического обслуживания изделия ° = 0,co второго выхода л+ датчика 1 времени через ключ 10 поступает нв выход устройства.

На этом работа устройства заканчивается.

Предлагаемое изобретение позволяет оптимизировать сроки технического обслуживания, которые обеспечивают выполнение иэделием целевых задач..с заданным коэффициентом готовности и максимально возможным временем полезного функционирования на заданном ограниченном ресурсе.

Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия, содержащее датчик времени, первый вход которого подключен к первым входам первого блока деления и первого блока умножения и че39644 реэ последовательно соединенные блок нелинейности и интегратор подключен к второму входу первого блока деления н к первому входу второго блока умножения, выход которого непосредственно н через элемент задержки соединен с первым и вторым входамн первого блока сравнения, второй вькод датчика времени подключен к первому входу ключа, выход которого является вько.дом устройства, вькод первого блока умножения соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к первому входу второго блока деления, выход которого соединен с вторым входом второго блока умножения, вторые входы второго блока деления, сумматора н первого блока умножения являются соответственно первым, вто рым и третьим входами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональньк возможностей устройства за счет уче26 та коэффициента готовности иэделия, в него введены элемент И, элемент

ИЛИ и второй блок сравнения, первый выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с разрешающим входом датчика времени, выход первого блока деления подключен к первому входу второго блока сравнения, второй вькод которого соединен с первым входом элемента

ИЛИ, вькод которого подключен к управ35 ляющему входу ключа, второй вход блока сравнения является четвертым входом устройства, первый выход первого блока сравнения подключен к второму входу элемента И, второй выход первого блока сравнения соединен с вторым входом элемента ИЛИ.