Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется находить или моделировать оптимальные периоды контроля и технического обслуживания изделий. Цельк) изобретения является повышение точности устройства. Устройство содержит генератор 1 ступенчатого напряжения, блок 2 нелинейностей, интегратор 3, блоки 12 и 18 сравнения, элементы 11, 14 и 22 задержки, ключи 13, 23, 15 и 19, сумматоры 4, 6, 8, 17. 16. 28 и 29, блоки 5, 10, 7, 27. 30 и 31 умножения, блок 9 деления, элемент ИЛИ 21, элемент И-НЕ 20 и коммутатор 24. За счет учета дополнительного расхода ресурса на восстановление изделия в случае возникновения отказов в период контроля и технического обслуживания изделия повышена точность устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 07 С 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4678261/24 (22) 10.03,89 (46) 30.01.91, Бюл, М 4 (72) А.Б. Михайлов (53) 681. 178(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1309063, кл. С 07 С 3/08, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОПТИМАЛЬНОГО ПЕРИОДА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется находить или моделировать оптимальные периоды контроля и технического

„„Я „„1624494 Al обслуживания иэделий. Цельц изобретения является повышение точности устройства, Устройство содержит генератор 1 ступенчатого напряжения, блок 2 нелинейностей, интегратор 3, блоки 12 и 18 сравнения, элементы 11, 14 и 22 задержки, ключи 13, 23, 15 и 19, сумматоры 4, 6, 8, 17, 16, 28 и 29, блоки 5, 10, 7, 27. 30 и 31 умножения, блок

9 деления, элемент ИЛИ 21, элемент. И-НЕ

20 и коммутатор 24. За счет учета дополнительного расхода ресурса на восстановление иэделия в случае возникновения отказов в период контроля и технического обслуживания иэделия повышена точность устройства. 1 ил, 1624494

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется находить или моделировать оптимальные периоды контроля и технического обслуживания изделий.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности устройства за счет учета дополнительного расхода ресурса на восстановление иэделия в случае возникновения отказов на периоде контроля и технического обслуживания изделия.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 ступенчатого напряжения, задающий интервал ы времени ti, причем каждый последующий интервал увеличивается относительно предыдущего на величину Ьr, блок 2 нелинейного преобразования, реализующий функцию P(t) — вероятность безотказной работы иэделия на интервале (О,t7, интегратор 3, первый сумматор 4, первый блок 5 умножения, второй сумматор 6, третий блок 7 умножения, третий сумматор 8, блок 9 деления, второй блок 10 умножения, первый элемент 11 задержки, первый блок

12 сравнения, первый ключ 13, второй элемент 14 задержки, третий ключ 15, пятый сумматор 16, четвертый сумматор 17, второй блок 18 сравнения, четвертый ключ 19, элемент И-НЕ 20, элемент ИЛИ 21, третий элемент 22 задержки, второй ключ 23, коммутатор 24, имеющий две пары нормально разомкнутых контактов (например, два спаренных микропереключателя, управляемые одной кнопкой), мультивибратор 25, интегратор 26, четвертый блок 27 умножения, шестой и седьмой сумматоры 28 и 29, пятый 30 и шестой 31 блоки умножения. Генератор 1 состоит иэ мул ьтивибратора 25 и интегратора 26, Устройство работает следующим образом.

В результате кратковременного замыкания первой пары нормально разомкнутых контактов коммутатора 24 напряжение запуска Озал. с пятого входа устройства подается непосредственно на второй вход генератора 1, обнуляя его, и на разрешающий вход второго ключа 23, а через элемент

ИЛИ 21 — на первый вход генератора 1, приводя его в рабочее состояние. При этом текущее значение Я с шестого входа устройства поступает на блок 2. Генератор 1 с шагом Лт вырабатывает в порядке нарастания интервалы времени ti = ri — + Лт, являющиеСя периодами технического обслуживания изделия. При каждом ri в блоке 2 формируется функция PJ (ti ). соответствующая действующим значениям М! и Ti, и засылается в интегратор 3 и в блок 27 умножения, на второй вход которого с седьмого входа устройства вводится параметр 8— среднее время восстановления изделия в случае появления отказа на периоде ri . Результат перемножения О Р (ti ) подается на вход сумматора 28, второй вход которого объединен с вторым входом блока 27 умножения, Реализуемая разность 0 — б Р(т!) =

= 6 (1 — P (ti ) ) с выхода сумматора- 28 подается на вход пятого блока умножения, а результат Св B (1 — Р(ц))перемножения— на сумматор 29. Результат интегрирования

Т

t Ji = f PJ (t) dt с выхода интегратора 3 постуо

20 пает на вход сумматора 4, на другой вход которого с выхода генератора 1 подается сигнал ri . На выходе сумматора 4 формиРУЕтСЯ РазНОСтЬ Tojl =Tl — т„!Ь КОтОРаЯ ПОступает на второй вход блока 5 умножения, На другой вход этого блока умножения с первого входа устройства вводится параметр  — расход изделием ограниченного ресурса в единицу времени в состоянии отказа. С выхода блока 5 умножения сигнал

В ioll ПОСтУПаЕт На СУММатОР 6, На ДРУГОЙ вход которого с выхода шестого блока 31 умножения подается значение С y y — расхода ограниченного ресурса изделием на техническое обслуживание за время одного сеанса, Результат суммирования

С y.y + В rli с выхода сумматора 6 засылается на второй вход сумматора 29, выход которого подключен к входам сумматора 8 и

40 блока 10 умножения. В то же времЯ сигнал с интегратора 9, соответствующий t Ji, по- ступает на вход блока 7 умножения, на другой вход которого с третьего входа устройства вводится параметр С вЂ” расход

45 ограниченного ресурса в единицу времени при нормальном функционировании изделия, Результат перемножения С t Ji с выхода блока 7 умножения подается на вход сумматора 8., с выхода которого

50 сигнал, соответствующий выражению

С тнУ + BtoJl + С P + Св 0 (1 — P (т2) ), засылается на вход блока 9 деления и на элемент 14 задержки. На другом входе блока 9 деления действует сигнал, соответствую55 щий величине ограниченного ресурса. которым обладает изделие в данное время, т.е.

R — RJ-1. где Rl-i — ресурс, выбранный иэделием на всем предыдущем интервале функционирования. При ) - 1, Rj-! - 0 = 0 и на входе блока 9 деления действует величина R.

1624494

В блоке 9 деления определяется Njl— число сеансов контроля и технического обслуживания изделия, соответствующее периоду т! и интенсивности отказов А1, т.е.

R — Rj — q

Njl =

С тн!! + В tpjj + С УУ + Св " — 1 Ят) С выхода блока 9 деления сигнал, соответ,ствующий Njl, передается на вход блока 10 умножения, где определяется средняя величина непроизводительного расхода ресурса, соответствующая А и т!

Ccpjl = Njl (В Tpjl + С УУ + С О» P (Zi)) ).

С выхода блока 10 умножения сигнал, соответствующий Ccpji, подается на вход первого блока 12 сравнения и на вход элемента

11 задержки, При этом на входе блока 12 сРавненив ДействУет сигнал Ccpjl. заДеРжанный элементом 11 задержки на один такт работы устройства и соответствующий

А! и т — 1. Поэтому в блоке 12 сравнения всякий раз, после выдачи генератором 1 очередного значения т!, сравниваются между собой две величины Сср! и Ccpip одна из которых соответствует текущему значению г;, а другая — предшествующему г! — q. Если в результате такого сравнения окажется, что Ccpjl-! Ccpji с выхода блока 12 сравнения выдается управляющий сигнал через 30 последовательно соединенные элемент ИНЕ 20 и элемент ИЛИ 21 генератору 1 на выдачу очередного значения rj < = т!+Лг (пошаговый способ отыскания оптимального периода r ). Если же в результате сравНЕНИЯ Окажвтся. ЧТО Ccpji-! < Ccpll, управляющий сигнал выдается с первого выхода первого блока 12 сравнения на разрешающий вход ключа 13. При этом сигнал генератора 1, задержанный элементом 22 задержки на один такт работы устройства, т,е. т! !, равный оптимальному периоду ц контроля и технического обслуживания издс."ий, так как он обеспечивает минимум 45 непроизводительного расхода ресурса при да .н м значении А!, поступит: на выход устройства, на резрешающие входы ключей совпадения, на вход интегратора 26, сбрасывая его в нуль, и через элемент ИЛИ 21 — 50 на вход мультивибратора 25. На этом процесс определения оптимального периода

3(С т! при данной интенсивности отказов Я заканчивается.

Сигнал, соответствующий z> воздействуя на разрешающий вход ключа 15. информацию с выхода элемента 14 задержки, содержащую в себе величину ресурса, расходуемого изделием на интервале т 1 —— rj*, т. е. С г Äji — i + В < pji — 1+ Cj У +

° C 8» — P(r — q)) передает в сумматор 16 (перед началом работы устройства сумматор 16 обнуляется).

Выходной сигнал, соответствующий Rj-i, подается на входы сумматора 17 и блока 13 сравнения, на другие входы которых с четвертого входа устройства вводится величина ограниченного ресурса изделия Р. В сумматоре 17 определяется разность R — Rj-1

В блоке 19 сравнения сравниваются между собой величины R u Rj-1, Если в результате сравнения окажется, что R Rj-!, с выхода второго блока 18 сравнения управляющий сигнал передается на вход элемента И-НЕ

20, в результате чего прекращается генерация т!, что соответствует прекращению функционирования изделия по причине выработки ресурса, Если же окажется, что

R > Rj-<, тогда управляющий сигнал с выхода блока 18 сравнения поступает на разрешающий вход ключа 19 и сигнал, соответствующий R — Rj i, из сумматора 17 поступает на вход блока 9 деления. ф

Сигнал, соответствующий т1, воздействуя на разрешающий вход ключа 23. обеспечивает передачу значения интенсивности отказов с шестого входа устройства на блок

2, и, воздействуя через элемент ИЛИ 21 на вход генератора 1. запускает его для выполнения устройством нового цикла вычисления оптимального периода контроля и технического обслуживания. Если величина не изменяется, то не изменяется и величина г! . При изменении величины интенсивности отказов Я» (j o1) определение нового значения оптимального периода контроля и технического обслуживания изделия производится при Rj-! > О.

После отыскания каждого нового значения оптимального периода содержимое сумматора 16 пополняется на величину ресурса, израсходованного изделием на предыдущем периоде. Например, при j = 2 в сумматоре окажется величина

R! = Стн! + Вто! + С!у + С 0» — P (т!)), при j =3 2 1 + Cri-I2 + ВТо2 + С УУ + Св О» — P (т2)), и. т, д. где гн! и 7pl — соответственно среднее время полезного функционирования изделия и среднее время нахождения иэделия в отказе, соответствующие оптимальному периоду г Н2 и О2 Г2 и т.д.

1624494

Работа устройства прекращается либо при выполнении условия R Rj i, либо при вы ключении устройства оператором (исследователем).

В результате учета среднего расхода ограниченного ресурса Cs О (1 — P (T ) ) на устранение возникающих отказов в устройстве определяются:

Йу — число сеансов контроля и технического обслуживания изделия;

Сс в — средняя величина непроизводительного расхода ресурса изделия;

Rj-> — величина ресурса, расходуемого на интервале t j q . .За счет введения дополнительных исходных данных С y, Cs и 8 расширяются функциональные возможности устройства более, чем в 1,5 раза (было 5 выходных величин, стало — 8, без учета—

U зап)

Формула изобретения

Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания иэделия, содержащее генератор ступенчатого напряжения, блок нелинейного преобразования, интегратор, пять сумматоров, три блока умножения, три элемента задержки, блок деления, два блока сравнения, элемент ИЛИ, элемент И-НЕ, четыре ключа

И и коммутатор, причем выход генератора ступенчатого напряжения подключен к входу третьего элемента задержки, к первым входам первого сумматора и блока нелинейного преобразования, второй вход которого соединен с выходом второго ключа, а выход через интегратор — с вторым входом первого сумматора и первым входом третьего блока умножения, второй вход которого является третьим входом устройства, выход первого сумматора подключен к первому входу первого блока умножения, второй вход которого является первым входом устройства, а выход соединен с первым входом второго сумматора. выход третьего блока умножения подключен к первому входу третьего сумматора, выход которого соединен с первым входом блока деления и с входом второго элемента задержки, выход которого подключен к первому входу третьего ключа, выход которого через пятый сумматор соединен с первыми входами четвертого сумматора и второго блока сравнения, вторые входы которых объединены и являются четвертым входом устройства, первый вы5

50 ход второго блока сравнения и выход четвертого сумматора подключены к входам четвертого ключа, выход которого соединен с вторым входом блока деления, выход которого подключен к первому входу второго блока умножения, второй вход которого объединен с вторым входом третьего сумматора, а выход соединен с первым входом первого блока сравнения и через первый элемент задержки с вторым входом первого блока сравнения, выход которого подключен к первому входу элемента И-Н Е, второй вход которого соединен с вторым выходом второго блока сравнения, а выход — с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу генератора ступенчатого напряжения, выход первого блока сравнения соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента задержки, а выход первого ключа подключен к первому входу коммутатора и к второму входу третьего ключа и является выходом устройства. выход коммутатора соединен с вторым входом генератора ступенчатого напряжения, с вторым входом элемента ИЛИ и с первым входом второго ключа, второй вход которого и второй вход коммутатора являются соответственно шестым и пятым входами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены шестой и седьмой сумматоры, четвертый, пятый и шестой блоки умножения, выход блока нелинейного преобразования соединен с первым входом четвертого блока умножения, выход которого подключен к первому входу шестого сумматора, выход которого соединен с первым входом пятого блока умножения, второй вход которого является восьмым входом устройства, а выход подключен к первому входу седьмого сумматора. второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, выход седьмого сумматора подключен к второму входу третьего сумматора, первый и второй входы шестого блока умножения являются соответственно вторым и девятым входами устройства, выход шестого блока умножения соединен с вторым входом второго сумматора, вторые входы шестого сумматора и четвертого блока умножения объединены и являются седьмыми входами устройства.