Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия
Сущность изобретения: устройство содержит датчик 1 интенсивности отказов, два блока 2, 14 нелинейности, два усилителя 3, 8, пять блоков 4, 9,29, 30,33 умножения, три блока 7,12,32 деления, четыре сумматора 5, 10, 28, 31, три интегратора 6, 11, 27, пять ключей 15, 17, 19, 26, 34, элемент НЕ 23, два элемента И 22,24, одновибратор 21,генератор 20 линейно изменяющегося напряжения , четыре компаратора 13, 16, 18, 25. 1-2-17-6-7-13-22-1-15, 1-14-26-27-30-31-32- 24, 22-6, 22-2-14, 4-5-7, 3-16-11, 10-11-13, 8-9-10-12-13,18-19-11-12,18-21-22,13-23-24- 15,21-24-34, 28-29-31,33-32, 20-25, 26-27-28- 29-31,20-18-19-11-12,22-11,8-18. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (л)5 G 07 С 3/08
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4837511/24 (22) 16.04.90 (46) 07.05.92. Бюл, М 17 (72) В.Д.Гришин, А.Н.Тимофеев и B,В.Лысак (53) 681.178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N. 1580414, кл. 6 07 С 3/08, 1988, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ОПТИМАЛ6НОГО ПЕРИОДА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ (57) Сущность изобретения: устройство содержит датчик 1 интенсивности отказов, два
SU,, 1732364 А1 блока 2, 14 нелинейности, два усилителя 3, 8, пять блоков 4, 9, 29, 30, 33 умножения, три блока 7, 12, 32 деления, четыре сумматора 5, 10, 28, 31, три интегратора 6, 11, 27, пять ключей 15, 17, 19, 26, 34, элемент НЕ 23, два элемента И 22, 24, одновибратор 21, генератор 20 линейно изменяющегося напряжения, четыре компаратора 13, 16, 18, 25.
1-2-17-6-7-13-22-1-15, 1-14-26-27-30-31-3224, 22-6, 22-2-14, 4-5-7, 3-16-11, 10 — 11-13, 8-9-10-12-13, 18-19-11-12, 18-21-22, 13-23-2415, 21-24-34, 28-29-31, 33-32, 20-25, 26-27-2829-31, 20-18-19-11-12, 22-11, 8-18. 1 ил.
1732364
15
Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется находить максимально допустимую интенсивность отказов изделия, которая при заданном периоде контроля и технического обслуживания (ТО) доставляет максимум среднего значения времени полезного функционирования изделия на заданном ресурсе, а также определять при этом среднее значение времени полезного функционирования изделия.
Известно техническое решение, содержащее датчик времени, блок нелинейности, интегратор, два блока умножения, сумматор, блок деления, элемент задержки, компаратор и ключ. Оно позволяет определить оптимальный период технического обслуживания изделия по критерию максимума среднего времени полезного функционирования. Однако оно не определяет максимально возможную интенсивность отказов изделия, которая при заданном периоде контроля и ТО доставляет максимум среднего значения времени полезного функционирования изделия на заданном ресурсе, Известно также техническое решение, позволяющее определять оптимальный период ТО изделия по критерию максимума среднего значения времени полезного функционирования в условиях изменения надежностных характеристик изделия в процессе его эксплуатации. Однако оно не определяет максимально возможную интенсивность отказов изделия, которая при заданном периоде контроля и ТО доставляет максимум среднего значения времени полезного функционирования изделия на заданном ресурсе.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является техническое решение, содержащее датчик интенсивности отказов, компаратор, ключ, два блока нелинейности, два усилителя, два интегратора, два блока деления, два сумматора и два блока перемножения. Оно определяет максимально допустимую интенсивность отказов изделия, которая при заданном периоде контроля и ТО доставляет максимум среднего значения времени полезного функционирования изделия на заданном ресурсе, Недостатком технического решения является узкая область применения, так как оно не позволяет определять среднее значение времени полезного функционирования изделия на заданном ограниченном ресурсе при условии, что изделие имеет максимально допустимую интенсивность отказов и заданный период контроля и ТО.
Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет определения среднего времени полезного функционирования изделия на заданном ограниченном ресурсе при условии, что изделие имеет максимально допустимую интенсивность и заданный период контроля и ТО.
На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит датчик 1 интенсивности отказов, первый блок 2 нелинейности, первый усилитель 3, первый блок 4 умножения, первый сумматор 5, первый интегратор 6, первый блок 7 деления, второй усилитель 8, второй блок 9 умножения, второй сумматор 10, второй интегратор 11, второй блок 12 деления, первый компаратор.13, второй блок 14 нелинейности, первый ключ
15, второй компаратор 16, второй ключ 17, третий компаратор 18, третий ключ 19, генератор 20 линейно изменяющегося напряжения, одновибратор 21, первый элемент И 22, элемент НЕ 23, второй элемент И 24, четвертый компаратор 25, четвертый ключ 26, третий интегратор 27, третий сумматор 28, третий блок 29 умножения, четвертый блок
30 умножения, четвертый сумматор 31, третий блок 32 деления, пятый блок 33 умножения и пятый ключ 34.
Устройство работает следующим образом.
Датчик 1 интенсивности отказов с шагом Ю задает в порядке нарастания последовательность возможных значений интенсивности отказов изделия
il,) = А) — 1 + ЖЛо = О, j = 1, 2, 3, ... Значение интенсивности отказов изделия с выхода датчика 1 интенсивности отказов поступает на вход первого блока 2 нелинейности, В последнем формируется функция вероятности — Л+ безотказной работы изделия Р1(1) =е 1 . Сигнал Р () с выхода первого блока 2 нелинейности поступает на входы второго 17 и третьего 19 ключей. С первого входа устройства на входы первого 5, второго 10 и четвертого 31 сумматоров поступает значение параметра g, с второго входа устройства на входы первого 4, второго 9 и третьего 29 блоков умножения поступает значение параметра С, с третьего входа устройства на входы усилителей 3 и 8 и на второй вход четвертого компаратора 25 поступает значение параметра тз, с четвертого входа устройства на вход четвертого блока 30 умножения поступает значение параметра
Сф, с пятого входа устройства на вход пятого блока 33 умножения поступает значение параметра R. Усилители 3 и 8 усиливают сиг1732364
55 нал так, что на выходе первого усилителя 3 будет значение периода контроля и ТО изделия 2 — hz, а на выходе второго усилителя 82 +Br.
Значение 2 — Ж с выхода первого усилителя 3 поступает на вход первого блока 4 умножения и на вход второго компаратора 16.
Генератор 20 линейно изменяющегося напряжения формируетзначение U»<=t, Значение сигнала т с выхода генератора 20 линейно изменяющего напряжения поступает на вторые входы второго компаратора
16, -третьего компаратора 18 и четвертого компаратора 25. Во втором компараторе
16 сравниваются между собой два значения t — hs и t. Пока с меньше Р— hr, на выходе второго KQMnaparopa 16 управляющий сигнал, как только с станет больше либо равно Р— Лт, на выходе второго компаратора 16 появится нулевой сигнал.
Сигнал с выхода второго компаратора
16 поступает на вход второго ключа
17. Таким образом, на выходе последнего будет значение Р1(1) в течение времени (O,,t — йт), которое интегрируется первым интегратором 6. Значение ю — Ду
Тф1 = Pj(t)Clt с выхода первогоинтегратора 6 поступает на второй вход первого блока 7 деления. Значение сигнала Со (tз — Лт) с выхода первого блока 4 умножения поступает на вход первого сумматора 5, с выхода которого значение Со (2 — hz) 1- g поступает на вход первого блока 7 деления, Значение сигнала
s» = y»(C< (Р— Лт)+ 91 с выхода первого блока 7 деления поступает на вход первого компаратора 13, В блоках 8—
12, 18 и 19 формируется значение сигнала $21 = iygj tCo (р + Ж) + 91 аналогично формированию сигнала sö, но только на пер.иоде r +Вг(тф2) = Pj(t)dt).
+ hz
Одновременно с этим происходит вычисление среднего времени полезного функционирования изделия, С выхода датчика 1 интенсивности отказов на вход второго блока 14 нелинейности поступает значение интенсивности отказов А — 1 предыдущего такта работы датчика 1 интенсивности отказов, Во втором блоке 14 нелинейности формируется функция вероятности безотказной работы изделия Pj-q(t)= е 1, значение которой поступает на вход четвертого ключа
26, В четвертом компараторе 25 происходит сравнение сигналов как во втором компараторе 16, только теперь управляю .,ий сигнал на выходе четвертого компаратора
25 становится равным нулю в момент времени Р, Таким образом, на вход третьего интегратора 27 поступает значение сигнала Pj->(t) на периоде (O,tз), Значение сигнала тф — 1 = тв р — 1(т)й о выхода третьего интегратора 27 поступает на вход третьего сумматора 28, на вход четвертого блока 30 умножения и на вход пятого блока 33 умножения. Значени Ц вЂ” 1 =2 —. гф1 — 1 с выхода третьего сумматора 28 поступает на вход третьего блока 29 умножения, с выхода которого значение Со4 — 1 поступает на вход четвертого сумматора 31. Значение
Сфгф1 — 1 с выхода четвертого блока 30 умножения поступает на вход четвертого сумматора 31. Значение Сфгф1 — 1 + C Значение сигнала R.тф1 — 1 с выхода пятого блока 33 умножения поступает на вход третьего блока 32 деления. Значение сигнала R г Côtôj -1+ C д„-1+9 соответствующее среднему значению времени полезного функционирования изделия на ограниченном ресурсе R, если контроль работоспособности и технического обслуживания проводить с периодом тз, а интенсивность отказов изделия равна А1 — 1, с выхода третьего блока 32 деления поступает на вход пятого ключа 34. Ilo истечении времени Р + Жпосле начала цикла вычислений на выходе третьего компаратора 18 управляющий сигнал становится равным нулю. По спаду этого управляющего сигнала запускается однавибратор 21. За время хз + Ar в устройстве заканчивается весь вычислительный процесс (для вычисления зц необходимо время тз — Лт, для i j — 1 — тз, для $2j — х + Лт ). управляющий сигнал с выхода одновибратора 21 поступает на входы первого 22 и второго 24 элементов И, В первом компараторе 13 сравниваются между собой два значения $1; и $2J. При этом если $» меньше либо равно $21, то на выходе первого компаратора 13 имеется единичный управляющий. сигнал, который через первый элемент И 22 поступает на вход датчика 1 интенсивности отказов. По этому сигналу последний выдает очередное значение интенсивности отказов 1732364 15 25 35 45 55 изделия Л1 + > . Сигнал с выхода элемента И 22 осуществляет сброс интеграторов 6, 11 и 27, блоков 2 и 14 нелинейности и генератора 20 линейно изменяющегося напряжения в исходное нулевое состояние, а по окончанию управляющего сигнала с выхода первого элемента И 22 запускается устройство для очередного цикла вычислений, но уже с интенсивностью отказов изделия i1 + <, Если оказывается, что зц больше зг, то на выходе первого компаратора 13 имеется нулевой сигнал, который инвертируется элементом Н Е 23 в единичный управляющий сигнал. В результате на выходе второго элемента И 24 имеется единичный управляющий сигнал, который поступает на входы первого 15 и пятого 34 ключей. B результате на первом выходеустройства появляется значение интенсивности отказов изделия Л вЂ” 1 предыдущего такта работы датчика 1 интенсивности отказов, равное требуемой интенсивности отказов изделия Л =Л; —, которое при заданном периоде контроля и ТО тз доставляет максимум среднего времени полезного функционирования изделия на заданном ограниченном ресурсе R, а само среднее значение времени полезного функционирования изделия при приведенных условиях поступает на второй выход устройства. На этом работа устройства заканчивается. Формула изобретения Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия, содержащее датчик интенсивности отказов, первый выход которого подключен к первому входу первого блока нелинейности, а второй выход — к первому входу первого ключа, выход которого является первым выходом устройства, выходы первого и второго усилителей соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков умножения, вторые входы которых объединены и являются вторым входом устройства, первые входы первого и второго сумматоров объединены и являются первым входом устройства, вторые входы первого и второго сумматоров подключены к выходам соответственно первого и второго блоков умножения, выходы первого и второго сумматоров соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков деления, выходы которых подключены к соответствующим входам первого компаратора, первые входы первого и второго интеграторов объединены, а выходы соединены с вторыми входами соответственно первого и второго блоков деления, входы первого и второго усилителей объединены и являются третьим входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет определения среднего значения полезного функционирования. изделия, в него введены третий, четвертый и пятый блоки умножения, первый, второй, третий и четвертый ключи, первый и второй элементы И, элемент НЕ, второй, третий и четвертый компараторы, генератор линейно изменяющегося напряжения, третий и четвертый сумматоры, третий интегратор, третий блок деления и одновибратор, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И, выход второго из которых подключен к второму входу первого ключа и к первому входу пятого ключа, выход которого является вторым выходом устройства, выходы первого и второго усилителей соединены с первыми входами соответственно второго и третьего компараторов, выходы которых подключены к первым входам соответственно второго и третьего ключей, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно первого и второго интеграторов, выход первого компаратора подключен к входу элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и подключен к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к входу датчика интенсивности отказов, к первым входам второго блока нелинейности, первого и третьего интеграторов, к второму входу первого блока нелинейности, выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего ключей и с входом генератора линейно изменяющегося напряжения, выход которого подключен к вторым входам второго и третьего компараторов и к первому входу четвертого компаратора, выход которого соединен с первым входом четвертого ключа, выход которого подключен к второму входу третьего интегратора, выход которого соединен с первыми входами третьего сумматора, четвертого и пятого блоков умножения, вторые входы которых являются соответственно-четвертым и пятым входами устройства, выходы четвертого и пятого блоков умножения подключены к первым входам соответственно четвертого сумматора и третьего блока деления, выход которого соединен с вторым входом пятого ключа, выход четвертого компаратора подключен к первому входу третьего блока умножения, выход которого соединен с вторым входом четвертого сумматора, выход которого подключен к второму входу 1732364 10 20 30 40 50 Составитель Н.Баганова Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий Редактор И.Горная Заказ 1584 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 третьего блока деления, выход датчика интенсивности отказов соединен с вторым входом второго блока нелинейности, выход которого подключен к второму входу четвертого ключа, вторые входы третьего суммато- 5 ра и четвертого компаратора объединены и являются третьим входом устройства, зторой вход третьего блока умножения и третий вход четвертого сумматора являются соответственно вторым и первым входами устройства, выход третьего компаратора соединен с входом одновибратора.
