Устройство для определения показателей надежности объектов

 

ОПИСАНКЕ ИЗОБРЕТЕИБЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным злакам (21) 4949191/24 (22) 25.06.91 (46) 30.10.93 Бюл. Ио 39 — 40 (71) Военно-воздушная инженерная академия им.проф.Н.ЕЖуковского (72) Бурба АЛ; Захаров А.Н.; Колычев СЛ (73) Бурба Апександр Алексеевич; Захаров

Анатолий Николаевич; Колычев Сергей Алексеевич (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕПЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ОБ ЕКТОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для определения показателей надежности, а именно вероятности безотказной работы, среднего времени наработки на отказ, среднего времени восстановления, коэффициента готовности и коэффициента технического использования. Устройство позволяет расширить функциональные возможности за счет определения коэффициента технического испопьзованиа Оно содержит два генератора тактовых импульсов, делитель частоты, два коммутатора, блок памяти, пять элементов И, два триггера, дешифратор, блок управления, вычислительный блок задатчик признаков показателей надежности, два блока индикации, три регистра, два распределителя импульсов, счетчик текущего времени, блок сравнения, блок деления, элемент задержки и блок вычитания.

3 ил.

2002301

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для определения показателей надежности, а именно вероятности безотказной работы P(t), среднего времени наработки на отказ То, среднего времени восстановления Тв, коэффициента готовности Кг и коэффициента технического использованияя Кт и в процессе эксплуатации, Наиболее близким к изобретению является устройство, принциг1 работы которого состоит в подсчете времени, в течение которого абьект находится в исправном состоянии, времени восстановления при возникновении отказов и количества отказов для последующего вычисления значений показателей надежности.

Лс

P(t} = е то (1) а где Л t — промежуток времени, за который определяется P(t), 20

l =1

То =— п (2) где Тл1 — отрезок времени от (И)-го до i -га отказа, в течение еаторого абьект находился в исправном состоянии, 30

l=1

TB=— и (3) То

4+Тв (4) i=1,...,n (п — число отказов), Недостатком этого устройства является невозможность определения коэффициента технического использования Кти, который характеризует долю времени, когда технический обьект исправен.

Целью изобретения является расширение функциональных вазможностей за счет определения коэффициента технического использования.

Коэффициент технического использования может быть определен по следующе формуле и

55 жимав в зависимости ат состояния триггеров 8 и 9. Триггер 8 устанавливается в "1" па импульсу ат коммутатора 3 через элемент И

5 при поступлении ат c:>:ål.l кт)нтроля абьекта сигнала "Исправна" и в "О" по импульсу через элемент И 6 посл.. l) i )ïч". я сигнала п а;т.,), -(т.,),- ! =1

Кти—

Тз где Ты — время установления 1-ro отказа, 5

15 где Тз — заданный период эксплуатации, который в общем случае включает время исправной работы,. время неисправности, время нахождения на профилактике, время нахождения на ремонте;

j = 1,.„, N (N — числа периодов работы).

На фиг.1.представлена блок-схема устройства для определения показателей надежности абьектов; на фиг.2 и 3 изображены циклограммы работы соответственно первого и второго распределителей импульсов (по оси ординат обозначены номера выходов распределителей импульсов, а по оси абсцисс — число тактов), Устройство для определения показателей надежности обьектав содержит первый генератор 1 тактовых импульсов; делитель 2 частоты, первый коммутатор 3, блок 4 пал1яти, первый 5, третий 6 и второй 7 элементы

И, первый 8 и второй 9 триггеры, дешифратор 10, алак 11 управления, вычислитсльный блок 12, задатчик 13 признаков показателей надежности, первый блок 14 индикации, первый 15, второй 16 сигнальные входы и установочный вход 17 устройства, первый регистр 18, второй генератор

19 тактовых импульсов, первый 20 и второй

21 распределители импульсов, счетчик 22 текущего времени, блок 23 сравнения, второй коммутатор 24, первый 25 и четвертый

2б элементы И, блок 27 деления, элемент 28 задержки, второй 29 и третий 30 регистры, блок 31 вычитания и второй блок 32 индикации.

Устройство работает следующим образом, Генератор 1 тактовых импульсов вырабатывает импульсы, паступа)ощие на входы делителя 2 частоты и коммутатора 3. На выходе делителя 2 формируются временные импульсы, Частота импульсов задающего генератора опреДеляется длительностью выполнения длинных операций (деление, возведение в степень), а коэффициент реления делителя 2 — периодом счета времени.

Каждый временной импульс с выхода делителя,2 частоты запускает коммутатор 3, управляющие сигналы с выхода которого поступают на первые входы блока 11 управления и элементов И 5, 6, 7. На второй и третий входы блока управления поступают сигналы с выходов дешифратара 10 и задатчика 13 признаков пака.)ателя надежности, Дешифратор 10 вырабатывает признаки ре2002301 коммутатор 24 сигнала, соответствующего величине (g 41)J-1, на информационНый ! =1

5 вход регистра 29. Управляющий сигнал на запись поступает при этом с пятого выхода распределителя 20 импульсов.

Так происходит до тех пор, пока не будет выполнено условие Тт 2 Т . При соблю10 дении этого неравенства на выходе блока 23 сравнения появляется сигнал, который открывает элемент И 26 (запускается распределитель 21 импульсов) и обеспечивает прохождение сигнала, соответствующего

fl величине (, Тл ), на информационный вход

j 1" регистра 30. Управляющий сигнал на запись поступает при этом с первого выхода распределителя 21 импульсов, По сигналам с

20 второго и третьего выходов распределителя

21 импульсов осуществляется считывание и A величин (,">, Т„ )1-1 и (,, Тл )1 из первого 29 и

1=1 =1

25 второго 30 регистров соответственно на входы вычитаемого и уменьшаемого блока

40

50 (56) Авторское свидетельство СССР

М 1159034, кл, G 06 F 15/46, 6 05 В 23/02, 1983.

Формула изоб ретения 55

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ОБЪЕКТОВ, содержащее первый генератор такто"Неисправно". Триггер 9 устанавливается в

"1" по импульсу через элемент И 6 при поступлении сигнала "Неисправно" и в "0" при изменении состояния триггера 8 с нулевого на единичное. Первому режиму соответствует состояние "1" триггера 8 и "0" триггера

9, второму режиму — состояние "0" триггера

8 и "1" триггера 9, третьему режиму- состояние "1" обоих триггеров.

8 первом режиме производится подсчет времени исправной работы, во втором . времени восстановления, в третьем - количества отказов (при переходе объекта из состояния "исправно" в состояние

"неисправно").

С выхода задатчика 13 признаков показателей надежности на вход блока 11 управления поступает признак показателя надежности, который необходимо вычислить. Блок 11 вырабатывает сигнал началь.ной установки, сигналы обращения к ячейкам блока 4 памяти, управляющие сигналы на вход вычислительного блока 12, который осуществляет определение показателей надежности объекта по зависимостям (1) — (4). Значения этих показателей подаются на вход блока 14 индикации.

Одновременно с началом работы описанной части устройства включается в работу второй генератор 19 тактовых импульсов, который задает темп работы распределителей 20 и 21 импульсов. С установочного входа 17 устройства вводится значение заданного периода эксплуатации Т> на-информационный вход регистра 18. Управляющий сигнал на запись подается при этом с первого выхода распределителя 20 импульсов. По сигналу с третьего выхода распределителя 20 обнуляется и запускается в работу счетчик 22 текущего времени. Одновременно по сигналам с второго и четвертого выходов распределителя 20 импульсов величины заданного и текущего времени подаются с выходов распределителя 20 импульсов величины заданного и текущего времени подаются с выходов соответственно регистра

18 и счетчика 22 текущего времени Тт на входы блока 23 сравнения. Если выполняется условие Тт < T>, на выходе блока 23 сигнал отсутствует (будет нулевой сигнал ), что обеспечивает закрытие элемента И 26 и прохождение с выхода блока 4 памяти через вих импульсов, подключенный выходом к входу лллигеля ««стоты и информационно31 вычитания. Одновременно сигнал с третьего выхода распределителя 21 импульсов поступает через элемент 28 задержки на второй вход элемента И 25 и открывает его.

Наличие задержки необходимо для обеспечения одновременного поступления величины на блок 27 деления (учет времени, необходимого для вычитания). е

С выхода блока 31 вычитания сигнал, соответствующий значению числителя формулы (5), поступает на вход делимого блока

27 деления, на вход делителя которого подается с выхода регистра 18 через элемент И

25 сигнал, соответствующий величине Т>. С выхода блока 27 величина коэффициента технического использования Ктц, определенная по зависимости (5), подается на блок

32 индикации. По окончании вычисления К и с помощью распределителя 20 импульсов счетчик 22 текущего времени обнуляется и цикл работы устройства повторяется. му входу первого коммутатора, связанного управляющим входом с выходом делителя частоты,а выходом - с первым входом блока управления, с первыми входами первого и второго элементов И и первым входом третьего элемента И, подключенного выхо2002301 дом к единичному входу первого триггера, "связанного прямым выходом с первым входом дешифратора и вторым входом второго элемента И, подключенного выходом к нулевому входу второго триггера, соединенного единичным входом с выходом первого элемента И, а прямым выходом -- с нулевым входом первого триггера и вто рым входом дешифратора, подключенного выходом к второму входу блока управления, связанного третьим входом с выходом задатчика признаков показателей надежности, первым выходом - с управляющим входом вычислительного блока, а вторым выходом - с адресным входом блока памяти показателей надежности, подключенного информационным входом и выходом соответственно к первому информационному выходу и информационному входу вычислительного блока, связанного вторым информационным выходом с информационным входом первого блока индикации, вторые входы первого и третьего элементов И являются сигнальными входами соответственно "Исправно" и

"Неисправно", служащими для подключения объекта, отличающееся тем, что в устройство введены три регистра, два распределителя импульсов, блок вычитания, блок деления, блок сравнения,.счетчик времени, второй коммутатор, второй генератор тактовых импульсов, второй блок индикации, четвертый и пятый элементы И, выход второго генератора тактовых импульсов подключен к йерваму входу четвертого элемента И и входу первого распределителя импульсов, соединенного первым и вторым входами соот:ветственно с входом разрешения записи и входом разрешения считывания первого регистра, а третьим и четвертым выходами - с входами соответственно обнуления и счета счетчи5 ка времени, подключенного выходом к первому входу блока сравнения, связанного вторым входом с выходом первого регистра и с первым входом пятого элемента

И, а выходом "Больше и равно" - с вторым

10 входом четвертого элемента И и управляющим входом второго коммутатора, подключенного информационным входом к информационному выходу блока памяти показателей надежности, а первым и вторым выходами - к информационнь|м входам соответственно второго и тр. тьего регистров, соединенных выходами соответственно с входами вычитаем ого и уменьшаемого блока вычитания, подключенного выходом к входу делимого блока деления, связанного входом делителя с выходом пятого элемента И, а выходом - с информационным входом второго блока индикации, выход четвертого элемента И .подключен - к входу запуска второго распределителяя импул ьсов,соединен ного первым и вторым выходами соответственно с входом разрешения записи и входом разрешения считывания третьего регистра, а третьим выходом через элемент задержки

- с вторым входом пятого элемента И и непосредственно - с входом разрешения считывания второго регистра, подключенного входом разрешения записи к пятому выходу первого распределителя импульсов, информационный вход первого регистра является установочным входом устройства.

2002301

Составитель А.Бурба

Техред M. Моргентал

КоРректор В.Петраш

Редактор Т,!Орчикова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/6 .

Заказ 3174

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101