Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия

(51)5 С 07 С 3/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ершей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР Мф 1298787, кл, 0 07 С 3/08, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИ 11 АЛЬНОГО ПЕРИОДА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ(57) Изобретение относится к устройствам для контроля и может быть ис - пользовацо в научных исследованиях и технике,де требуется находить оптимальные периоды технического обслуживания изделий, определять их готовность к целевому функционировацшо, а также среднее время полеэцого функционирования изделий ца заданном ресурсе, 11 елью является повышение точности и быстродействия устройства.Устройство содержит датчик 7 времени,блоки 1,2 и 16 умножения, сумматор 3,блок 4 нелинейности, блок 5 деления,интегратор 6, элементы 8 ц 1 О задержки, компаратор 9, элементы 13 и 15памяти, ждущие мультивцбраторы 13и 15 и ключи 11 и 12. Устройствоспособно оптимизировать период контроля и технического обслужццация покритерию максимума коэффициента готовн.сти изделия, вычислять коэффициент готовности соответствующий найденному периоду, ц среднее время полезного функционирования иэделия назаданном ограниченном ресурсе с учетом затрат времени ца контроль технического состояния изделия, плановуюпредупредительную профилактику иаварийно-црофилактичес ий ремонт.1 ил, 1617453Изобретение относится к устройствам контроля и моФет быть использовано в научных. исследованиях и технике,где требуется находить оптимальныепериоды технического обслуживания(ТО) иэделий, их готовность к целевому функционированию, а также среднеевремя полезного функционирования изделий на заданном ограниченном ресурсе.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства засчет учета времени, затрачиваемогона плановую предупредительную профи, лактику, при определении оптимальногопериода контроля и ТО изделия по критерию максимума коэффициента готовности и вычислении этого оптимальногопериода эа один цикл работы устройства.Известно, что многие технические,системы (изделия) функционируют в такназываемом дежурном режиме. Переводэтих изделий в режим целевого функци- ронирования производится в какой-то,возможно и случайный, момент времени,Наличие отказа в изделии в этот момент приводит к срыву выполнения це"левой задачи,30Для поддержания иэделий в работоспособном состоянии они периодическиподвергаются техническому обслуживанию, заключакщемуся в контроле состояния и ремонте при обнаружении отказа.Важнейшей характеристикой изделий,работакюцих в дежурном режиме, является коэффициент готовности, которыйдля рассматриваемых изделий можетбыть определен из соотношения:40ТгТ фгде Т - среднее время полезногофункционирования изделия,т,е, время, в течение которого оно выполняет или может(готово) выполнить целевуюзадачу;Т - заданное время функциониронания (ограниченный ресуРс) 50изделия, в течение которогоизделие ые только способновыполнять (или выполняет)целевую задачу, но и находится В сОстОянии Отказа и утехнического обслуживания.Если техническое обслуживание проводить очень часто, т.е. с малым пеоиодом, то значительная часть ресурсаТ будет раеходоваться на обслуживание и время полезного функционирования Т будет мало. Следовательно, малым будет и коэффициент готовности,Если техническое обслуживание проводить очень редко, т.е. с большим периодом, изделие длительное время будет находиться в состоянии отказа и время Т будет опять. малым, следовательно, и Кг будет мал.Отсюда следует, что существует такой оптимальный период технического обслуживания, прн котором коэффициент готовности иэделия достигает максимального значения. Усть изделие должно постоянно функционировать (выполнять целевоеназначение) или находиться в состоянии дежурства в течение времени Т(где время Т выступает как ограниченный ресурс, который расходуется,р,ц )+Я 1 Р число сеансов контроля и ТОизделия на ресурсе Т;среднее время полезногофункционирования иэделия напериоде ь= / Р(С)ЙС; где Кизделием на полезное (целевое) функционирование, иа нахождение изделияв состоянии отказа, на контроль, наплановую предупредительную профилактику и на аварийно-проФилактическийремонт),Известно также, что на каждыйконтроль изделия в среднем расходуется время . Контроль осуществляетсялс периодичностью ь. Отказы, возникающие на периоде , обнаруживаютсялтолько в результате контроля. Еслив результате контроля изделие оказется работоспособным, то проводитсяплановая предупредительная профилактика (ППП), Среднее время, затрачиваемое на проведение ППП, равно О.Если в результате контроля изделиеокажется неработоспособным, то проводится аварийно-профилактический ремонт (АПР), в результате которогоустраняется неисправность, Среднеевремя, затрачиваемое на проведениеАПР, равно. Иэделие, находящеесяв состоянии отказа, контроля, ППП иАПР, не может выполнять целевое назначение. Если Р(Т.) - вероятность безотказной работы изделия эа время С,то уравнение баланса на ресурсе Тмозно записать в следукщем виде:17453 б 51 О15 К (с) щах К (сс)20г фПредложе иная мате ма тичес кая модел ь может быть реализована в устройстве, схема которого приведена на чертеже,Устройство содержит первый 1 н 25 второй 2 блоки умножения, сумматор 3, блок 4 нелинейности, блок 5 деления, интегратор 6, датчик 7 времени, первый элемент 8 задержки, компаратор 9, второй элемент 10 эадержки, первый 11 и второй 12 ключи, первый элемент30 13 памяти, ждущий мультивибратор 14, второй элемент 15 памяти н третий блок 16 умножения.Устройство работает следующим образом, 35При включении устройства с управлякщего выхода датчика 1 на вход блока 4 нелинейности поступает управляющий сигнал. Этот сигнал обеспечивает одновременную (синхронную) работу дат 40 датчика 7 и блока 4. Датчик 7 (генератор линейно изменяющегося напряжения) вырабатывает выходной сигнал Ц и =С, т.е, на информационном выходе вььн едатчика 7 непрерывно изменяется вре мя, Одновременно с датчиком 7 блок 4 начинает формировать выходной сигнал, Р(С), соответствуяпий вероятности безотказной работы иэделия эа время С. Этот сигнал поступает на первый вход50 первого блока 1, на второй вход второго блока 2 и на вход интегратора 6. На первый вход второго блока 2 с второго входа устройства поступает значение параметра К, а с первого входа устройства на второй вход первого блока 1 и на второй вход сумма- тодд 3 - значение параметра /3 . Реэуль 5 5 16- среднее время нахождения изОделия в состоянии отказа на периоде 6 с с -сСреднее,время полезного функционирования изцелия на ресурсе Т составляет Т ИС а коэффициент готовности ф лФЮ1 Вшеешс ++ Ы Р(с )+ Я 1-Р(с ЦДля определения оптимального периода контроля и ТО с , обеспечивающего максимальный коэффициент готовности К(Ф ) изделия, необходимо найти такой период контроля и ТО Й", при ко" тором тат перемножения Ю Р(С) с выхода второго блока 2 поступает на четвертыйвход сумматора 3. На третий вход сумматора 3 и на вход второго элемента10 с информационного выхода датчика 7поступает значение сигнала С. Результат умножения (Р(С) с выхода первогоблока 1 поступает на первый вход сумматора 3. С третьего входа устройствана пятый вход сумматора 3 поступаетзначение параметра. Результат суммирования С+А Р(С)+ Ь +-Р(С) свыхода сумматора 3 поступает на второй вход блока 5, С выхода интегратора 6 значение С =Р(С)ЙС, равноеосреднему времени полезного функционирования изделия на периоде С, если изделие обслуживать с периодом Сконтроля и ТО, поступает на первыйвход блока 5. Результат деленияС++ (С)+1-Р(Сс выхода блока 5 поступает на первыйвход коьптаратора 9 и через первый элемент 8 на второй вход компаратора 9. Время первого и второго элементов 8 и 1 О выбирается одинаковым илравным Ь ь. Величина этого значения определяет точность определения оптимального периода контроля и ТО. В результате на первом и втором входах компаратора 9 имеются значения К (С)лг н К (С-Ьс ). В начале работы К (С-бб) меньше Кг(С). Когда К(С-ЬФ) стачет больше К (С), на выходе компаратора 9 появится управляющий сигнал, который запустит ждущий мультивибратор 14, Это означает, что найден оптимальный период контроля и ТО иэделия, С выхода ждущего мультивибратора 14 управлянюий сигнал поступает на управляющие входы ключей 11 и 12 и элементов памяти 13 и 15, По управляющему сигналу с выхода ждущего мультивнбратора 14 во втором элементе 15 эапомилМ ла нается значение=С-Ьс, равное оптимальному периоду контроля и ТО, Это эначение через открытый ключ 12 поступает на второй выход устройства. В элементе 13 памяти по управлякюцему сигналу с выхода ждущего мультнвибратора 14 эгпоиипаетоя значение К(с )=лКг(С-Ьс), равное максимальному ксэфФициенту готовности изделия при выбванной стратегии обслуживания. Это1 Ь 17453 Составитель Н,БаганонаРедактор Л.Пчолинская Техред Л.Олийнык Корректор Л,Бескид Заказ 4120 Тираж 370 ".одпи" нееРНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 П 1.оизводстненно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул, Гагарина,101 значение через открытый ключ 11 поступает на первый выход устройства ина первый вход блока 6, На второйвход блока 16 с четвертого входа уст 5ройства поступает значение параметраТз - заданное время активного функсционирования изделия (ограниченныйкресурс). Результат перемножения Т =Т К (), соответствующий среднемурФвремени полезного функционированияиэделия за время Т, с выхода блока16 поступает на третий выход устройства. На этом работа устройства за-канчивается .15Полозительньй эффект, который даетпредлагаемое изобретение, состоит втом, что оно позволяет определитьоптимальный период контроля и технического обслуживания изделий по критерию максимума коэффициента готовности изделия с учетом времеви, затрачиваемого на плановую предупредительную профилактику, т.е, модель,которая реализуется устройством, более адекватна процессам, происходящимв реальных системах,формула изобретения30 Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия, содержащее датчик времени,. выход которого через блок нелинейности подключен к входу интег 35 ратора, выход которого соединен с первым входом блока деления и первыи входом первого блока умножения, второй вхОд которого является первым входом устройства, выход блока умножения соединен с первым входом сумматора, второй вход которого являетсяпервым входом устройства, выход сумматора подключен к второму входу блока деления, выход которого непосредстненно и через первый элемент задерзки соединен с входами компаратора, выходы первого и второго ключейявляются выходами устройства, второйблок умножения и второй элемент задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с цепью повышения точности и быстродействия устройства, в него введены третий блок умножения, ждущиймультивибратор и первый и второй блоки памяти, выходы которых подключенык первым входам соответственно первого и второго ключей, ныход датчикавремени соединен с входом второгоэлемента задержки и с третьим входомсумматора, четвертый вход которогоподключен к выходу второго блока умножения, первый вход которого является четвертым входом устройства, второй вход второго блока умножениясоединен с выходом блока нелинейности, пятый вход сумматора являетсятретьим входом устройс.тна, выход компаратора через ждущий мультинибраторподключен к вторым входам ключей и кпервым входам первого и второго блоков памяти, зторые входы которыхсоединены с выходами соответственнопервого и второго элементов задержки,выход первого ключа подключен кпервому входу третьего блока умножения, второй вход которого являетсячетвертым входом устройства, а выход - третьим выходом устройства.