Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания объекта

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК А 1 1)4 30 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ алаПТИ- СЛУоиьзоГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССУ 758210, кл. С 07 С 3/08, 1978,Авторское свидетельство СССРИ 955 139, кл. С 07 С 3/08, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯМАЛЬНОГО ПЕРИОДА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЖИВАНИЯ ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится к устствам контроля и может быть исполвано в научных исследованиях и п эксплуатации объектов техники, к атребуется находить оптимальные п р оды их технического обслуживания. Цельизобретения - повышение точности.Устройство содержит датчик 1 времени,блоки 2, 5, 14-19-и 28 умножения,сумматоры 3 и 20, блоки 4, 24 и 25деления, элементы памяти 6 и 7, элемент сравнения 8, элемент И 9, блоки10 и 11 возведения в степень, инверторы 12 и 13, вычитатели 21-23, генератор 26 тактовых импульсов и ключ27. Устройство позволяет более точноопределить оптимальный период технического обслуживания объекта за счетучета самостоятельного проявления отказа. 1 ипИзобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано в научных исследованиях и при эксплуатации объектов техники, когдатребуется находить оптимальные периоды их технического обслуживания,Целью изобретения является повышение точности за счет учета самостоятельного проявления отказа. 10Все материальные объекты - этообъекты, имеющие ограниченный ресурс.Считаем, что объект прекращает целевое функционирование, когда у негоизрасходуется ресурс или наступит отказ. Ограниченный ресурс расходуетсяв процессе эксплуатации на целевоефункционирование объекта в работоспособном состоянии и в состоянии скрытого отказа, а так же на техническое 20обслуживание. Эффективность использования объекта зависит от продолжительности соответствующих периодовего эксплуатации.Если не проводить техническое обслуживание объекта, то время, в течение которого он работает, соответствует времени функционирования объектадо момента проявления отказа, Увеличение числа сеансов контроля и технического обслуживания с одной стороныповышает эффективность использованияобъекта за счет выявления скрытых отказов и их устранения, но с другойстороны, повышает расход ресурсов натехническое обслуживание, что приводит к снижению эффективности использования объекта. Отсюда следует, чтосуществует некоторый оптимальный период между техническими обслуживания ми, доставляющий максимум эффективности использования объекта.Пусть объект обладает запасом ограниченного ресурса К. В режиме нормального функционирования и в состоя нии скрытого отказа объект в среднемрасходует в единицу времени с единицресурса, а в режиме технического обслуживания - я единиц ресурса закаждый сеанс.50 Уравнение баланса по ресурсу Кможно записатьь(с + )где ь - период между техническими55обслуживаниями,И - число сеансов техническогообслуживани)ь.Из уравнения баланса находим Кс Г+Находим выражение для математического ожидания потерь эффективностиобъекта. Так как моменты возникновения неисправности и проявления отКазаслучайны, то для описания процессаизменения технического состояния объекта используем плотность распределения времени наработки объекта до момента возникновения в нем скрытогоотказа Й и условную функцию распределения времени развития скрытогоотказа Р(Ч),Рассмотрим полную группу событий,которые могут иметь место на межпрофилактическом интервале.А. Объект в течение интервала0,71 функционирует в состоянии работоспособности. После окончания этогопериода проводится техническое обслуживание в течение времени СореолВэтом случае потери эффективности.обьекта связаны с прекращением его функЦИОНИРОВаНИЯ На ВРЕМЯ ь ббДьыьь (")1"Обе Е ьгде ьУ- снижение эффективностифункционирования объектавследствие потери времени на техническое обслуживание,Г(Г) = 1 - Р(Г) - вероятность безотказной работы объектана0,7,В, Объект функционирует безотказно до момента , в момент С возникаетскрытый отказ, который не проявлялсядо конца интервала 0,7 В этом случае потери эффективности можно определить следующим выражениемрьЙ,Р) = 1 дЫыьь - х) + Ы 1 хохР (Г - х) К(х)йх,где 5 М .(С - х) - функция сниженияэффективности функционирования объекта от времени его пребывания в состоянии скрытого отказа.Ф (Ч) = 1 - 9 (Ч).С. Объект, функционировал безотказно до момента С, в момент С возникает скрытый отказ, который проявляется до конца интервалаОЯ. В этомслучае потери эффективности объектасоставляють Иьин) = ) ь ы (7- х) +ь)ь, +ьь ЧобсЛ ) 1 (Х) ь (Х)ЙХножения,. на вторые входы этих блоковподаются значения Я и 9,р. Произведения яр е ри я е " подаются напервый вычитатсль 21. Разность этихфункций подается на третий блок 14умножения, на другой вход которогопоступает сигнал с второго блока 24деления. На первый вход блока 24 по -ДаетсЯ сигнал ьЫр, а на втоРой - Разность , - 3, образующаяся в третьемвычитателе 23, Сигнал, соответствую р- Зрдается на второй вход второго сумма тора 20. На третий вход сумматора 20 подается сигнал с выхода второго вычитателя 22, соответствующий слагаеК 7 дмому в (в " - 1), который образуЯ рется путем деления К и Я в третьем блоке 25 деления, умножения в блоке 28 на значение функции е Р" и вычитания сигнала К/1 р в блоке 22. Третье слагаемое К, образуется в четвертом блоке 15 умножения и подается на первый вход сумматора 20, на четвертый и,пятый вход которого поступают ьИ р и ЬЯЬ,. С выхода сумматора 20 сигнал поступает на второй вход второго блока 5 умножения, на первый вход которого поступает сигнал с первого блока 4 деления, соответствующий выражению К/(с Г; + 8). В блоке 21 па 35 раметр с с входа устройства перемножается с текущим значением датчика времени ;, а в сумматоре 3 выходной сигнал блока умножения суммируется с другим входным параметром устройства 8. На второй вход первогоблока 4 деления с входа устройства подается параметр К, определяющий за- пас ограниченного ресурса. С выхода второго блока 5 умножения сигнал, соот ветствующий среднему значению потерьэффективности функционирования.,объекта при заданном датчиком 1 времени зна-. чении ;, посылается на информационные входы первого элемента б памяти и ключа 27. При этом ранее записанное 50 в элементе б значение ьМ ( ф; - 1) по сигналу генератора 26 тактовых импульсов пересылается на информационный вход второго элемента 7 памяти, с выходом которого по сигналу блока 26 напряжение, равное значению %" ЬМ( ;,), подается на первый вход блока 8 сравнения. Одновременно по сигналу генератора 26 с выхода ключа 27 напряжение, соответствующее величине Ь И ( ;), подается на второй входблока 8 сравнения (в исходном состоянии перед началом работы во второй элемент 7 памяти засылается максимально возможное значение ЬМ , а первый элемент 6 памяти устанавливается в нулевое состояние). В блоке 8 сравнения сравниваются между собой две величины ЬЙ ( Т;,) и ЬЙ (,), одна из которых соответствует текущему значению а другая - предшествующему ;, . Если в результате сравнения окажется, что ЬИ ( "441 с( "1-1)то с первого выхода блока 8 сравнения выдается управляющий сигнал датчику 1 времени на выдачу очередного значения 1+1. В противном случае, т,е. при ЬР ( ;) ) Ь Й( ;,), такойсигнал выдается с второго выхода блока 8 сравнения на разрешающий вход элемента И 9 и значение, соответствующее оптимальному периоду обслуживанию объекта +, с второго выхода датчика 1 времени поступает на выход устройства. Работа устройства на этом заканчивается,Предлагаемое устройство позволяет более точно найти оптимальный период технического обслуживания объектов, имеющих ограниченный запас ресурса. Любое отклонение от оптимального периода обслуживания влечет засобой снижение эффективности функционирования объекта. Например, если период между сеансами обслуживанияуменьшить, то будет больше израсходовано ресурсов на контроль и обслуживание объекта и, как следствие этого, меньше останется ресурса на полезноеФункционирование, С другой стороны, если период между сеансами обслуживания увеличить, то объект может достаточно длительное время функционировать в состоянии скрытого отказа с меньшей эффективностью, а в момент проявления отказа возникнут потери в эффективности из-за необходимости аварийного восстановления работоспособности объекта.Если обозначить: М- среднеэффективность функционирования объекта без оптимизации периода техничес" кого оболуживания; И ( ф) - средняяэффективность функционирования объекта при оптимальном периоде обслуживания, причем всегда Й(Т") ) Рс),