Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания изделия

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК л,з 6 07 С 3/140 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗЙБРГТЕНИЯК АВТОРСКОЫУ СВИДЕТЕЛЬСТВУВУ ЙТ+ Р чкпплалзггю а мывкзялдгмюыаюю(57) Изобретение относится к контролю и может быть использовано в научь 4 х исследованиях и технике, где требуется находить оптимальные периодь 4 технического обслуживания изделий, Цель изобретени - повышение точности устроиства Ус 4 ройство содержит дачик 1 времени, сумматоры 2 и 3, блок 4 нелинейности, интегратор 5, блоки 6 и 7 деления, блок 8 умножения. регистрц 9 и 10, блок 11 сравнения, ключ 12 и регистратор 13. В данном устроойстве повышается точнпф.ть ОГГ еделения ОптималььюГО периода технического Оослуживанил изделия за счет уче:а в=рабе ки ресурса, 1 4 л,(21) 4751891 (22) 23,10.89 (46) 30.12.91 (72) В.В. Тою метьев и С,Ю (53) 681.178 ( Бюл. М 48ев, А.В. Ры. КОРОтков В 4 ажнейшей хапактеристикой излелий работаюгцих в дежурном режиме, является коз фициент -ОтавОсти, который для рас. сматриааемых изб-лий 4:вяжет быть спреде. ЛЕН СОтМОШЕ 4.4 ИЕК нтролю и ых иссленаходить го Обслу- целевому ГРЕф - ,ОЕДЬ 4 ЕЕ ВРЕМЯ ПО нирова 44 ия изде,ия, т, е,КО ГОРОГО ОНО ВЬ 4 Г 4 Г 144 Ь 4 ЯЕт ,; зь полнять целу;О задачу,: Т - задан -4 ое время ф(ограниченный ре рс) из которг.Го изделие не тол ПОЛНЯТ,ИГ 4 И ВЬ ПОЛ;4 ЯЕт) Ц и находится в сосгоянии те нического рб луч, иван ансли контроль и техн ВаНИЕ ПООВдаитЬ РчоНЬ 4 а иодом 4 О значительна будет расходоватьсл на время полезного функциоРЕЗНОГО фУНКЦ 40- .ре 4,я. в т., ние ли может (готово)(56) Авторское свидетельство СССРВ 1495837, кл. О 07 С 3/10, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ОПРД 4 Д 4:ЦИЯ ПТ 4,441 АЛ 4.:ПО г 4 РИОДА Т 4:Хни СКС О О 5 СМВАНЛЯ МЗДЕ:144 ЯИзобретение относится к ко может быть использовано в научн дованиях и технике, где требуется оптимальные периоды техническо живания изделий, их готовность к функционированию, Цель изобретения - повышение точности устройства за счет сняли допу 4 цен 44 я, что ггосле восстановления изделие становится новым,Многие технические системы (изделия) функционируют в так называемом дежурном режиме. Перевод этих изделий в режим целевого фу 4.4 кционирбвания производится в такой-то, возможно и случайный, момент времени, Наличие отказа в изделии в этот момент приводит к срыву вцполнения целевой задачи.Для поддержания изделий в работоспособном состоянии они периодически пЩ- вергаются техническому обслуживанию, заклочаащемуся в контроле состояния и ремонте пои обнаружении отказа. ункционированиядел 44 я, в течение ько способно выелевую задачу, ноотказа контроля и ия, ическое обслужисто, т, е, с малымя часть ресурса Тобслуживани 4,-1- д Р:.1:, (Т)+ Тф -.= где С равно: дет мало. Следовательно, малым будет и козффициен 1 готовности,Если контроль и гехническое обслужи. Вание .1 роводить Очень редко т, е, с большим периодом, тогда изделие может длительное время находиться в сосоянии отказа и время Т будет опягь малым, сле- довательР 1 О, и Кг буде 1 мал,Отс 1 оде следует, что су 1 цествуат такой оптимальнь 1 й период КО 1 троля и техниче- скОГО обслуживания, при кОтс 1 ром кОзффициент ГотовностР 1 изИлия достиГ 38 т максимального значения, .;Гтестве 1 Ным 1 тремлеР 1 ием яв 1 глется 11 сКсжеР 1 ие этОГО ОПТИМВ 31 ь 11 ОГО г 18 Г 1 ЫОДВ,уст изделие л 1 О 11 у"1 О посто 1 Р 11 РО функ" ционировать (выполнять целевое назначе.1 ие) или нс 1 ходиться в сослэяыии д 8 журстВэ в течение времени Т, где время Т выступает как ограниченный ресурс, который расходу. ется изделием на полезное (це 1 левое) функционирование, на нахождение изделия в состоянии Отказа, на Восстановление отказа и на контроль и техническое обслужиВа ние, Известно также, что на каждый контроль и техническое Обслуживание изделия В среднем расходуется Время )". Контроль и техническое Обслуживание Осуществляется с периодичностьо т, Отка.ы, еоз 11 ика 1131 цие на Г 18 Р 1 иоде Г ОбнаружиВаются только в результате контроля, На восстановление изделия при возникновении отказа в среднем расходуется время О. Изделие, находящееся в состоянии отказа, контроля и технического Обслуживания, а также восстановления, не может выполнять целевое назначение,УравР 18 Р 1 ие баланса на ресурсе Т можно записать в следующем виде где г - период проверки изделия;у - дли 18 льность контзоля и технического обслуживания изделияО- длительность ремонта изделия;х - математи еское ожидание времени доотказаЕ(КЩ - матема 1 ическое ожидание количества Отказов за Т.Так как после каждого отказа проводится лишь минимальный ремо 1 т, то известно, ЧТО (К(Т); 0 = Т оо, ПредСтаапявт ИЗ СЕбя пуассоновский процесс, Следовательно, Е(КЩ) Л(5)бЯ, где А(3) есть интенсивоность отказов иэделия в момент времени 8.Так как иэделие является высоконадежным объектом и Тх М, х у,то значение первого и второго слагаемь 1 х уравнения баланса, с учетом погрешности, можно записать В следующем виде: Используя выражения (1) и (2), уравнение баланса можно записать- - - + В:- + Ое (к т)+1 ф =тГ+,Г 22(3)Выразив из этого выражения Тф и подставив его значение в формулу Кг, получим т т3 А(з)дз ---- " 3 А(в) сЪ. (4)+1 2 Т ,40 Анализируя выражение (4) видно, чтопервые три слагаемых не зависят от т, поэтому Кг как функцию от т можно представить в следующем аиде: 1+) ,(в) сЬ.о При конечных значениях 8 и 7 при 55 Г второе слагаемое выражение (5) возрастает, следовательно, Кг (г) уменьшается.При увеличении т наоборот, возрастает третье слагаемое выражение(5). Сяедовательно, существует такой оптимальный период У контроля и техническогс обслу П 02 403живания иэделия, при котором Кг( Г) принимает максимальное значение.Предложенная модель нахождения оптимального "., доставляющего максимум КГ,реализована аггпаратурно в виде устройства, Так как целью является не нахождениеКг, а ОПредеЛЕНИЕ ОПТИМВЛЬНОГО ПврИОдяконтроля и технического обслуживания, тозначение С не выцигляется,На чертеже приведена схема поедложенного устройства,УстройстВО сОДержит Датчик 1 Времени(генератор ступенчатого напряжения),первый сумматор 2, Второй сумматор 3,блок 4 нелинейности, интегратор 5, первый блок б делеия, Второй блок 7 деления, блок 6 умножения, первый регистр 9,второй регистр 10, блок 11 сравнения,ключ 12. регистратор 13.Устройство работает следующим абразом,Датчик 1 времени с шаом Ь задает впорядке нарастания последовательностьвозможных значений интервала % контроля и технического, обслуживания изделий а =д - 1+ЛЯ где 1 = 1, 2, И. Прикаждом очередном значении ц из блока 4нелинейности выбирается функция А Д изасылается В интеГратор 5, С втОООГО Входаустройства значение верхнего предела интегрирования Т подается на второй Входинтегратора 5 и на первый вход первогоблока б д 8 л 8 ния, С ВтороГО Выходя датчика1 времени значение Времени з подаетсяна первый Вход первого сумматора 2 и второй вход первого блока б деления, На вторОЙ Вход сумматора 2 и Второй Вход блокас первоо Входя устройства поступает значение воемени , С выхода блока б значелпние т 1,2 Т (6) подается на второй входблока 8 умножения, иа первый вход котОрОГО с Выхода интегратора Б постугя"тет значение 3 А(з) б 3, (7)о д 5С Выхода блока 3 произведение выражений (б) и (7) поступает на первый входвторого сумматора 3,С ВыхоДЯ сфмдтора 2 значение т 4-Гпоступает на первый Вход Второго блока 7 50деления, на второй вход которого с первоговхода устройства г.оступает значение у СВыхода блошка 7 значение уУ(ц + (Р поступает на второЙ вход сумматора 3, с выходакоторого сумма Вь;ражения (О) и произведения выражений (б) и (7) при заданном датчиком времени 1 значении % зась 1 лается навход первого регистра 9 и на второй Входблока 11 сравнения.При этом ранее занесенноев первый регистр 9 значенией - 1+7 т+ 3 А(з) сЬ, одна из которых соответствует текущему значению, г; а др Гяя - предсвествующемуЕсли в результате такого сравнени окажется что)1+1,-+ н ", "сс 2 - . ", -то с первого выходя блом сравнения выдается управляащ:., сигнал на вход датчика 1 Гремеи, разреця;:-,щий Выдачу очередого значения т Г противном случае, т, е если:с Второго Выхода блока 11 сравнения ВыдаРтс.1 пязпеляюцОЙ сиГнал на схему совпа" ДЕИВ И ЗНЯЧЕЕи И -=-Гол С трэтЬЕГО Вь хода датчика 1 Времени поступает на выход регистратора 13, Работа устройства на=то загерщается: Таким образом. Предложенное устройство позволяет повысить точносгь Определения оптимального периода пересылается ВО второй регистр 10 и затем поступает на первый вход блока 11 сравне- НИЯ.В исходном сОстОяниЙ, перед началом работы устройства Оба 08 Гистра п 8 рев 8 Дены В нулеВ 08 состояние. 8 пОследуОщем, при передаче информации с первого регистра на второй, ранее записанная во второй реГисто инфоомация уничтожается. Б блоке 11 сравнения после выдачи датчиком 1 Времени очередного значения ц сравниваются между собой две величины:опт " Л (" +глт ттехнического обслуживания изделия за счет учета выработки рес 1 рса, При выборе пери ОДз коитрОля и технического Обслуживания, ОТЛИЧНОГО От Х(,пт ЗНЗЧЕНИ 8 КОЗфЬИЦИЕНта ГОтовиости умеиьшится нз величину где г- период контроля и те(ничаского обслуживания при условии что по(ле ео стз- ИОВЛ 8 НИЛ ИЗДЕЛИЕ СТЗНОВИтСЯ НОВЫМ,Частота к(гнтроля и технического Обслуживания изделия с учетом старения будет больше, чем частота контроля и техиичес(О- го обслух(ивания (1 ри условии, что изделие после восстановления становится новым, Следовательно, зкономический эффект Сэ от внедрения изобретения по сравнению с базовым объектом можно оценить величиной и о 18 р 1 изза нес воее 1 ремеР 1 ного выпол нения работ изделием, находящимся в состоянии необнаруженного стказз.этот аффект выражаетсп соотношоии 8 м Где Снвеличина удельиьх Г 1 отерь ПОи невыполнении изделием работ;Кя "- нормирующий козффициент;С- - затраты на проведение одиоразов о коф го(елл и тех 1 ического обслух(ива сия,Формула изоб ретения Устройство для определения оптимального периода технического обслуживания5 изделия, содержащее датчик времени, первый выход которого соединен с входом первого сумматора, второй выход датчикаврсмени через блок нелинейноси подключен к первому входу интегратора, второй10 вход которого является первым входом устройства, выход интегратора соединен с первым входом блока умножения, выходпервого регистра через второй регистр подключен к первому входу блока сравнения,15 второй вход которого объединен с входомг,ервого регистра, первый выход блока сравнения подключен к входу датчика времени,третий выход которого соединен с первымвходом ключа, второй вход которого под 20 ключен к выходу блока сравнения, выходклокоча соединен с входом регистратора ивторойсумматор, Отличающееся тем,что, с целью повышения точности у "тройства, в него введены первый и второй блоки25 деления, первый выход датчика времени соединен с первым входом первого блока деления, второй вход которого являетсяпервым входом устройства, выход первогоблока деления подключен к второму входу30 блока умножения, выход которого соединенс первым входом второго сумматора, первь.е входы первого сумматора и второго блока дел 8 ния Обьединенц и являются втооымвходом устройства, выход второго блока де 35 ления подключен к второму входу второгосуммзтооз, ВыхОд кОторОгО соединен с входом первого регистра,1702403 оставитель Н.Баганехред М.Моргентал едактор Е оРРектоР О,Кравц това роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 аказ 4545 ТиражВНИИПИ Государственного комит113035, Москва Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ С