Устройство для определения ресурса изделия

(19) уд) С 07 С 3/10 ОБРЕТЕЛЬСТВУ ИфСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СЕИД(56) 1. Авторское свидетельство СССРИ 332480, кл. б 07 С 3/00, 1969.2, Авторское свидетельство СССРио заявке Ж 2892053,кл. б 07 С 3/10, 1980,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОП;ЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСА ИЗДЕЛИЯ, содержащее датчик времени, выход которого подадочен к входу блока нелинейности, выход которого соединен с входом интегратора, первый сумматор, первый блок умножения, первый блок деления, причемвыход интегратора подключен к первомувходу второго блока умножения, первыйи второй элементы И, последовательносоединенные первый: и второй регистры,выход второго регистра подключен к первым входам третьего элемента И и блокасравнения, выходы которо о соединены спервым входом датчика времени, с первым входом второго элемента И и с вторым входом третьего элемента И, последовательно соединенные третий и четвертый регистры, выход четвертого регистра соединен с вторым входом второгоэлемента И, выходы первого и третьего.элементов И подключены к первому и второму входам регистра, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышейия точности и расширения информативности устройства, в него введены второй сумматор, второй блок деления, третий и четвертый блоки умножения, причем выход датчика времени подключен к первому входу первого сумматора, выход интегратора подключен к первому входу первого блока умножения, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к выхо-;. ду второго блока умножения, выход второго сумматора соединен с первым входом третьего регистра и с первым входом первого блока деления, второй вход которого и второй вход первого суммато- . ра объединены и подключены к выходу интегратора, выход первого блока деления. соединен с.первым входом третьего блока умножения, выход которого подключен к входу первого регистре и к второму входуИ блока сравнения, выход второго элемента И соединен с первым входом второго блока деления, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, выход первого элемента И соединен с пер 9 аеВ вым входом четвертого блока умножения, АР выход второго блока деления подключен М к второму входу четвертого блока умно- Ьэ) жения и к третьему входу регистратора, ффффф четвертый вход которого соединен с вы ходом четвертого блока умножения, вво- аД рые входы первого и второго блоков умножения и третий вход второго сумматора подключены к входам устройства.Изобретение относится к устройствамконтроля и анюкет быть использовано внаучных исследованиях и технике, гдетребуется определить минимально необходимый ограниченный ресурс различныхизделий,Известно устройство для определенияиспользуемого ресурса изделия, котороесодержит датчики различных кпиматичес 1)0ких условий, корректирующие звенья,датчик времени, интегратор и регистрирующее устройство 1,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения ресурса иэделия, срдержащее датчик времени,выход которого подключен квходу блока нелинейности, выход которого соединенс входом интегратора, первый и второйсумматоры и первый блок умножения, первый блок деления, причем выход интегра- Отора подключен к первому входу второгоблока умножения, первый и второй элементы И, последовательно соединенныепервый и второй регистры, выход второ 2го регистра подключен к первым входамтретьего элемента И и бл,ока сравнения,выходы которого соединены с первыМ входом датчика времени, с первым входомвторого элемента И й с вторым входомтретьего элемента И, последовательно ЗОсоединенные третий и четвертый регистры, выход четвертого, выходы первогои третьего элементов И подключены кпервому н второму входам соответственно регистратора, третий блок умноженияи второй сумматор 2),Непостатками устройстве являются низкая точность, тек как оптимальный период технического обслуживания изделияопределяется дпя случая, когда расход Жограниченного ,ресурса одинаков как всостоянии попеэного функционирования изделия, так и в состоянии отказа, а также низкие информативные возможности.Цель изобретения - повышение точнос. 5ти устройства эа счет учета различия интенсивностей расхода ресурса в различных режимах работы иэделия, е такжерасширение информативных воэможнос тейэа счет определения величины запаса ограниченного ресурса, минимально необходимого пля полезного функционированияиэделия в течение заданного времени,времени активного существования изделияи числа возможных сеансов контроля итехнического обслуживания.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для определения ресурсе изделия введены второй сумматор,второй блок деления, третий и четвертыйблоки умножения, причем выход датчикавремени подключен к первому входу первого сумматора, выход интегратора подключен к первому входу первого блокеумножения, выход которого соединен спервым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к выходувторого блока умножения, выход второгосумматора соединен с первым входомтретьего регистра и с первым входомпервого блока деления, второй вход которого и второй вход первого сумматораобъединены и подключены к выходу интегратора, выход первого блоке делениясоединен с первым входом третьего блока умножения, выход которого подключенк входу первого регистра и к второмувходу блока сравнения, выход второгоэлемента И соединен с первым входомвторого блока деления, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом четвертого блокаумножения, выход второго блоке деленияподключен к второму входу четвертогоблока умножения и к третьему входу регистратора, четвертый вход которогосоединен с выходом четвертого блока умножения, вторые входы первого и второгоблоков умножения и третий вход второгосумматора подключены к входам устройства,Все материальные объекты (нзделия)это объекты., имеющие ресурс (ограничен.ный ресурс жизнедеятельности ). для:целевого функционирования изделие имеетраэпичные ограниченные ресурсы, которые им расходуются в процессе взаимодействия с окружающей средой, Запасыресурсов оказывают существенное влияние на динамику поведения изделия. Вкачестве таких ресурсов могут быть запасы топливе, продукта пневмогидравлических систем, электроэнергетики, надежностные ресурсы отдельных устройств иприборов, физические возможности людей и т. д.Увеличить время полезного функционирования изделия можно путем увеличениязапаса ограниченного ресурса, уменьшения расходования ресурса, повышения надежности изделия и введения технического обслуживания, в результате которогоустраняются отказы и восстанавливаетсяработоспособность изделия,С точки зрения расхода ресурса и времени полезного функционирования издепиявесьма важным является вопрос, кек час1022 данного Тф времени полезного функционирования иэделияГ =СИ)1)Т . СНРЯ.)Я+Со(ГрюЩ+ср И.)аоПодставив Г в (4), определим наименьший запас ресурса К =К(1 ), который необходим для работы изделия в течение Тф,Подставив С+и Б в (2), найдемЯа следовательно, и время активногосушествования изделия, которое определяется по формулеТ -:.И ьСПредложенная модель определения минимально необходимого запаса ресурсаможет быть реализована аппарвтурно,На чертеже представлена блок-схемаустройства.Устройство содержит датчик 1 време- рни, дающий интервалы между очереднымитехническими обслуживаниями издепия,причем каждый последующий интервал увеличивается относительно предыдущего навеличину Ь блок 2 нелинейности, реализующий функцию Р М- вероятностьбезотказной работы изделия на интервале (О, интегратор 3, интегрируюшийфункцию Р(1) первый сумматор 4, первый блок 5 умножения второй блок 635умножения, второй сумматор 7, первыйблок 8 деления, третий блок 9 умножения, первый регистр 10, второй регистр11,. первый элемент И 12, третий регистр 13, четвертый регистр 14, блок1 5 сравнения, второй элемент И 6, вто 46рой блок 17 деления, четвертый блок 18умножения, третий элемент И 19, регистратор 20,Устройство работает следуюшим обЯразом.Датчик 1 времени с шагом ЬГ задаетв порядке нарастания последовательностьвозможных значений .Т ;,=Т ьт, 1: 1,К),При каждом очередном эначенииз блока 2 нелинейности выбирается нв интервале ( ОГ ) функция )(Ы и засыЯ лается в интегратор 3, где интегрируется, Верхний предел интегрирования определяется текущим значением Г датчика 1 времени,197С интегратора 3 сигнал, соответствующий С, . - )рд (среднему времениф о полезного функционирования изделия на периоде 3; ) поступает нв второй вход первого сумматора 4, нв первый вход ко торого поступаЕт сигнал Г с первого выхода датчика 1 времени. С выхода первого сумматора 4 сигнал, соответствукший - рЯд 1 (среднему времени 1 о нахождения изделия в состоянии отказа на периоде Т ), поступает на второй вход первого блока 5 умножения, на пер-, вый вход которого с первого входа устройства поступает величина Со (расход ресурса изделием в единицу времени в состоянии отказа), С выхода первого бпо. ка 5 умножения, сигнал, соответствуюший произведению Ссбр поступает на второй вход второго сумматора 7, Сигнал с интегратора 3 поступает также на второй вход третьего бпока 6 умножения, на первый вход которого со второго входа устройства поступает значение СИ- расход ресурса изделием в единицу времени в режиме целевого функционирования, Значение среднего расхода ресурса за период Т в режиме нормвпьного (целевого)С 1 функционирования ( ) р(+Щ с выходаО третьего блока 6 умножения поступает на третий вход второго сумматора 7, на первый вход которого поступает значение ф (расход ресурса на каждый сеанс контроля и управления), С выхода сумматора 7 сигнал, соответствующий заносится в первый регистр 10, при этом ранее занесенное в регистр 10 значение суммы на периоде Г ) пересылается во, второй регистр 11. Выход второго сумматора 7 соединен также с первым входом первого блока 8 деления, нв второй вход которого с выхода интегратора 8 поступает среднее время полезного функционирования нв периоде Г;С 1 ф;=Грао Сигнал, соответствуюший величинеХрМас выхода первого блока 8 деления поступает на первый вход третьего блока 9 умножения, на второй вход которого с четвертого входа устройства поступает значение заданного времени полезного функционирования Т С первого выхода третьего блока 9 умножения произведение, соответствующее требуемому запасу ресурса изделия, если обслуживать изделие с периодом T го У Р Ь)д+о. 15 поступает на первый вход блока 15 сравнения и на вход третьего регистра 13.При этом занесенное ранее в регистр 13 значение Впересылается в четвертый регистр 14 и затем поступает на вторые 2 О входы блока 15 сравнения и третьего элемента И 19. В исходном состоянии перед началом работы четвертый регистр 14 обнуляется, а в регистр 13 заносится максимально возможная величина,й, определяемая его конструктивными характеристиками. В .последувщем при передаче информации о регистра 13 на регистр 14 ранее записанная иа регистр 14 информация уничтожается, В блоке 15 сравнения ЗО после выдачи датчиком:времени очередного значения 1 сравниваются между собой величийы йи Р 4, одна на которых соответствует текущему значению 0 а другая величина - предшествую щему 6 Если в результате такого срав- нения окажется, что й ъф, то с первого выхода блока 15 сравнения выдается управляющий сигнал датчику 1 времени на выдачу очереаного значения 1+ 1 в резуль-тате чего происходит определение В 4 и последующее сравнение.с. К,;, т.е, цикл работы устройства повторяется, но уже для нового значенияИ так будет до тех пор, пока последующее значение й 45 не станет больше предыдущего. В противном случае, т.е. при я с гх, выдается1-г лразрешающий сигнал с второго выхода блока 15 сравнения нв первый вход первого элемента И 12 и значение,соответствукхаее оптимальному периоду технического обслуживания Гф, с второго выхода датчика 1 времени поступает на первые входы регистратора 20 и блока 18 умножения, Прн выполнении условия55 йК разрешающий сигнал с второго выхода блока 15 сравнения поступает также на первые входы первого и треть-, его элементов 12 н 16, При этом с вы-хода четвертого регистра 11 сигнал, соответствующийТг 1сГ р(с) а.с,п- Х р ац+Ч,очерез элементы И 16 и 12 выдается на первый вход второго блока 17 деления а значение мннтнмально необходимого. запаса ресурса К =К 4 с выхода четвертого регистра 14 через элемент И 19 поступает на вторые входы регистратора 20 и второго блока 17 деления. С выхода второго блока 17 деления сигнал, соответствующий числу сеансов контроля и управления нв ресурсе К", подается нв третий вход регистратора 20 и второй вкоачетвертого блока 18 умножения, в котором вычисляется время активного су-.шествования г г% -ф и подается наСчетвертый вход регистратора. На этом работа устройства заканчивается.Таким абрвэом, в результате работы устройства осуществляется определение. и регистрация минимально необходимого запаса ресурса М, оптимального периода технического обслуживания и управлениявремя активного существования изделия Т и числО сеансов контроля и управления МПоложительный эффект от внедрения предлагаемого устройства состоит в повышении его точности эа счет учета различия интенсивностей .расхода ресурса изделием в состоянии полезного функционирования и в состоянии отказа, а также в расширении информативных воэможностей за счет определения и регистрации величины запаса ограниченного ресурса, минимально необходимого для полезного функционирования иэделия втечение заданного времени, величины времени активного существования изделия и числа возможных сеансов контроля и технического обслужнвания - Экономический эффект от внедрения устройства оценивается велнчивой предотврвщенного ущерба, определяемого по формулен5= 5+Х,5,где В - ущерб из-аа потерь неиспользованного ресурса;. - ущерб от срыва 1-ой работы,нз-аа неоправданного занижениязапаса ресурса изделия,и может составить до 10% от обгней стоимости ограниченного ресурса.( Е(аганова с; авитедв едактор 1 Лушнн;: .( Гехред М, Тепер Корректор В, Бутпа аВ оотг - Щ-Ъ 4- Гира Подписное1 Государственного комитета СССРедам изобретений и открытий1 сквй, Ж-,35, Раушскзя набор да 4/5ффИЮ Закал 40-; с(43Б,А (111 по д13035 Мо на( 1 Г( 1 атенп ( го Уж-",Ободу упо Д"о