SU1661812A1 - Устройство дл определени оптимального периода технического обслуживани издели - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам контрол  и может быть использовано в научных исследовани х, где требуетс  определ ть оптимальные периоды контрол  и технического обслуживани  изделий. Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  устройства за счет определени  готовности изделий на стадии, предшествующей использованию издели  по назначению. Устройство содержит датчик 11 времени, блок 10 нелинейности, интегратор 6, блоки 3, 4 и 9 умножени , блок 2 делени , сумматор 1, регистры 5 и 8, блок 12 сравнени , элемент 13 совпадени  и блок 7 вычитани . Полезный эффект от использовани  изобретени  выражаетс  в повышении готовности и уровн  безопасности изделий с ограниченным ресурсом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Ё

О

о

00

ю

Изобретение относитс  к устройствам контрол  и может быть использовано в научных исследовани х, где требуетс  определ ть оптимальные периоды контрол  и технического обслуживани  изделий,

Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет определени  готовности изделий на стадии, предшествующей использованию издели  по назначению.

Эксплуатаци  изделий разового использовани  характеризуетс  тем, что к ним предъ вл ютс  повышенные требовани  по готовности на стадии хранени , предшествующей использованию по назначению. При этом имеетс  в виду обеспечить такую готовность, котора  практически исключала бы отказы издели  при использовании по назначению. Это становитс  возможным, если определ ть оптимальную периодичность контрол  и технического обслуживани  издели  с учетом расхода его ресурса.

Показателем готовности  вл етс  коэффициент готовности Кг, определ емый как относительное среднее врем  нахождени  издели  в исправном и работоспособном состо нии.

Кг определ ют по формуле

КГ 1-, (1)

где Тн - средн   суммарна  продолжительность неработоспособного состо ни  издели , обусловленна  его неисправностью, а также продолжительностью контрол  и технического обслуживани ;

Т - среднее суммарное врем  работы издели , определ емое его ресурсом и включающее хранение, подготовку к ис- пользованинэ и использование по назначению .

Из (1) видно, что максимальному Кг соответствует минимальна  Тн. На этом основании задачу повышени  готовности издели  разового использовани  формулируют следующим образом: найти такой оптимальный период контрол  и технического обслуживани  издели  г , при котором

Тн(т) тт/2-Тн(г).(2)

Показатель Тн ( т) может быть определен путем интегрировани 

TH(T) N/Ax(Ј)4-Ј)dЈ - (3) о

где Ах(Ј) -интенсивность отказов издели  при хранении и подготовке к использованию;

Ј - момент возникновени  отказа - случайна  величина, принимающа  значени  в пределах 0 Ј г;

N - среднее число сеансов контрол  и технического обслуживани  издели ,

Дл  того, чтобы в (3) учесть расход ресурса , используют уравнение баланса по ресурсу, приведенное в (3)

где R - запас ресурса издели ;

С - средний расход ресурса в состо - ни х работоспособности и отказа;

g - средний расход ресурса за сеанс контрол  и технического обслуживани .

Подставл   (3) в (4), получают математическую модель

Тн(т) оТд{ AxU)(T-Ј)d|, (5)

котора  позвол ет найти оптимальный период контрол  и технического обслуживани  издели  разового использовани  с учетом расхода его ресурса, доставл   минимум показателю Тн (или максимум Кг). На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - схема датчика времени. Устройство содержит сумматор 1, блок 2 делени , первый блок 3 умножени , второй блок 4 умножени , первый регистр 5, интегратор 6, блок 7 вычитани , второй регистр 8, третий блок 9 умножени , блок 10 нелинейности, реализующий функцию Ах (Ј ), датчик 11 времени, задающий две последовательности возрастающих значений - §+i Ј,+ДЈ,о.

п+1 г,+ДЈ,1 0,КУ

такие, что Јi измен етс  на интервале (0, т), причем Дт/Д| п , где п - целое действующее число, блок 12 сравнени  и элемент 13 совпадени .

Датчик 11 времени содержит тактовый генератор 14 импульсов, вырабатывающий последовательность импульсов с частотой 1/ДЈ , элемент 15 запрета, элемент И 16,

5 первый счетчик 17, на выходе которого возникает цифровой код, соответствующий числу поступивших на его счетный вход импульсов, первый цифроаналоговый преобразователь 18, преобразующий

0 цифровой код в аналоговую величину, возрастающую по закону ступенчатой функции Јj + 1 Јj + ДЈ , делитель 19 частоты, выдающий последовательность импульсов с частотой-1 /пДЈ , триггер 20 с двум 

5 устойчивыми состо ни ми, второй счетчик 21, второй цифроаналоговый преобразователь 22,преобразующий цифровой код в аналоговую величину, возрастающую по закону ступенчатой функции т -f i r + Дт,

и элемент 23 задержки, обеспечивающий задержку на А г .

Устройство работает следующим образом .

Каждое очередное значение т контрол  и технического обслуживани  с первого выхода датчика 11 поступает на первый вход блока 7 вычитани  и второй вход первого блока 3 умножени . С третьего выхода датчика времени последовательность возрастающих значений Јo,Јi,|2 ..., Ј| с шагом ДЈ поступает на вход блока 10 и второй вход блока 7. С четвертого выхода датчика 11 на вторые входы первого 5 и второго 8 регистров и третий вход блока 12 сравнени  с частотой 1/ Лт подаютс  импульсы, синхронизирующие их работу. Из блока 10 с шагом Д Ј выбираетс  функци  Ах ( Јj ) и засылаетс  на первый вход третьего блока 9, на второй вход которого с тем же шагом ДЈ поступают в виде соответствующих сигналов численные результаты выполн емой в блоке 7 операции (п - Јj) . С выхода блока 9 произведени  Ах (Јj) (ri - Јj ) подаютс  в интегратор 6. В момент времени , соответствующий нулевому сигналу на входе интегратора (при Ј Г|), послед ч ний вырабатывает сигнал / ( Јj ) ( т - Ј )d и

о

подает его на второй вход второго блока 4. На первый вход блока 4 к данному моменту подан сигнал с блока 2, соответствующий выражению R/(Cri + g ). Он образуетс  следующим образом. Когда на второй вход первого блока 3 поступает сигнал тс с первого выхода датчика 11, он в этом блоке перемножаетс  с параметром С, поступающим на первый вход данного блока, В сумматоре 1 выходной сигнал первого блока 3 суммируетс  с другим входным параметром д. Результат суммировани  подаетс  на второй вход блока 2, на первый вход которого подан сигнал, соответствующий входному параметру R.

После реализации во втором блоке 4 операции перемножени  сигналов, присутствующих на первом и втором входах, на его выходе возникает сигнал, соответствующий средней суммарной продолжительности неисправного состо ни  Тн . Он посылаетс  на первый вход первого регистра 5 и на первый вход блока 12, При этом ранее занесенное в первый регистр значение Тни пересылаетс  на первый вход второго регистра 8 и затем поступает на второй вход блока 12.

В исходном состо нии перед началом работы устройства оба его регистра 5 и 8 наход тс  в нулевом состо нии. В последующем , при передаче информации с первого регистра на второй, ранее записанна  во второй регистр информаци  пересылаетс  на второй вход блока 12 сравнени , а ее

5 место во втором регистре занимает информаци  из первого регистра. Это обеспечиваетс  синхронизирующими импульсами, поступающими с четвертого выхода датчика 11 на вторые входы блоков 5,8 и третий вход

0 блока 12.

Таким образом, на первом и втором входах блока 12 по вл ютс  два сигнала, соответствующие значени м Тн и ТНИ. Если в результате сравнени  этих значений оказы5 ваетс , что Тни Тн , то работа устройства продолжаетс . В противном случае, при Тн Тн , с выхода блока 12 на вход датчика 11 и первый вход элемента 13 поступает управл ющий сигнал. К этому моменту

0 с второго выхода датчика времени на второй вход блока совпадени  уже подано значение т, - 1 , соответствующее оптимальному периоду обслуживани  издели  т Управл ющий сигнал с выхода блока совпадени   вл етс  запрещающим дл  датчика времени, т.е. останавливает его работу, и разрешающим дл  элемента 13. В результате на выходе элемента 13,  вл ющемс  вы0 ходом всего устройства, возникает сигнал т На этом работа устройства заканчиваетс .

Датчик времени работает следующим образом.

При включении устройства триггер 20,

5 первый 17 и второй 21 счетчики устанавливаютс  в исходное (нулевое)состо ние и генератор 14 начинает вырабатывать последовательность импульсов, котора  подаетс  на второй вход элемента 15.

0 На запрещающем входе элемента 15 отсутствует запрещающий сигнал, что обеспечивает по вление указанной последовательности импульсов на его выходе. С выхода элемента 15 последовательность

5 импульсов с частотой генератора 14 поступает на первый вход элемента И 16 и вход делител  19, на выходе которого по вл етс  последовательность импульсов с частотой, в п раз меньшей частоты генератора 14 (в

0 дальнейшем n-последовательность), на четвертый выход датчика 11, а также на входы триггера и счетчиков 17 и 21. Очередной импульс n-последовательности воздействует на вход триггера 20. устанавлива  его в

5 единичное состо ние, если последний находилс  в нулевом, и не мен ет состо ние триггера 20, если он уже находилс  в единичном состо нии до прихода импульса. Тот же импульс устанавливает в нуль счетчик 17, поступа  на его второй вход, и увеличивает на единицу содержимое счетчика 21, На втором входе элемента И 16 оказы ва- етс  сигнал с выхода триггера 20, обеспечивающий прохождение через элемент И 16 тактовых импульсов, которые с выхода генератора 14 поступают на первый вход счетчика 17. На выходе счетчика 17 возникает код, соответствующий пор дковому номеру очередного импульса- п-последовательности. Далее этот код преобразуетс  вторым преобразователем 22 в аналоговую величину с соответствующим значением ту, которое устанавливаетс  на первом выходе датчика 11 и поступает на вход элемента 23 задержки. На выходе элемента 23,  вл ющемс  вторым выходом датчика 11, устанавливаетс  значение гг. - А г . Через промежуток времени ДЈ с момента срабатывани  счетчика 21 очередной тактовый импульс поступает на первый вход счетчика 17. Последний со своего выхода выдает код на вход преобразовател  18, на выходе которого,  вл ющемс  третьим выходом датчика времени, устанавливаетс  значение, соответствующее Јi . Далее с промежутком времени ДЈ на третьем выходе датчика 11 последовательно по вл ютс  значени , соответствующие , Јз ..., Јj, до тех пор, пока не по витс  следующим импульс п-последовательности на выходе делител  19 или не возникнет запрещающий сигнал на входе датчика времени.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1, Устройство дл  определени  оптимального периода технического обслуживани  издели , содержащее датчик времени, первый выход которого соединен с первым входом первого блока умножени , выход которого соединен с первым входом сумматора , выход которого подключен к первому входу блока делени , выход которого соеди- нен с левым входом второго блока умножени , выход которого непосредственно и через последовательно соединенные первый и второй регистры подкл чен к первому и второму входам,блока сравнени , выход которого соединение входом датчика времени и с первым вхЬдом элемента совпадени , второй вход .которого подключен к второму

   выходу датчика времени, а выход элемента совпадени   вл етс  выходом устройства третий выход датчика времени соединен с входом блока нелинейности, выход интегратора подключен к второму входу второго блока умножени , вторые входы блока делени , сумматора и первого блока умножени   вл ютс  соответственно первым, вторым и третьим входами устройства, отличающ е е с   тем, что, с целью расширени  области применени  издели  за счет определени  готовности изделий на стадии, предшествующей использованию издели  по назначению, в него введены блок вычитани  и третий блок умножени , первый вход которого соединен с выходом блока нелинейности, первый и третий выходы датчика времени подключены соответственно к первому и вторым входам блока вычитани ,

   выход которого соединен с вторым входом третьего блока нелинейности, выход которого подключен к входу интегратора, четвертый выход датчика времени соединен с вторыми входами первого и второго регистров и с третьим входом блока сравнени .
2. 2. Устройство поп,1,отличающее- с   тем, что датчик времени содержит генератор импульсов, элемент запрета, последовательно соединенные элемент И,

   первый счетчик и первый цифроаналоговый преобразователь, делитель частоты,триггер и последовательно соединенные второй счетчик, второй цифроаналоговый преобразователь и элемент задержки, выход

   тактового генератора подключен к входу элемента запрета, выход которого соединен с первым входом элемента И и с входом делител  частоты, выход которого  вл етс  четвертым выходом датчика времени и под0 ключей к входу триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И, к второму входу первого счетчика и к входу второго счетчика, выход элемента задержки  вл етс  вторым выходом датчика времени,

   5 выход первого и второго цифроаналоговых преобразователей  вл ютс  соответственно третьим и первым выходами датчика времени , запрещающий вход элемента запрета  вл етс  входом датчика времени.

   0

   Г

   /4

   15

   19

   20

   17

   3 И

   21

   23

   + 2

   Фаг.2