SU1732364A1 - Устройство дл определени оптимального периода технического обслуживани издели - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : устройство содержит датчик 1 интенсивности отказов, два блока 2, 14 нелинейности, два усилител  3, 8, п ть блоков 4, 9,29, 30,33 умножени , три блока 7,12,32 делени , четыре сумматора 5, 10, 28, 31, три интегратора 6, 11, 27, п ть ключей 15, 17, 19, 26, 34, элемент НЕ 23, два элемента И 22,24, одновибратор 21,генератор 20 линейно измен ющегос  напр жени , четыре компаратора 13, 16, 18, 25. 1-2-17-6-7-13-22-1-15, 1-14-26-27-30-31-32- 24, 22-6, 22-2-14, 4-5-7, 3-16-11, 10-11-13, 8-9-10-12-13,18-19-11-12,18-21-22,13-23-24- 15,21-24-34, 28-29-31,33-32, 20-25, 26-27-28- 29-31,20-18-19-11-12,22-11,8-18. 1 ил.

Description

(Л

С

.NJ

CJ 1ЧЭ СА) С 4

Изобретение относитс  к устройствам контрол  и может быть использовано в научных исследовани х и технике, где требуетс  находить максимально допустимую интенсивность отказов издели , котора  при заданном периоде контрол  и технического обслуживани  (ТО) доставл ет максимум среднего значени  времени полезного функционировани  издели  на заданном ресурсе, а также определ ть при этом среднее значение времени полезного функционировани  издели .

Известно техническое решение, содержащее датчик времени, блок нелинейности, интегратор, два блока умножени , сумматор , блок делени , элемент задержки, компаратор и ключ. Оно позвол ет определить оптимальный период технического обслуживани  издели  по критерию максимума среднего времени полезного функционировани . Однако оно не определ ет максимально возможную интенсивность отказов издели , котора  при заданном периоде контрол  и ТО доставл ет максимум среднего значени  времени полезного функционировани  издели  на заданном ресурсе.

Известно также техническое решение, позвол ющее определ ть оптимальный период ТО издели  по критерию максимума среднего значени  времени полезного функционировани  в услови х изменени  надежностных характеристик издели  в процессе его эксплуатации. Однако оно не определ ет максимально возможную интенсивность отказов издели , котора  при заданном периоде контрол  и ТО доставл ет максимум среднего значени  времени полезного функционировани  издели  на заданном ресурсе.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению  вл етс  техническое решение, содержащее датчик интенсивности отказов, компаратор, ключ, два блока нелинейности, два усилител , два интегратора, два блока делени , два сумматора и два блока перемножени . Оно определ ет максимально допустимую интенсивность отказов издели , котора  при заданном периоде контрол  и ТО доставл ет максимум среднего значени  времени полезного функционировани  издели  на заданном ресурсе.

Недостатком технического решени   вл етс  узка  область применени , так как оно не позвол ет определ ть среднее значение времени полезного функционировани  издели  на заданном ограниченном ресурсе при условии, что изделие имеет максимально допустимую интенсивность отказов и заданный период контрол  и ТО.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  устройства за счет определени  среднего времени полезного функционировани  издели  на заданном ограниченном ресурсе при условии, что изделие имеет максимально допустимую интенсивность и заданный период контрол  и ТО.

На чертеже показана блок-схема пред0 лагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 интенсивности отказов, первый блок 2 нелинейности , первый усилитель 3, первый блок 4 умножени , первый сумматор 5, первый ин5 тегратор 6, первый блок 7 делени , второй усилитель 8, второй блок 9 умножени , второй сумматор 10, второй интегратор 11, второй блок 12 делени , первый компаратор 13, второй блок 14 нелинейности, первый ключ

0 15, второй компаратор 16, второй ключ 17, третий компаратор 18, третий ключ 19, генератор 20 линейно измен ющегос  напр жени , одновибратор 21, первый элемент И 22, элемент НЕ 23, второй элемент И 24, четвер5 тый компаратор 25, четвертый ключ 26, третий интегратор 27, третий сумматор 28, третий блок 29 умножени , четвертый блок 30 умножени , четвертый сумматор 31, третий блок 32 делени , п тый блок 33 умноже0 ни  и п тый ключ 34.

Устройство работает следующим образом .

Датчик 1 интенсивности отказов с шагом ДА задает в пор дке нарастани  после5 довательность возможных значений интенсивности отказов издели  Я Aj -1 +ДАДо 0, j 1,2,3,... Значение интенсивности отказов издели  с выхода датчика 1 интенсивности отказов поступает на

0 вход первого блока 2 нелинейности. В последнем формируетс  функци  веро тности

безотказной работы издели  Pj(t)e j . Сигнал Pj(t) с выхода первого блока 2 нелинейности поступает на входы второго 17 и третьего 19 ключей. С первого входа устройства на входы первого 5, второго 10 и четвертого 31 сумматоров поступает значение параметра д, с второго входа устройства на входы первого 4, второго 9 и третьего 29 блоков умножени  поступает значение параметра Со, с третьего входа устройства на входы усилителей 3 и 8 и на второй вход четвертого компаратора 25 поступает зна5 чение параметра т3 , с четвертого входа устройства на вход четвертого блока 30 умножени  поступает значение параметра Сф, с п того входа устройства на вход п того блока 33 умножени  поступает значение параметра R. Усилители 3 и 8 усиливают сиг5

0

нал так, что на выходе первого усилител  3 будет значение периода контрол  и ТО издели  т3 - Дг, а на выходе второго усилител  8т3 +АГ.

Значение т3 - Дг с выхода первого усилител  3 поступает на вход первого блока 4 умножени  и на вход второго компаратора 16. Генератор 20 линейно измен ющегос  напр жени  формирует значение UBbix t. Значение сигнала t с выхода генератора 20 линейно измен ющего напр жени  поступает на вторые входы второго компаратора

16,третьего компаратора 18 и четвертого компаратора 25. Во втором компараторе 16 сравниваютс  между собой два значени  z3 - Дг и t. Пока t меньше т3 - Дг , на выходе второго компаратора 16 управл ющий сигнал, как только t станет больше

либо равно т - Дг , на выходе второго компаратора 16 по витс  нулевой сигнал.

Сигнал с выхода второго компаратора 16 поступает на вход второго ключа

17.Таким образом, на выходе последнего будет значение Pj(t) в течение времени (О,3 - Дг) , которое интегрируетс  первым интегратором 6. Значение

Щц - Q PjWdt с выхода первого интегратора 6 поступает на второй вход первого блока 7 делени . Значение

сигнала Со (т3-Дг) с выхода первого блока 4 умножени  поступает на вход первого сумматора 5, с выхода которого значение Со (Г3 - Дг) -t- g поступает на вход первого блока 7 делени . Значение сигнала

sij (г3-Дг)+g с выхода первого блока 7 делени  поступает на вход первого компаратора 13. В блоках 8 - 12, 18 и 19 формируетс  значение сигнала S2j тф2) С0 (т3 + Дг) + g аналогично формированию сигнала sij, но только

на периоде г3 + Дг(гф2 f0+ ) .

Одновременно с этим происходит вычисление среднего времени полезного функционировани  издели . С выхода датчика 1 интенсивности отказов на вход второго блока 14 нелинейности поступает значение интенсивности отказов AJ- 1 предыдущего такта работы датчика 1 интенсивности отказов . Во втором блоке 14 нелинейности формируетс  функци  веро тности безотказной

работы издели  Pj-i(t) e J 1 , значение которой поступает на вход четвертого ключа 26. В четвертом компараторе 25 происходит сравнение сигналов как во втором ком0

5

0

5

параторе 16, только теперь управл ющий сигнал на выходе четвертого компаратора 25 становитс  равным нулю в момент времени т3 . Таким образом, на вход третьего интегратора 27 поступает значение сигнала Pj-i(t) на периоде (О.т3). Значение сигнала Тф - 1 - i(t)dt с выхода третьего

интегратора 27 поступает на вход третьего сумматора 28, на вход четвертого блока 30 умножени  и на вход п того блока 33 умножени . ЗначениеГо - 1 т3 - - 1 с выхода третьего сумматора 28 поступает на вход третьего блока 29 умножени , с выхода которого значение COTOJ - 1 поступает на вход четвертого сумматора 31. Значение СфТф - 1 с выхода четвертого блока 30 умножени  поступает четвертого сумматора 31. Значение СфТф - ч + COTOJ - 1 + g с выхода четвертого сумматора 31 поступает на первый вход третьего блока 32 делени . Значение сигнала R -Гф - 1 с выхода п того блока 33 умножени  поступает на вход третьего блока 32 делени . Значение сигнала

R-70-i

Гф - 1

Сфтф - 1 + CoToj - 1 + g

соответствующее среднему значению времени полезного функционировани  издели  на ограниченном ресурсе R, если контроль работоспособности и технического обслуживани  проводить с периодом тг , а интенсивность отказов издели  равна AJ - 1 , с выхода третьего блока 32 делени  поступает на вход п того ключа 34. По истечении

времени т + Дг после начала цикла вычислений на выходе третьего компаратора 18 управл ющий сигнал становитс  равным нулю . По спаду этого управл ющего сигнала запускаетс  одновибратор 21. За врем 

г3 -1-Дг в устройстве заканчиваетс  весь вычислительный процесс (дл  вычислени  sij необходимо врем  т - Дг , дл  Гф - 1 - т3 , дл  S2j - т3 +Дг ). Управл ющий сигнал с выхода одновибратора 21 поступает на входы первого 22 и второго 24 элементов И. В первом компараторе 13 сравниваютс  между собой два значени  sij и S2j. При этом если sij меньше либо равно S2j, то на выходе первого компаратора 13 имеетс  единичный управл ющий сигнал, который через первый элемент И 22 поступает на вход датчика 1 интенсивности отказов . По этому сигналу последний выдает очередное значение интенсивности отказов

издели  Aj +1. Сигнал с выхода элемента И 22 осуществл ет сброс интеграторов 6, 11 и 27, блоков 2 и 14 нелинейности и генератора 20 линейно измен ющегос  напр жени  в исходное нулевое состо ние, а по окончанию управл ющего сигнала с выхода первого элемента И 22 запускаетс  устройство дл  очередного цикла вычислений , но уже с интенсивностью отказов издели  AJ +1 . Если оказываетс , что sij больше S2j, то на выходе первого компаратора 13 имеетс  нулевой сигнал, который инвертируетс  элементом Н Е 23 в единичный управ- л ющий сигнал. В результате на выходе второго элемента И 24 имеетс  единичный управл ющий сигнал, который поступает на входы первого 15 и п того 34 ключей. В результате на первом выходе устройства по вл етс  значение интенсивности отказов издели  AJ - 1 предыдущего такта работы датчика 1 интенсивности отказов, равное требуемой интенсивности отказов издели 

Я Л| -1 , которое при заданном периоде

контрол  и ТО тг доставл ет максимум среднего времени полезного функционировани  издели  на заданном ограниченном ресурсе R, а само среднее значение времени полезного функционировани  издели  при приведенных услови х поступает на второй выход устройства. На этом работа устройства заканчиваетс ,

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  определени  оптимального периода технического обслуживани  издели , содержащее датчик интенсивности отказов, первый выход которого подключен к первому входу первого блока нелинейности, а второй выход - к первому входу первого ключа, выход которого  вл етс  первым выходом устройства, выходы первого и второго усилителей соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков умножени , вторые входы которых объединены и  вл ютс  вторым входом устройства, первые входы первого и второго сумматоров объединены и  вл ютс  первым входом устройства, вторые входы первого и второго сумматоров подключены к выходам соответственно первого и второго блоков умножени , выходы первого и второго сумматоров соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков делени , выходы которых подключены к соответствующим входам первого компаратора, первые входы первого и второго интеграторов объединены, а выходы соединены с вторыми входами соответственно первого и второго блоков делени , входы первого и второго усилителей объединены и  вл ютс  третьим входом устройства , отличающеес  тем, что, с

   целью расширени  области применени  устройства за счет определени  среднего значени  полезного функционировани  издели , в него введены третий, четвертый и п тый блоки умножени , первый, второй,

   0 третий и четвертый ключи, первый и второй элементы И, элемент НЕ, второй, третий и четвертый компараторы, генератор линейно измен ющегос  напр жени , третий и четвертый сумматоры, третий интегратор, тре5 тий блок делени  и одновибратор, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И, выход второго из которых подключен к второму входу первого ключа и к первому входу п того

   0 ключа, выход которого  вл етс  вторым выходом устройства, выходы первого и второго усилителей соединены с первыми входами соответственно второго и третьего компараторов , выходы которых подключены к

   5 первым входам соответственно второго и третьего ключей, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно первого и второго интеграторов, выход первого компаратора подключен к входу

   0 элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и подключен к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к входу датчика интенсивности отказов, к первым вхо5 дам второго блока нелинейности, первого и третьего интеграторов, к второму входу первого блока нелинейности, выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего ключей и с входом генератора

   0 линейно измен ющегос  напр жени , выход которого подключен к вторым входам второго и третьего компараторов и к первому входу четвертого компаратора, выход которого соединен с первым входом чет5 вертого ключа, выход которого подключен к второму входу третьего интегратора, выход которого соединен с первыми входами третьего сумматора, четвертого и п того блоков умножени , вторые входы которых

   0  вл ютс  соответственно четвертым и п тым входами устройства, выходы четвертого и п того блоков умножени  подключены к первым входам соответственно четвертого сумматора и третьего блока делени , вы5 ход которого соединен с вторым входом п того ключа, выход четвертого компаратора подключен к первому входу третьего блока умножени , выход которого соединен с вторым входом четвертого сумматора, выход которого подключен к второму входу

   третьего блока делени , выход датчика интенсивности отказов соединен с вторым входом второго блока нелинейности, выход которого подключен к второму входу четвертого ключа, вторые входы третьего сумматора и четвертого компаратора объединены и

    вл ютс  третьим входом устройства, то- рой вход третьего блока умножени  и третий вход четвертого сумматора  вл ютс  соответственно вторым и первым входами устройства , выход третьего компаратора соединен с входом одновибратора.