SU758210A1 - УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА И КОНТРОЛЯ ВРЕМЕНИ ОПТИМАЛЬНОГО ПЕРИОДА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ (51)М. Кл.3 С 07 С 3/08 (53) УДК - Google Patents

Description

621.176 (088.8)

1

Изобретение относится к области устройств контроля и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется находить опти- , мальные периоды контроля и технического обслуживания изделий.

Известны устройства, в которых рассматриваются различные методы на- (θ значения технического обслуживания систем, по критериям минимума затрат, минимума удельных затрат, максимума коэффициента готовности, максимумаудельной прибыли и т.д. . Так как многие технические изделия являются изделиями с существенно ограниченными ресурсами (ресурсами "жизнедеятельности") ,которые расходуются ими в процессе функционирования,а также и на их 20 техническое обслуживание, то эти методики для определения оптимальных сроков обслуживания таких изделий вносят большие погрешности. Поэтому для решения задачи определения опти- 25 мального периода контроля и технического обслуживания изделий предлагается использовать уравнение "баланса", которое связывает, с одной стороны, запас ограниченного ресурса, с дру- 30

₂

гой — его расходы на функционирование изделия в различных режимах.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство, которое содержит: днтеграторы рабочего и текущено времени, электрическую схему, коммутирующую схему, резистор, шкалы показаний и датчик времени [2] .

Недостатком прототипа является то, что, определяя коэффициент интенсивного использования оборудования по формуле т

и - —«

^ИЧ1 Тпл’

где Тф - фактическое время работы оборудования;

Т_пл- плановое время работы оборудования; . ‘

устройство не дает информацию о возможных путях его повышения.

Целью настоящего изобретения является увеличение времени полезного функционирования (фактического вре-, мени работы) изделия, которое можно получить путем определения оптимальных сроков технического обслуживания изделия.

_{ Эта цель достигается тем, что в устройство,содержащее датчик време758210

ни и интегратор, введены сумматор, блок деления, два блока умножений, два регистра, блок нелинейности,блок сравнения и блок совпадения, первый выход датчика времени подключен ко входу первого блока умножения, а через последовательно соединенные блок нелинейности и интегратор с одним из входов второго блока умножения, другой вход которого подключен к выходу блока деления, а выход второго блока умножения непосредственно и через последовательно соединенные регистры соединены со входами блока сравнения, выходы которого подключены ко входу датчика времени и к одному, из входов блока совпадения, другой вход которого соединен со вторым выходом датчика времени, выход первого блока умножения подключен через сумматор ко “ входу блока деления.

Все материальные объекты (изделия).это объекты, имеющие ресурс (ограниченный ресурс "жизнедеятельности")_г который ими расходуется в процессе функционирования. В качестве таких ресурсов могут быть;· энергоресурсы, надежностные ресурсы, физические возможности лкщёй и т.д. Считаем, чт-о изделие прекращает целевое функционирование, когда у него израсходуется ресурс или наступит отказ. Увеличить время полезного функционирования изделия можно путем увеличения запаса ограниченного ресурса, повышением надежности изделия и введением технического обслуживания изделия, в результате которого.устраняются отказы и восстанавливается работоспособность. ,

Введем определения.

Время жизни Т_ж — есть время, в течение которого изделие выполняет целевое назначение при условии его абсолютной надежности. При этом ресурс расходуется только на целевое функционирование изделия.··. - - ----Время полезного функционирования Тф - есть время жизни, уменьшенное на величину времени, в течение которого изделие не может выполнять целевое назначение из-за отказа или технического обслуживания. Ограниченный ресурс расходуется в этом случае на целевое функционирование, на функционирование изделия в состоянии отказа и на техническое обслуживание. Так как момент наступления отказа в изделии случаен, то время полезного функционирования в общем случае является случайной величиной.

Если не проводить технического обслуживания изделия, то время/ в' ' ' течение которого оно может полезно функционировать, будет соответствовать времени полезного функционирования изделия до отказа. Повышение чис"йа' сеансов" контроля и технического обслуживания увеличивает время полез(0

15

20

25

30

35

40

50

55

60

<55

Ного функционирования изделия за счет устранения отказов, но с другой стороны, повышается расход ресурсов на техническое обслуживание, что сокращает ресурсы на целевое функционирование. Отсюда следует, что существует некоторый оптимальный период между техническими обслуживаниями^ доставляющий максимум времени полезного функционирования изделия. Естественным стремлением является нахождение этого периода.

Пусть' изделие обладает запасом ограниченного ресурса 8 . В режиме нормального функционирования и в состоянии отказа изделие в среднем расходует в единицу времени С единиц ресурса. Если в результате каждого сеанса контроля и технического обслуживания изделия расходуется д единиц ресурса, то уравнение баланса по ресурсуП можно записать;

N .{С ·?+ д) = -й ,

где ? - период между техническими обслуживаниями,

- число сеансов контроля и технического обслуживания изделия.·

Из уравнения баланса легко найти п ·"·

N = —-Так как момент наступления отказа в изделии случаен, то используя плотность распределения времени безотказной работы £(<:), найдем 'выражение для среднего времени полезного функционирования изделия

Задача обоснования периода технического обслуживания изделия по критерию максимума математического"' ожидания времени'полезного Функционирования сформулируется следующим образом:

. Найти такой период ΐ рОМ . . “ ",.· .

Т’фкТ’тах+фС'

Предложенная математическая модель позволяет найти оптимальный период, технического обслуживания изделия и · может быть легко реализована аппаратурное -е-Д . - '-б' ‘ *

На чертеже"представлено устройство, которое содержит следующие блоки: датчик времени ! Задающий интервалы времени между очереднымитехнически- . ми обслуживаниями' изделия, причем ' каждый последующий интервал увеличивается относительно предыдущего^- на величину л? ί блок нелинейности 2, реализующий' функцию р (ι) — вероятность безотказной работы изделия на интер- .... вале [О,ί^ίинтегратор 3, интегрирующий функцию р (е);1-й блок умножения 4 блок деления 5, 2-й блок умножения⁷ 6; сумматор 7, 1-й регистр 8 /'

п{эи

кото758210

сравнения 9, 2-й регистр 10 и блок совпадения 11.

Устройство работает следующим образом.

Датчик времени 1 с шагом д? задает в порядке наростания последовательность возможных значений времени ΐ; ; контроля и технического обслуживания изделия 'ь ; = Ί д? , ί = Ι,κ.. При

каждом очередном значении ΐ; из блока нелинейности 2 выбирается на интервале 0, ΐ ; Функция р(е)и засылается в интегратор 3, гдё она интегрируется. Верхний, предел интегриро-=вания определяется текущим значением датчика времени.1. С .блока интегратора 3 сигнал, соответствующий^р (ι) ά ι. поступает на первый вход 2-го блока умножения 6. На второй вход этого блока умножения поступает сигнал с блока деления 5, соответствующий выК

10

15

ражению

На первый вход блока

20

деления 5 поступает сигнал с первого блока умножения' 4 через сумматор 7.

В первом блоке умножения 4 параметр С с входа устройства перемножается с текущим значением датчика времени ? , а в сумматоре 7 выходной сигнал

первого блока умножения суммируется с другим входным параметром д .На второй вход блока делений 5 со входа устройства подается параметр К , определяющий запас ограниченного ресурса. С выхода второго блока умножения 6 сигнал, соответствующий среднему времени полезного функционирования

25

30

35

при заданном датчиком

времени 1 значения с , , посылается на регистра 8 и на первый ЯЗЯТТЯтока"сравнеЙия-9'. При этом ра'“неё' занесённое 'в'первый регистр значение Τφ_;_ пересылается во второй регистр 10 и затем поступает на второй вход блока сравнения. В исходном “сбГстоян'ий’ТГё'ред "н'аЛалОм" работы 'устройства'*0б'а"ёго"регистра“ были^пёревёдены в нулевое состояние. В последующем, при передаче информация с первого регистра на второй, ранее записанная на второй регистр информация уничтожается. В блоке сравнения, после выдачи датчиком времени очередного значения ΐ , сравниваются между собой две величины Τφ· и , одна

из которых соответствует текущему

изделия

45

50

значению с

а другая предшествую. щему · Если в результате такого

55

сравнения окажется,

что Т,

блока сравнения выдаётся' управляющий сигнал датчику " времени 1 на выдачу очередного 'значения /с? В противном случае, т.е. при То

60

такой сигнал выдается со'второго выхода блока сравнения на разрешающий вход схемы совпадения 11 и значение Έ1 , соответствующее оптимальному периоду обслуживания

65

изделия Т_0Пт, со второго выхода датчика времени поступает на выход устройства.

Работа устройства на этом заканчивается.

Положительный эффект, который дает изобретение, заключается в том, что оно позволяет найти оптймальный период технического обслуживания изделий , имеющих ограниченный ресурс.

.Любое отклонение от оптимального периода влечет за собой уменьшение времени полезного функционирования изделии. Например, если период между сеансами технического обслуживания ' уменьшить, то больше ресурса будет израсходовано на контроль и обслуживание, и как следствие этого, меньше ресурса останется на полезное функционирование, что уменьшает время полезного Функционирования изделия. С другой стороны, если период между сеансами технического обслуживания увеличить, то изделие может находиться бесконтрольно в состоянии отказа длительное время, непроизводительно расходуя при этом ресурс, что также приводит к уменьшению времени полезного функционирования изделия.

Определение оптимального периода технического обслуживания изделий, с целью увеличения времени их полезного функционирования является актуальной задачей эксплуатации, которая может быть решена с помощью предлагаемого устройства. , 7, .

Если обозначим через

Т - время полезного функционирования изделия без оптимизации периода технического обслуживания- ' ' .......·..·

Τφ - время полезного функционирования изделия при оптимальном периоде обслуживания, причем всегда Τφ>Τ;

.......С - полезный" эффект, приносимый

.......... ' ''изделием“в"единицу"времени

полезного Функционирования, тогда экономический эффект С* за счет использования предлагаемого устройства 1^ожно определить соотношением

С* = С(Т<р - Т) .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для учета и контроля времени оптимального периода технического обслуживания'изделия, содер'жащее датчик времени и интегратор, отл и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью 'повышения' времйй'й' полезного функционирования изделии, в него введены сумматор, блок деления, два блока умножения, два регистра, блок нелинейности, блок сравнения и блок совпадения, первый выход датчика времени подключен ко входу первого бло-.'-с.'·

   758210 8

   ка умножения, а через последовательно соединенные блок нелинейности и интегратор с одним из входов второго блока умножения, другой вход которого, подключен к выходу блока деления, а выход второго блока умножения непосредственно и через последовательно соединенные регистры соединен со входами блока сравнения, выходы которого подключены ко входу датчика времени и одному из входов блока совпадения, другой вход которого соединен со вторым выходом датчика времени, выход первого блока умножения

   подключен через сумматор ко входу блока деления.

   Позиции блоков 4 и б изменены соответственно на б и 4,

   5