Устройство для учета и контроля времени оптимального периода технического обслуживания изделия

 

Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется определить оптимальные периоды технического обслуживания изделий. Цель изобретения повышение информативности устройства . Устройство содержит датчик 1 времени , блок 2 нелинейности, первый и второй интеграторы 3 и 13, с первого по пятый блоки умножения 4, 6, 12, 16 и 21, блок 5 деления, первый и второй сумматоры 7 и 17, первый и второй элементы 8 и 20 задержки,блок 9 сравнения, первый, второй я третий коммутаторы 10, 18 и 19, формирователь 11 линейного напряжения, преобразователь 14 напряжения в длительность импульса и одновибратор 15. Особенность устройства состоит в том, что оно, не снижая возможностей прототипа, позволяет найти максимальное среднее время полезного функционирования изделия и дисперсию времени полезного функционирования изделия на заданном ограниченном ресурсе. 1 ил. to с S «ч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН (51)5 Г, 07 С 3/08

ГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОТ ЧТЕНИЯМ И ОТНРЬПМНМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 758210 (21) 4673771/24 (22) 04,04.89 (46) 07.05.91. Бюл. Ф 17 (72) Г.H.Âîðîáüåâ, В.Д.Гришин, А.Н.Тимофеев и М.А.Малышев (53) 621.178(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

F 758210, кл. С 07 С 3/08, 1978 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЧЕТА И КОНТРОЛЯ

ВРЕМЕНИ ОПТИМАЛЬНОГО ПЕРИОДА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ (57) Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется определить оптимальные периоды технического обслуживания изделий. Пель изобретения - повышение информативности устройстl

2 ва. Устройство содержит датчик 1 времени, блок 2 нелинейности, первый и втсрой интеграторы 3 и 13, с первого по пятый блоки умножения 4, 6, 12, 16 и 21, блок 5 деления, первый и второй сумматоры 7 и 17, первый и второй элементы 8 и 20 задержки, блок

9 сравнения, первый, второй и третий коммутаторы 10, 18 и 19, формирователь 11 линейного напряжения, преобразователь 14 напряжения в длительность импульса и одновибратор 15.

Особенность устройства состоит в том, что она, не снижая возможностей прототипа, позволяет найти максимальное среднее время полезного фун- I кционирования изделия и дисперсию времени полезного функционирования изделия на заданном ограниченном ресурсе. 1 ил.

1647613

+ (C - ) P() ) . 2

N(Cc+8) =R, 35

N — — ——

Ch+ 8

55 где (< л

Изобр ет ение относится к устр ойствам контр6ля Р может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется определять оптимальные периоды технического обслу>2Ивания изделий, их. среднее время полезного функционирования на заданном ресурсе и дисперсию времени полезного функционирования, и является усовершенствованием устройства по авт.св.

Р 758210.

Целью изобретения является повышение и расширение информативности устройства за счет определения дисперсии среднего времени полезного функционирования изделия при обслуживании em периодом, доставляющим мак- . симум среднему времени полезного функционирования изделия. ; 20

На чертеже приведено предлагаемое устройство.

Если изделие обладает запасом ограниченного ресурса R,â режиме нормального функционирования и в состоя- 25 нии отказа оно расходует B единицу времени в среднем С единиц ресурса, а за каждый сеанс технического обслуживания изделия расходуется N единиц ресурса, то уравнение баланса по ресурсу К запишется в виде где С вЂ” период между сеансами технического обслуживания;

N — число сеансов технического обслуживания.

Из уравнения баланса следует

Поскольку момент наступления отказа в изделии случаен, то, используя плотность распределения време- 45 ни безотказной работы f(t), находят выражение для среднего времени полезного функционирования изделия на ресуре R:

МФ, = N t — f(t) at+ (, P (с)) = И I P(t) dt л (P(t)dt — среднее время поо лезного функционирования изделия на периоде (.. л

Задача обоснования периода технического обслуживания изделия по критерию максимума среднего времени полезного функционирования изделия формулируется следующим образом. найти такой период (. », при котором

Т (л(,1 ) = max 9 (Ф ). Именно такая 9 Ф задача решается известным устройством.

Однако при эксплуатации изделий со случайной величиной времени полезного функционирования важно знать. не только значение средней величины времени полезного функционирования, но и дисперсию среднего времени полезного функционирования изделия.

Дисперсия П(Ф) среднего времени полезного функционирования изделия, если изделие обладает ресурсом R u обслуживается периодом 9,с учетом теории вероятности определяется по формуле

n(2> - и(1 (с -6> > 2(с) Йс +

Проводят несложные преобразования выражения (1).

Преобразовывают первое слагаемое: л л

i (t ) f(t) dt = 3 с - -- — х

2 . g (1РГ )

at

О 0

All х dt - 2(, t - — — -- dt +

n r ., dr(t)

I л r ar(t) и л

+ 6 — - — - dt -P(() (cdt л

-ь ) + 2 J сР(с) Йс

0 л ф .. (1> г ) () (л) (л и л

C л2

+2J сР(с) Йс-с о

Подставив результат преобразования первого слагаемого в выражение (1), получают

164 П©) = —,7i — -- L 2 t с..Р(г)(1с

Сл+ о

7613 б соответствующий числу сеансов технического обслуживания изделия на ресурсе R если изделие обслуживать

5 с периоцом g, с выхода блока S де1 ления поступает на вторые входы второго и пятого блоков умножения 6 и 21. В преобразователе 14 амплитудное значение сигнала преобразу1

10 ется в импульс длительностью (,> ..

Этот импульс с выхода преобразователя 14 поступает на входы блока 2 нелинейности, одновибратора 15 и формирователя 11 линейного напряжения.

В блоке 2 нелиейности реализуется функция P(r) на интервале (О,ФД.

Сигнал Р(с) с выхода блока 2 нелиней" ности поступает на второй вход третьего блока 12 умножения и на ин20 формационный вход первого интегратора 3.

С выхода первого интегратора 3 сигнал (22

Выражение (2) позволяет найти дисперсию полезного функционирования изделия, то есть величину отклонения от среднего времени полезного функционирования, если изделие обслуживать периодом Ф, а ограниченный ресурс изреппа равен R., Устройство позволяет аппаратурно реализовать рассмотренную модель.

Ус ройство содержит датчик 1 времени, блок 2 нелинейности, первый интегратор 3, первый блок 4 умножения, блок 5 деления, второй блок 6 умножения, первый сумматор 2, первый элемент 8 задержки, блок 9 сравнения, первый коммутатор 10, формирователь

11 линейного напряжения, третий блок

12 умножения, второй интегратор 13, преобразователь 14 напряжения в длительность импульса, одновибратор 15, четвертый блок 16 умножения," второй еумматор 17, второй и третий коммутаторы 18 и 19, второй элемент 20 задержки и пятый блок 21 умножения.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 времени задает в порядке нарастания с шагом последовательность возможных значений периода технического обслуживания изделия:

50

6 = С. + (, A

) J-1. где j 1, 2, 3,...; =0.

Значение с выхода датчика 1 времени поступает на вход преобра. зователя 14, на первый вход первого блока 4 умножения и на первый вход блока 2 нелинейности, В первом блоке 4 умножения параметр С, поступающий с третьего входа устройства перемножается с текущим значением с . Результат перемножения с Ф поступает

3 на первый вход первого сумматора 7, где суммируется с параметром 8, поступающим с второго входа устройства. Сигнал СФ + g с выхода первого сумматора 7 поступает на первый вход блока 5 деления, на второй вход ко« торого с первого входа устройства поступает параметр R. Результат деления

A р(е) Йс, О соответствующий среднему времени полезного функционирования изделия на периоде (,, поступает на первый вход второго блока 6 умножения и на первый и второй входы четвертого блока 16 умножения.

Результат перемножения (с выхотJ да четвертого блока 16 умножения поступает на третий вход второго сумматора 17. По управляющему сигналу с выхода преобразователя 14 формирователь 11 формирует функцию U(t) t (генератор линейно-изменяющегося напряжения) иа интервале (0, Ф ) . Значение с с выхода функционального формирователя 11 поступает на первый вход третьего блока 12 умножения. Результат перемножения с Р(с) на интервале 0,(,Д поступает иа информационный вход второго интегратора 13. С выхода второго интегратора 13 сигАа

1 аал J с Р(с) Йс поступает па пер-, О вый и второй входы второго сумматор<. 1 ра 17. Результат суммирования 2 f г х о

2 х Р(с) dr — 1,, с выхода второго сумл

Ф) матора 17 поступает на первый вход пятого блока 21 умножения, где

1647613 перемножается с сигналом N . Результат перемножения

1 л.

R - Г r г — л

А2 5

Д Cc+8 5

J о

% > соответствующий дисперсии времени полезного функционирования изделия, если его обслуживать с периодом

ha поступает через второй элемент 20 задержки на информационный вход. третьего коммутатора 19. 3o втором блоке 6 умножения вычис- 15 ляется среднее время полезного функпионирования изделия T = N ." . К" .

Сигнал Т 1 с выхода второго блока 6 умножения поступает непосредственно на первый вход и через первый элемент 8 задержки на второй вход блока

9 сравнения. В блоке 9 сравнения сравниваются между собой две величины и, Т и T+,,соответственно для . и

Ло "заднему фронту управляющего 25 сйгнала с выхода преобразователя 14 запускается одновибратор 15. На выходе одновибратора 15 управляющий сигнал появляется через время т.е. в момент окончания процесса вычисления Тю.Д, .Этот управляющий сигнал

11 управляет работой блока 9, т.е. разрешает произвести сравнение сигналов на его входах. Если в результате сравнения окажется,что Т q> ° В Т ; 1» то на первом выходе компаратора 9 появится управляющий сигнал. По это-му сигналу первый и второй интеграторы 3 и 13 приводятся. в исходное нулевое состояние, в первом и втором 40 элементах 8 и 20 задержки сигнал с входа переписывается на выход, а датчик 1 времени выдает очередное значение периода технического обслуживания ь>+1 и весь цикл вычисления

h, 45

Т +< повторяется. Если Tq) а Т,г.», то уцравляющий сигнал появляется йа втором выходе компаратора 9, который поступает на управляющие входы первого, второго и третьего коммутаторов 10, 18 и 19. С второго выхода датчика 1 времени на информационный вход первого коммутатора 10 поступает значение периода ь 1 . В ре \ . зультате с выхода первого коммутато55 ра 10 на первый выход устройства поступает значение оптимального периода технического обслуживания издел. лия <. = ь . Значение Т, с вы— -1 ° — Р1-1 хода первого элемента 8 задержки поступает на информационный вход второго коммутатора 18. С выхода второго коммутатора 18 на второй выход устройства поступает среднее время полезного функционирования изделия . Г (с ) если его обслуживать оптиф» ЛФ мальным периодом б . С выхода третьего коммутатора 19 на третий выход устройства поступает значение дисперсии времени полезного функционирования изделия, если его обслуживать оптимальным периодом с В(С ). На этом

h+ работа устройства заканчивается.

Формула изобретения

Устройство для учета и контроля времени оптимального периода технического обслуживания изделия по авт.св. 9 758210, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппения информативности, в него введены третий, четвертый и пятый блоки умножения, второй интегратор, второй сумматор, второй элемент задержки, второй и третий коммутаторы,формирователь линейного напряжения, преобразователь напряжения в длительность, импульса и одновибратор, первый вы- ход датчика времени через преобразователь напряжения в длительность импульса соединен с вторым входом блока нелинейности и в входами формирователя линейного напряжения и одновибратора, выход которого подключен к управляющему входу блока сравнения, второй выход которого соединен с управляющими входами второ го и третьего коммутаторов, выходы которых являются соответственно вторым и третьим выходами устройства, выход первого элемента задержки соединен с информационным входом второго коммутатбра, выход формировате» ля линейного напряжения подключен к первому входу третьего блока умножения» выход которого соединен с информационным входом второго интегратора, выход которого подключен к первому и второму входам второго сумматора, выход которого соединен с первым входом пятого блока умножения, выход которого подключен к информационному входу второго элемента задержки, выход которого соединен с информационным входом третьего коммутатора, выход блока деления подклю1647613

Составитель В.Скворцов

Редактор Н. Гунько Техред Л.0лийнык Корректор А.Обручар

Заказ 1402 Тираж 280 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101 чен к второму входу пятого блока умножения, первый выход блока сравнения соединен с управляющими входами первого и второго интеграторов, первого и второго элементов задержки, выход первого интегратора подключен к первому и второму входам четвертого блока умножения, выход которого соединен с третьим входом второго сумматора, выход блока нелинейности подключен к второму входу третьего блока умножения.