Файл: Теоретические основы эксплуатации средств автоматизированного управления учебник..pdf

Скачать файл (15,75Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 199

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

При условии равенства установленных межремонтных ресурсов

(7	=	7___= . . . = 7	"P u	= 7	)	в	соответствии с вы-
4 ”РЬ		"Ph	"P u		'
ражением		(5 .6 ) получим
		тц	7I+ п т.<рг				(5 .7)
		тц	7I+ п т.<рг
Из выражения (5 .7) следует, .что при					/7 =	0	( т .е . при эксплуата

ции без капитальных ремонтов) установленный суммарный ресурс совпадает с установленным техническим ресурсом.

§ 5 . 3 . СРОК СЛУЖБЫ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ И СВЯЗИ

Вобщем случае средства теряют способность к сохранению и поддержанию заложенных в них качеств (расходуют ресурс) во всех фазах процесса эксплуатации, кроме фаз среднего и капитального ремонтов. Поэтому долговечность средств, процесс эксплуатации которых складывается из чередующихся различных фаз, удобнее оценивать сроком службы.

Срок службы - календарная продолжительность эксплуатации средства до момента возникновения предельного состояния, ого воренного в эксплуатационно-технической документации, или до списания.

Впрактике эксплуатации средств различают срок службы до первого капитального (среднего) ремонта, срок службы между ка питальными ремонтами, средний срок службы и др.

Установим связь между сроком службы средства и его ресур

сом.

Пусть средство, эксплуатирующееся в различных режимах, на

ходится	в среднем s	-ю часть	времени эксплуатации z в рабочем
режиме,	г>-ю часть	времени эксплуатации в режиме проведения
регламентных работ,		а (I - s	-г)-ю часть времени эксплуатации
в режиме хранения.

Кроме того, для этого средства нам известны следующие дан

ные:

I . Установленные технический 7^ и межремонтные ресурсы

Т” РЪ = Т” РЬ	Т" Р %л = Т” Р1 ’	какому-ли
где п - обоснованное число	капитальных ремонтов по	какому-ли
бо критерию.

Согласно выражению (5.7)

ТЦ	\ + пТ”РЪ '
2. Средняя продолжительность выполнения одного капитально
го ремонта Тн . Величина Тнр	равна среднему интервалу вре

мени между моментом принятия решения о необходимости проведения капитального ремонта и моментом получения средства из ремонта. Очевидно, что суммарное среднее время, затрачиваемое на капи

тальные ремонты средства, будет
	Т	- п Т	.	<5 -8 >
	Z н.р	К-р
3.	Время исправного состояния средства во всех рассматри
ваемых режимах эксплуатации распределено по экспоненциальному
закону.	При этом интенсивности отказов средства во время работы
(Лр) ,	во время хранения (Лір) и при проведении регламентных

работ (Лрр) не равны.
	Суммарный срок службы Ъ'к			как календарная продолжительность
эксплуатации средства может быть представлен в виде суммы:
			Д' = s z + г г + { l - s - r ) г +Т		,
где	52	-	средняя суммарная продолжительность			работы	сред
	г г		ства в течение всего срока его эксплуатации;
	г г	-	средняя суммарная продолжительность			хранения
			средства в течение всего срока его эксплуата
( f - s - r ) z			ции;
( f - s - r ) z		-	средняя суммарная продолжительность			выполнения
			регламентных работ в течение всего			срока	экс
			плуатации.
	Понятно,	что расход запаса		работоспособности	(надежности)

будет происходить только в фазах применения, хранения и техни ческого обслуживания. В фазе же капитального ремонта происхо дит возобновление запаса ресурса до величины, равной установ ленному межремонтному ресурсу.

При вычислении израсходованного запаса работоспособности в каждой из фаз процесса эксплуатации средства будем принимать, что с переходом из одной фазы в другую и обратно физические

процессы утраты запаса работоспособности сохраняются, но может изменяться их интенсивность. Кроме того, в целях упрощения ана лиза будем полагать, что замена отдельных элементов в процессе

текущего ремонта не приводит к изменению оставшегося запаса ра ботоспособности средства.

При.этих допущениях можно воспользоваться физическим прин ципом надежности*' для установления количественных зависимостей между сроком службы средства и его ресурсом. Согласно этому принципу могут быть записаны следующие интегральные соотноше ния:

I V	z ’ ep ^ z *	Iл р(2, ер) dz,
ч		Tpt
		jAp(Z,Ep)dz ,		(5.10)
оО		о
(/-S-r)Ez		ТРЗ
j A* / z > V rfz“		j APU ,	,
где Лр (z , £р) ,	Кх р { г ,	Ехр), Лрр U , £ p.p)		-интенсивности

отказов при соответствующих условиях.

Левые части системы соотношений (5.10) выражают собой вели чины израсходованного запаса работоспособности средством соот

ветственно	за время работы	s 2	, время проведения регламентных
работ г г	и время хранения	{/ - s - г ) г .
Правые	части этой системы		выражают собой те же величины из

расходованного запаса работоспособности средства соответствен

но за	время ТрІ	, Тр2 и	Тр3 . Отсюда	следует,	например, что хра
нение	средства	в течение	времени (/	- s - г ) г	эквивалентно

(по расходу ресурса) работе этого же средства в течение време ни Тр3.

По условию задачи

Л р(2 , 8р) = Лр= c o n st,

АхР= const *

Л р р ^ > £ р.р)= Л р.р= c o n s t •

Сущность физического принципа надежности, сформулирован ного Н.М. Седякиным, изложена в первой главе данного учебника.

Подставив эти значения интенсивностей отказов в выражения (5.10)

ивыполнив интегрирование, получим:

рР /»’

Арр^^~ А-p Трг 1

Произведя раздельное сложение левых и правых частей систе мы соотношений (5 .I I ) и решив полученный результат относитель но величины 2 , найдем

г= ____ АР^Тр>+ Трг+ Трз)--------- .	(5.12)
skp+ rApp+U-s-r) Ахр

В рассматриваемом нами случае ресурс расходуется в различ ных фазах процесса эксплуатации средства. Поэтому суммарный срок службы средства Ън следует рассматривать как интервал вре мени эксплуатации, заключенный между началом его эксплуатации и моментом, когда будет израсходован установленный суммарный

ресурс средства Тг			. Это означает, что			при расчете			суммарного
срока службы средства Ън суммарная наработка							(Тр1 +		TpZ + Тр3) в
выражении	(5.12) должна			быть приравнена		величине		Т	, опреде
ляемой из	формулы (5 .7 ).							^
С учетом последнего				замечания выражение			(5.12) приводится
к виду
		z - ^ +/77W		sA	+ r A B0+{1-s-n)A				(5.13)
								хр
					РР	ѵ	'
Подставив		значения г и			ТX к.р , определяемые			из	соотноше
ний (5.13)	и	(5 .8 ),	в выражение (5 .9 ), получим
			Р1'	SAp+ г App+(!-s-r)A хр +пТ«Р ' (5.14)

С помощью данного выражения определяется связь между суммарным сроком службы и установленным суммарным ресурсом средства,экс плуатирующегося в переменном режиме.

Из выражения (5.14) вытекают	следующие частные	случаи:
I . Для средства непрерывного	использования s +	п = I . В

этом случае выражение (5.14) приводится к виду

4* ~ ^ ТЦ+ пТм.рч)	г А рр + пТх р	(5.15)
П ' S A „ +	г А рр + пТх р
и при Лр = Ар р - к виду
+	>+пТк,	(5.15а)
+	>+пТк,

Из выражения (5.15а) следует, что суммарный срок службы средства непрерывного использования при проведении на нем ка питальных ремонтов отличается от установленного суммарного ре сурса на величину n lH .

Если средство непрерывного использования не подвергается

капитальному ремонту ( /7 = 0 ) ,	то выражение (5.15а) приводится
к виду
Л	(5.156)

Отсюда следует, что для средства непрерывного использования,, на котором капитальные ремонты не проводятся, понятия ресурса и срока службы совпадают.

2 . Для ряда средств однократного применения можно допустить,

что S % 0 и /»*- 0.
В этом	случае выражение	(5.14) приводится		к виду
	пТм . р ^ А хр + пТн.р			■	(5.16)
	пТм . р ^ А хр + пТн.р			■
Отличие этого выражения от выражения (5.15а)			заключается только
в наличии	в нем масштабного коэффициента,		равного		Л-
в наличии	в нем масштабного коэффициента,		равного		-----— -
					А хр
Если капитальный ремонт на средстве однократного примене
ния не проводится ( /7 = 0 ),		то
		Л„			(5.16а)
	~	А хр 1 '			(5.16а)
	~	А хр 1 '