Файл: Теоретические основы эксплуатации средств автоматизированного управления учебник..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 198
Скачиваний: 0
90
Формулы, полученные выше, позволяют количественно обосно вать календарный срок службы средств различных типов.
Яри планировании эксплуатации средств автоматизированного управления и связи возникает задача определения оставшейся (не выработанной) части их технического (или межремонтного) ресурса.
При решении этой задачи воспользуемся положениями, вытекаю щими из физического принципа надежности.
В общем случае для расчета оставшейся части ДТ установ ленного технического ресурса 7^ средства после истечения опре
деленного времени эксплуатации |
его в различных условиях можно |
||||||||
воспользоваться следующим выражением: |
|
|
|
||||||
|
|
Ахр. сил |
т |
|
л |
■VLÄJ _ |
Ь і т (5.18) |
||
4Г»- V |
V |
~л7~ |
|
|
хр п |
||||
|
хр. скл |
|
^xp.n |
л |
хр.д |
А |
|||
|
|
|
|
|
- Л " |
|
Т " |
‘Кр рр' |
|
где Тхр. скл |
|
~^хр.п |
хр.д |
- |
время хранения средства на скла |
||||
|
|
|
|
|
|
дах, в полевых условиях и в режи |
|||
|
|
|
|
|
ме несения дежурства соответст |
||||
лхр.скл ’ |
|
|
|
венно; |
|
|
|
||
хр.п |
|
хр. I |
- |
интенсивности |
отказов средства |
||||
|
|
|
|
|
при его хранении на |
складах, в |
|||
полевых условиях и в режиме не сения дежурства соответственно;
-продолжительность проведения рег ламентных работ за рассматривае мый период эксплуатации;
-наработка средства за данный пе
риод.
При постановке средства на хранение необходимо учитывать, чтобы доля оставшегося после хранения технического ресурса обес печивала использование средства по назначению в течение задан ного времени.
§ 5 .4 . РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
Средства автоматизированного управления и связи состоят из ряда типовых элементов (резисторов, конденсаторов, полупровод никовых приборов, микромодулей, модулей и д р .), перечень и ко личество которых становятся известными по окончании разработки средств. В это время для составляющих средство элементов нам могут быть известны:
91
-законы распределения времени безотказной работы;
-параметры законов распределения;
-стоимость разработки элементов и средства в целом. Однако данной информации об элементах недостаточно для тео
ретического определения (расчета) всех количественных характе ристик, принятых для оценки долговечности средств. Практически могут быть рассчитаны только некоторые из них.
пг , |
Рассмотрим случай, когда средство состоит из L |
групп по п/ , |
||
... » |
/?г |
элементов, имеющих средние технические ресурсы |
||
т ( , |
%г , |
. . . , |
ть . На основании этих данных средний |
технический |
ресурс средства может быть определен как средневзвешенное зна чение средних технических ресурсов элементов, т .е .
г
(5.19)
где Р* = |
|
пі |
- частота |
использования |
в |
средстве элемен- |
|
X------ |
|||||||
|
2 |
nL |
|
|
|
|
|
|
iat |
*> |
|
|
|
|
|
тов L -й группы со средним техническим |
ресурсом т; . |
||||||
Согласно |
определению дисперсия 0 |
(.7^* |
) |
технического ресур |
|||
са средства |
рассчитывается по |
формуле |
|
|
|
||
« |
Ч |
sУ w- |
Va- * - |
(5.20) |
|
|
|
|
Значение 7 , определяемое по формуле (5 .1 9 ), может быть использовано в качестве среднего технического ресурса средства только при условии, если
Ч |
У |
- А V ; , ) 1« Ттр . |
(5 .21) |
На практике во многих случаях условие (5.21) |
не выполняет |
||
ся. Это объясняется |
тем, |
что средние технические |
ресурсы со |
ставляющих элементов могут отличаться друг от друга на несколь ко порядков. Поэтому, когда условие (5.21) не обеспечивается, необходимо применять иную методику расчета показателей долго вечности средства.'Т ак, в качестве технического ресурса сред
92
ства может быть использован оптимальный средний технический ресурс, суть расчета которого сводится к следующему.
Для определенности расчета оптимального среднего техниче
ского ресурса Т в качестве дисциплинирующего условия
т.р.опт
примем условие обеспечения заданных значений выходных парамет ров средства. Стоимость одного часа работы радиоэлектронного средства военного назначения примем в качестве критерия срав нения.
Затраты, связанные с использованием средств, можно подраз
делить на разовые и монотонно возрастающие |
от |
времени |
их ис |
|
пользования. |
|
Сн |
|
|
К разовым затратам относятся стоимость |
нового |
средства |
||
и стоимость Сн капитального его |
ремонта. |
|
|
|
Монотонно возрастающие затраты, в свою очередь, можно под |
||||
разделить на линейно возрастающие и прогрессирующие. |
|
|||
Линейно возрастающие затраты |
СТ0 (2 ) , |
зависящие от |
време |
|
ни z использования средства, связаны с затратами на проведе ние контрольных и профилактических мероприятий (в том числе на содержание обслуживающего персонала).
Прогрессирующие затраты Ср{%) связаны с затратами на про ведение текущего ремонта средства в процессе его эксплуатации.
В общем виде сумма |
Сг(г) всех расходов за |
любой данный пе |
|
риод использования средства будет определяться выражением |
|||
|
CjCz) |
+ СГ0(Е) + С {г). |
(5.22) |
Средняя |
стоимость |
С, (2 )одного часа работы средства равна |
|
частному от |
деления функции £г(2 ) за любой данный период ис |
||
пользования |
на величину этого периода, т .е . |
|
|
|
|
CJ г) |
(5.23) |
|
|
С,{г) = —I ------ |
|
Расчет оптимального технического ресурса средства сводит |
|||
ся к нахождению минимума функции (5 .2 3 ), т .е . |
минимума средней |
||
стоимости одного часа работы средства. Для этого необходимо ре шить уравнение
d W |
п |
|
~ d z — |
= 0 |
(5.24) |
относительно г , значение которого принимается за оптимальный средний технический ресурс средства 7т.р.опт
93
Таким образом, нами решена в общем виде задача на отыска
ние оптимального решения, т .е . |
на |
отыскание такого значения |
||||
среднего технического ресур |
|
|
||||
са средства, |
при котором ве |
|
|
|||
личина £,( z) будет минималь |
|
|
||||
ной (рис.5 .3 ) . После |
выра |
|
|
|||
ботки такого |
ресурса |
сред |
|
|
||
ство должно либо |
заменяться |
|
|
|||
новым, либо подвергаться ка |
|
|
||||
питальному ремонту,если его |
|
|
||||
стоимость меньше стоимости |
|
|
||||
нового средства. |
|
|
|
|
||
Рассмотрим пример, |
по |
|
|
|||
ясняющий порядок |
определе |
|
|
|||
ния величины |
Ттр опт |
по |
Рис.5 .3 . Изменение стоимости од |
|||
приведенной |
выше методике. |
|||||
ного |
часа работы средства в за |
|||||
Пусть затраты, линейно |
|
висимости от времени его |
||||
возрастающие |
от |
времени |
|
эксплуатации |
||
|
|
|||||
использования, и |
прогрессирующие |
расходы выражаются с помощью |
||||
функций вида |
|
|
|
|
|
|
* Ст. * ,
(5.25)
где Ста - средняя стоимость одного часа технического обслу живания средства;
Ср - средняя стоимость одного ремонта (восстановления) средства;
р- постоянная величина.
Тогда функция (5 .2 3 ), определяющая среднюю стоимость |
одно |
|||
го часа использования средства, с учетом (5.22) и (5.25) |
при |
|||
мет вид |
|
|
|
|
C,(Z) = |
" |
Л ? |
*"■' |
(5 .26) |
Продифференцировав функцию |
(5.26) |
по |
z и приравняв полу- |
|
ченный результат нулю, получим |
|
|
|
|
йС,{г)
d i |
+ { m - l ) p Ср г |
“2= 0 . |
(5.27) |
|
|
|
