книги из ГПНТБ / Теоретические основы эксплуатации средств автоматизированного управления учебник
..pdf190
Отсвда нетрудно установить зависимость между показателем эф
фективности профилактики |
п и коэффициентом |
Кд п : |
|
Н9П = |
VJ -1 |
(10.19) |
|
- |
|||
|
5/7 |
W*/7 |
|
Подставив в выражение (10.19) значение W5/7, определяемое |
|||
(1 0 .1 5 ), получим |
|
|
|
|
Нэ.п = |
' Т°т~Т~ ' |
(10.20) |
|
|
пф |
|
Приведенные критерии |
W3 п и |
Кэп требуют использования с т а |
тистических данных о наработке аппаратуры на отказ или о коли честве отказов за определенный период эксплуатации. В некото рых случаях представляется возможным использовать сведения о надежности элементов. Действительно, анализ причин возникнове ния отдельных отказов позволяет установить, что отказу пред шествует такое изменение, физико-химической структуры элемента, при котором элемент продолжает работать, но является потенци альным носителем отказа. Изменение физико-химической структу-. ры элемента приводит к изменению его параметров. Знание харак тера изменения параметра во времени позволяет своевременно предотвратить отказ элемента. Примерами отказов, связанных с постепенным изменением параметров элементов, являются отказы электровакуумных приборов в результате постепенного разруше ния оксидного покрытия катода, отказы электродвигателей и з-за износа щеток, изменение номинальных значений параметров рези сторов, конденсаторов и индуктивностей вследствие старения я т .п .
Таким образом, зная закон изменения прогнозирующего пара метра во времени и границы его допустимых значений, представ ляется возможным предсказать момент появления отказа и прове сти соответствующее профилактическое воздействие (замену или регулировку элемента).
Помимо постепенных отказов представляется принципиальная возможность предотвращать некоторую часть внезапных отказов на основе знания статистических закономерностей их возникно вения. Например, в ряде работ показано, что для оценки надеж ности некоторых элементов радиоэлектронной аппаратуры (элек тровакуумных и полупроводниковых приборов) может быть примене но распределение Вейбулла
191
|
liXz) = j - 2 нЧ e x p j-- p | |
, |
(10.21) |
где t 0 и к |
- параметры распределения. |
|
|
Подбирая |
значения параметров t я к , |
можно с достаточной |
для инженерных расчетов точностью получить требуемое статисти ческое распределение моментов возникновения отказов элементов« Знание закона возникновения отказов и времени эксплуатации по зволяет осуществлять своевременное профилактическое воздейст вие.
Для ряда других элементов ( электромеханических, механиче ских, изоляторов) может применяться усеченный нормальный закон с плотностью распределения
|
|
Ѵ{2) = |
{ 2 - Щ |
(10.22) |
|
|
2б 2 |
||
|
|
|
|
|
где Т |
- |
среднее время безотказной работы элемента; |
||
б 2 |
- |
дисперсия времени безотказной работы; |
|
|
с |
- |
нормирующий множитель, определяемый из |
условия |
|
|
|
|
Jv(z) d г = 1. |
|
Таким образом, предотвращение отказов аппаратуры может осу ществляться либо на основе знания законов изменения прогнози рующих параметров элементов, либо на основе знания статистиче ских закономерностей возникновения отказов. Первый способ пред почтительней в том смысле, что он позволяет производить индиви дуальное прогнозирование. Недостатком способа является необхо димость проведения контрольных мероприятий для определения зна чений прогнозируемого параметра. Второй способ не требует кон троля состояния отдельных элементов, т .е . все они подвергаются профилактическому воздействию одновременно. Так, например, про изводится замена ламп в аппаратуре уплотнения на необслуживае мых усилительных пунктах.
§10.4. СОДЕРЖАНИЕ РЕГЛАМЕНТНЫХ РАБОТ
Вобщем случае на средствах связи и автоматизированного
управления могут проводиться следующие виды регламентов (Зб] :
-регламент I (ежедневный);
-регламент Л 2 (недельный);
|
|
192 |
- |
регламент Jé 3 |
(месячный); |
- |
регламент Jé 4 |
(квартальный); |
- |
регламент Л 5 |
(полугодовой); |
- |
регламент Л 6 |
(годовой). |
Конкретные виды регламентов, проводимых на различных сред ствах, зависят от надежности техники, характера и условий ее использования и определяются соответствующими руководящими до кументами. Так, например, на непрерывно используемых средствах автоматизированного управления и связи могут проводиться все виды регламентов, на аппаратуре, находящейся в режиме длитель ного хранения, - регламент Л б и т .п .
Рассмотрим примерное содержание перечисленных регламентов.
Ре г л а м е н т Л I . Основной целью мероприятий данно го регламента является проверка работоспособности аппаратуры по внешним признакам или по показаниям встроенных контрольно измерительных приборов. При выполнении этого регламента прово дится внешний осмотр и чистка аппаратуры, проверка исправности заземления, предохранителей, переходных колодок (фишек), разъе мов, переключателей, блокировок и других элементов без вскры тия монтажа. Одновременно проводится цроверка состояния проти вопожарного инвентаря и средств, обеспечивающих безопасность при работе на аппаратуре. Все обнаруженные недостатки, в том числе и неисправности, должны устраняться немедленно.
Ре г л а м е н т №2 . При выполнении этого регламента кроме работ, цредусмотренных регламентом № I , проводится про верка и чистка вспомогательных устройств, смазка ключей, вра щающихся сочленений; может проводиться осмотр и чистка монтажа.
Р е г л а м е н т |
№ 3. Основной целью регламента являет |
||
ся детальный осмотр всего |
комплекта аппаратуры, тщательная про |
||
верка работоспособности с |
использованием |
внешней КИА, проверка, |
|
чистка и регулировка |
электромеханических |
элементов (реле, элек |
тромоторов и т .п .) , проверка и регулировка систем сигнализации
иблокировки, пополнение индивидуального.комплекта ЗИП.
Ре г л а м е н т Л 4 . Мероприятия, проводимые при выпол нении данного регламента, в основном совпадают с содержанием регламента №3 .Дополнительно может проводиться инструменталь ный контроль и регулировка некоторых параметров аппаратуры,ко торые могут существенно измениться в межрегламентные сроки. В
случае необходимости при выполнении регламента №4 может осу ществляться войсковой ремонт.
193
Р е г л а м е н т № 5. Основной целью регламента,помимо поддержания средств в заданном состоянии, является подготовка аппаратуры, вспомогательного оборудования, технических помеще ний и хранилищ к летним (зимним) условиям эксплуатации, В со держание регламента входит проверка технического состояния ап паратуры и вспомогательного оборудования, замена смазок в со ответствии с предстоящим периодом эксплуатации, ремонт техни ческих, складских и служебных помещений, ремонт средств авто матизированного управления и связи, заправка огнетушителей и других противопожарных средств.
Р е г л а м е н т №6 (техническая проверка) проводится
сцелью:
-определения технического состояния средств автомати зированного управления и связи;
-доведения основных характеристик аппаратуры до норм,пре дусмотренных техническими условиями;
-проверки организации эксплуатации средств управления и
связи.
Технической проверке подвергаются все средства автоматизи рованного управления и связи. При этом проводятся следующие ме роприятия:
-уточнение и сверка количества средств, числящихся за ча стью или подразделением;
-отбраковка средств, не подлежащих ремонту и дальнейшему использованию;
-определение категорийности и потребности в том или ином виде ремонта;
-измерение основных характеристик (параметров);
-проверка организации эксплуатации;
-проверка состояния учета и отчетности;
-проверка ведения эксплуатационной и технической докумен
тации.
Таким образом, в процессе технической проверки помимо кон троля работоспособности и приведения к нормам характеристик и параметров средств связи решаются другие важные задачи: уста навливается фактическое состояние всей техники и контролирует ся организация ее эксплуатации. Особенно важна объективная оцен
ка технического состояния средств связи, поскольку оно в конеч ном итоге отображает и организацию технической эксплуатации,и подготовку личного состава, и его практическую деятельность по обслуживанию техники.
г
194
При оценке технического состояния обычно исходят из со отношения числа исправных и неисправных образцов техники. В качестве критерия используется коэффициент исправности , ха рактеризуемый отношением числа исправных образцов NH к их об щему количеству N :
А |
(10.23) |
к* ш А/. |
|
К исправным относятся образцы техники, параметры которых при технической проверке оказались в допустимых пределах. По скольку не все образцы техники являются равнозначными как с тактической,так и с технической точки зрения, рекомендуется вво дить весовые коэффициенты, с помощью которых можно было бы учесть сложность ненадежность устройства, его значение при ре шении общей задачи, стоимость и т .п . Например, неисправное со стояние мощной радиостанции и телефонного аппарата по-разному влияет на боеготовность подразделения и требует различных сил, средств и времени на приведение их в работоспособное состояние. В качестве весового коэффициента может быть использована вели чина, пропорциональная отношению наработки на отказ 7 некото рой условной аппаратуры, принятой за единицу измерения, к на работке на отказ реальной аппаратуры 7І , т .е .
9 і * - г |
^ = |
, |
(10.24) |
ч |
|
|
|
где /л - количество типов аппаратуры, подлежащих технической проверке.
Статистические исследования [36] показывают, что использо вание таких коэффициентов достаточно полно отображает сложность и значимость отдельных образцов техники, а также трудоемкость работ по обеспечению их исправности.
Общее количество инспектируемых образцов техники В и ко
личество исправных образцов В |
(в принятых условных единицах) |
|
определяется следующим образом: |
|
|
|
= I |
(10.25) |
& * % 9 i Ni ' |
9і N.іи |
В этом случае коэффициент исправности, определяемый выра жением (1 0 .2 3 ), примет вид
195
Н = 4 г - • |
(10.26) |
В случае, если произвести техническую проверку всех имею щихся в наличии средств не представляется возможным (на пример, при инспектировании хранилищ или б аз), производит ся выборочный контроль с использовании« методов однократной или двукратной выборки [21].
196
Г Л А В А I I
ОРГАНИЗАЦИЯ РЕГЛАМЕНТНЫХ РАБОТ
§ I I . I . ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ РЕГЛАМЕНТНЫХ РАБОТ
Регламентные работы представляют собой вид технического об служивания, проводимого в соответствии с единым регламентом в строго установленные сроки.
Основная цель регламентных работ заключается в поддержании эксплуатационно-технических характеристик техники на заданном уровне. Достижение этой цели осуществляется за счет качествен ного и своевременного выполнения контрольных мероприятий, про филактических работ и войскового ремонта.
За организацию, качественное и своевременное выполнение регламентных работ отвечают командиры частей и начальники, в ведении которых находится обслуживаемая техника, а также лица, непосредственно выполняющие регламентные работы.
При планировании и организации регламентных работ учитыва ются следующие вопросы;
-принцип организации;
-периодичность проведения;
-объем и время выполнения;
-необходимое количество личного состава и рациональное его использование;
-форма контроля качества и сроков выполнения;
-материально-техническое обеспечение и др.
Вданном параграфе рассматривается главным образом первый из перечисленных вопросов и частично третий. Остальные вопросы
рассматриваются ниже.
В настоящее время используются три принципа организации регламентных работ: календарный, наработки и смешанный.
197
К а л е н д а р н ы й |
п р и н ц и п . |
При использовании |
|
этого принципа регламентные |
работы |
назначаются по истечении |
|
определенного календарного |
времени |
(день, |
неделя и т .д .) неза |
висимо от времени работы техники. Этот принцип применяется для техники, отказы которой определяются главным образом явлениями старения материалов и практически не зависят от интенсивности ее использования, например для техники, находящейся на длитель ном хранении, когда степень воздействия внешних факторов опре деляется условиями и временем хранения.
Известны следующие регламенты, основанные на календарном
принципе: |
|
|
- |
ежедневный |
(регламент № I); |
- |
еженедельный (регламент № 2); |
|
- |
ежемесячный |
(регламент М 3); |
- трехмесячный'(регламент №4); |
||
- |
полугодовой |
(регламент №5); |
- |
годовой (регламент Л 6 ) . Иногда регламент №6 называют |
технической проверкой.
П р и н ц и п н а р а б о т к и . При использовании это го принципа регламентные работы назначаются в зависимости от времени работы техники, исчисляемого часами, числа переключе ний или циклов и т .п . Этот принцип применяется для назначения периодичности регламентных работ на технике, работающей непре рывно. Он применим также и для техники многократного использо вания, если воздействие внешних факторов в периоды хранения не значительно.
Известно несколько видов регламентов, основанных на прин ципе наработки, например: 25-, 50- и 100-часовой регламенты.
С м е ш а н н ы й п р и н ц и п . Этот принцип применя ется для назначения регламентных работ на технике (в частности, на системах связи), у которой отказы обусловлены как процесса ми износа, так и процессами старения. При использовании этого принципа регламентные работы для одной части системы назнача ются исходя из календарного принципа, а для другой - из прин ципа наработки.
Одной из задач, возникающих при использовании смешанного принципа, является задача об определении общего времени нара ботки частей системы с рациональным учетом времени их хранения, что необходимо для обоснованного определения сроков (моментов начала) проведения регламентных работ.
198
Общее время работы и хранения в одинаковом масштабе време ни будет
|
|
Т |
= Т + Т |
’ |
С І І . І ) |
|
|
|
р хр |
р |
'хр |
|
|
где Тр |
- |
время работы; |
|
|
|
|
Тх |
- |
время хранения. |
|
|
|
|
Очевидно, что простое суммирование |
Тр и Т для |
опреде |
||||
ления момента начала регламентных работ недопустимо, |
так как |
скорости физических процессов, происходящих в элементах систе
мы, как правило, |
при работе и хранении существенно отличны., |
||||||||||
|
С учетом |
сказанного необходимо определить Тр хр |
из |
следую |
|||||||
щего выражения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
т |
Т + н Т |
|
|
|
|
|
или |
|
|
|
|
р.хр |
Р |
хр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
т + т |
р.э |
|
|
|
( I I . 2) |
|
|
|
|
|
р.хр |
р |
|
|
|
|
|
где |
Т |
= к Т „ |
( к - |
масштабный коэффициент). |
|
|
|
||||
|
р.э |
|
хр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, для приведения в соответствие масштабов вре |
||||||||||
мени определение |
7^ 5 |
должно производиться |
так, |
чтобы оно было |
|||||||
эквивалентно |
времени хранения |
Тхр в |
смысле |
влияния на надеж |
|||||||
ность. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для решения этой задачи используем основной закон надеж |
||||||||||
ности, полученный Н.М. |
Седякиным [6 0 ], не учитывая для просто |
||||||||||
ты анализа влияния включений |
и выключений системы. |
|
|
||||||||
|
Ресурсы, |
израсходованные |
за заданное время |
Тр |
и Тх |
.опре |
|||||
делим из |
следующих выражений: |
|
|
|
|
|
|
W= J
-Iо
'х р
f f . . ( L ) = (
Xp Xp J
V Z’ £РP)' d t Ii ,
( П .З )
Л_ ( 2 ,6 rn) d t ; . |
|
xp4 ’ xp' |
t |
Используя выражения ( П .З ) , определим, время работы систе мы, эквивалентное известному времени хранения, из выражения
|
у |
|
( I I . 4) |
ЛЧ , и ’ Ѵ d t 4 |
АЛг , е J r f i„ |
||
- ) А/>' ’ |
Р/ Р |
|
199
Полагая дифференциальный закон распределения моментов на
ступления |
отказов при работе и хранении экспоненциальным, т .е . |
|||||
Лр= const |
и Л = c o n st, из |
выражения ( I I . 4) |
получим |
|||
|
Л _ . |
Т |
— А |
Г |
> |
|
или |
Л*р Xр |
р Р-Э |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А Хп |
г |
|
|
|
ТРЭ |
|
——.г |
’ |
( И . 5) |
|
|
|
Ар |
*/» |
где Ар , Л Хр - интенсивности отказов при работе и хранении соответственно.
Подставив в С II.2) выражение ( І І .5 ) , получим окончательно
Тр.хр - ТР |
|
С І І . 6 ) |
А р |
ХР ■ |
Полученное выражение позволяет оцределить общее время наработ ки с учетом времени хранения.
Способом, аналогичным изложенному выше, можно определить и
время хранения, эквивалентное |
определенному времени работы. |
Вы |
|
ражение для этого случая имеет вид |
|
|
|
хр.р |
~^хр + |
( ІІ .7 ) |
|
|
|
||
Зависимости ( ІІ .6 ) и ( I I . 7) позволяют |
выбрать наиболее |
ра |
|
циональный принцип организации регламентных работ. |
|
||
Действительно, если второе слагаемое в |
выражении ( I I .6) |
су |
|
щественно меньше первого, то |
влиянием условий и времени хране |
ния на надежность аппаратуры можно пренебречь, учитывая только время ее работы. При этом для назначения сроков проведения рег
ламентных |
работ следует |
применять принцип наработки. |
При тех же условиях, |
что и выше, из выражения ( I I .7) сле |
|
дует, что |
для назначения |
сроков проведения регламентных работ |
целесообразно применять календарный принцип.
В тех |
случаях, |
когда первое и второе слагаемые в выражении |
( ІІ .6 ) или |
( I I . 7) |
соизмеримы, следует применять смешанный прин |
цип назначения сроков проведения регламентных работ.
Таким образом, целесообразность применения того или иного принципа организации регламентных работ может быть определена, если известны требуемые статистические характеристики надежно сти аппаратуры при работе и хранении, а также составляющие вре мени работы и хранения.