Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Михайлов Б.А. Авиационные радиоэлектронные комплексы и их эксплуатация

.pdf
Скачиваний:
38
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
6.78 Mб
Скачать

На основании этой формулы имеется возможность предъя­ вить требование к производственным возможностям ТЭЧ.

 

Продолжим расчет основных параметров системы профи­

лактики.

Подставим значение

Мк

в

(2.29) и разделим правую

и левую части

равенства

на

в0 .

Получим формулу для

Kj

 

 

 

t4

 

р п Г

 

N

±

1

 

 

 

*1

-------- Л —

 

 

 

1

т ? м ?

 

(2.33)

 

во(М1 + Мк)

\IAAj

j =i

>

>

 

 

 

 

 

 

 

Значения

Kj ,

рассчитанные

по формуле (2 .3 3 ),

могут

оказаться любыми конечными положительными числами, в то

время как в соответствии с требованием

(2.18)

они должны

быть целыми,

доставляющими максимум надежности РЭК и удов­

летворяющими условию ( 2 .I I )

при Мк к . Поэтому округлим

Kj

до

ближайших целых чисел

Kj

так,

чтобы удовлетворя­

лись

условия

(2 .1 9 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Находим искомую оптимальную совокупность

Bj

периодов

профилактики

элементов РЭК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bj = к} В0

 

.

 

(2.34)

 

Теперь,

когда

Bj

известны,

остается ранее описанным

способом синтезировать состав групп профилактики и зафикси­

ровать моменты проведения

профилактики на них Вщ, 9^,..., 8

^ .

В заключение отметим,

что для правильного выбора В0

 

бывает полезно оценить и учесть степень естественного груп­

пирования

Bj

элементов РЭК.

 

 

 

 

 

С этой целью, учитывая оборудование летательного аппа­

рата в

целом,

следует определить

по формуле

(2.29)

Bj и

нанести их на ось налета в интервале (0, ts ). Приписать

каждому из

элементов

коэффициент

"веса"

л>= -j j х .

В качест­

ве JA

желательно принять среднее

значение

A^j • Опре­

делить

центры масс.

и так выбрать

В0

,

чтобы моменты

профилактики совпадали с наибольшей массой приведенных

элементов

0

(фиг.

2 .6 ).

 

 

 

 

 

Если

Естественное группирование

оказывается интенсив­

130

ным, но не периодическим, то, не прибегая к назначению в0 , осуществить группирование элементов относительно центров массы точек и на этом закончить синтез системы црофилактики.

 

 

 

Ф и г . 2.6

 

 

 

 

 

П р и м е р .

Пусть спроектирован РЭК, состоящий из

 

N = 6 элементов,

для каждого из которых известны функции

интенсивности отказа, которые определены как

 

 

и средние трудозатраты

на

одну профилактику полного

объ­

ема (таблица 2 .1 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

2. 1

 

Исходные

данные

для расчета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

эле-

*oj

АЛj

 

т/

Ьв

во

мента

 

 

[отк/час Ц

[отк/час^] [чел-час] [час] [час]

[час]

 

I

0,00292

0,000655

49

 

 

 

 

2

0,00375

0,000210

64

 

 

 

 

3

0,00362

0,001050

81

4000

1,5

. 25 0,85

4

0,00482

0,000161

49

 

 

 

 

5

0,00280

0,000840

64

 

 

 

 

6

0,00399

0,000083

100

 

 

 

 

*

9

131

Требуется определить необходимую производственную мощность ТЭЧ Мк , оптимальный состав групп профилактичес­ ких работ и моменты времени их реализации вщ, Вгрг,..., Q^K, чтобы вероятность PK ( tg ) ^ Р 0 в течение периода эксплуа­ тации, характеризующегося временем налета t3 .

Ре ш е н и е

I)По формулам (2.30) определяем значения постоянных

с1 и с? :

q = ° Л 62 ,Z A \j-t B Z A 0j

= 0,5-1,52-0,003~ 1,5■ 0,0217 = - 0,02915;

с? -

te t, ( % т? А?$)

= /,5 • 4000 • / = 6 0 0 0 .

г

6 d у =/ I

/

 

2)

Находим потребные

трудозатраты Мк

Мк =

— f —

6 0 0 0

- М4

к

q - 1пР0

1 - 0,02915 + 0,16450

407- 43673чел.часоб.

 

3)

Определяем периоды профилактики

Bj

элементов

 

 

t 3

_

4000

 

Г 4 9

~

М1+Мк

\ A A i j = i mi AAi ~

407+ 43673

\

4=25 час.

0,,000655

6

1

1

= 0478 + 0,т 0,294

 

 

 

I

т Ш 7

+ 0,089 + 0,232 + 0,0907 = / .

МJ 1

Аналогично вычисляем 0г , В3 , 9^ , 05 и 96 , которые оказываются равными соответственно 50, 25, 50, 25, 100 часам.

4)Проверяем по формуле (2.33) выполнение условия

заданной периодичности

90 :

 

 

 

 

 

 

к, = ——

t*

= т 1

[ щ ' 4 г Л

: - —

4 0 0 0

1

/

[ ~ 4 9 ~

----

/ — и

2

т.АА

--------------

---------

1 90 {М,+МК)

\A ?lj

f - 4

J J

25(407+43673)

 

\ 0,000655

132

Проделывая подобный расчет для всех 6

элементов, получаем

К1 — 1> к2 ~

К3 ~

— 2,

— 4)

= 4 .

Поскольку

Kj получились целыми числами, их округление до

целых величин и последующая проверка справедливости соот­

ношений (2.19) не требуется.

 

 

 

5)

Определяем группы профилактических работ и опти­

мальные моменты их реализации.

С этой

целью наносим момен­

ты профилактики элементов 9f , в2 , в3 ,

в4 , д5

и В6 на ось

времени наработки (фиг. 2 .7 ). Элементы группируются. Через

Вгр< = 25 часам налета необходимо проводить профилактику

на первой

группе,

состоящей из

I, 3 и

5 элементов. При

6гр2 = 50 часам профилактику

следует провести на Г; 2г

Зт 4-и 5-ом элементах и т .д .

 

Задача,таким образом, решена.

Б. Особенности определения основных_параметров

системы профилактики_при,

= Oj.ebiJ _ ,i _

В некоторых расчетах линейная аппроксимация кривых интенсивности отказа элементов РЭК может оказаться слиш­ ком грубой. В этом случае лучший результат можно получить при использовании показательной функции вида Я-(t) =а^-еЪ/* , подобрав соответствующим образом Qj и bj .

133

При таком задании функции интенсивности отказа урав­ нение (2.16) принимает вид:

 

 

~2Ь,

h.

-

 

/ 7 7 -

 

(2.35)

 

 

 

 

V н/

 

 

 

 

 

 

2/

е

 

 

= J

d j(e bi t s - 1 ) t 3

 

 

 

 

 

 

 

Задаваясь

значениями Zj

и j i

,

графически

решаем

это уравнение, определяя зависимости

 

 

 

 

 

= / / ( f ib * 2 = f2 ( f i b

 

 

= f N ( f i)

Подставляем

Zj

 

= f/-(j3)

в (2 .1 5 ). Получаем уравнение

с двумя неизвестными

у?

и Мк .

Графически, задаваясь зна­

чениями j8

и

Мк ,

находим

зависимость

-

F(MK) и по

формулам

Zj = fj(fi0)

определяем

Zj

и дериоды профилактики

элементов РЭК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в/

 

 

 

 

 

(2.36)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следует отметить, что иногда бывает

полезно перед

тем, как вычислять

j3 ,

определить

Мк ,

пользуясь линейной

аппроксимацией

функций интенсивности отказа элементов РЭК.

В этом случае задача определения

ji

упрощается, так как

после подстановки

Zj = jj (j3) в

соотношение (2 .15) получа­

ем уравнение с

одним неизвестным

J3 .

Это уравнение легко

может быть решено

графически.

 

 

Оптимизация системы профилактического обслуживания по_критерию готовности

Увеличение интенсивности профилактического обслужи­ вания РЭК и связанное с этим повышение Zj приводят к воз­ растанию среднего времени вынужденного простоя летательного аппарата на профилактике. В результате готовность лета­ тельного аппарата к боевому применению оказывается сни­ женной. Напротив, при малых значениях г,- готовность может

134

также упасть,

как результат увеличения

среднего времени

Трм

вынужденного простоя РЭК на ремонте,

в

силу падения его на­

дежности. Все это указывает на то, что

существует такая

со­

вокупность Fy

, при которой готовность

РЭК максимальна.

Най­

дем

значения

sy .

 

 

 

 

 

Поскольку

2у - f(M K) =f(Tn -L) ,

то

задача отыскания

 

Zj

сводится к

определению такого

Тп

,

при котором сред­

 

нее

время вынужденного простоя Тпр

на

профилактике и ре­

 

монте минимально. Последнее легко видеть из формулы для среднего значения коэффициента готовности в интервале на­

лета

(О,

ts ) .

 

 

 

 

кг

=

(2.37)

 

 

 

^э + ^пр

 

 

Найдем аналитическое выражение для

Тг

 

 

 

 

пр

 

 

Тпр

■ I1nj Tpi + Tn

(2.38)

 

 

 

где

rij

- среднее число отказов (неисправностей) j -того

 

 

элемента в интервале налета ( 0,t3 );

 

Tpj

- среднее время обнаружения и устранения неис­

 

 

правности

- того элемента РЭК.

Среднее число отказов /ту зависит от интенсивности профилактики и, следовательно, от Тп . Оно зависит также от глубины и качества ремонта.

На межпрофилактических интервалах времени наработки при отказах РЭК производится восстановление его работоспо­ собности, в ходе которого элементы, вызвавшие отказ, заме­ няются новыми или ремонтируются. Поскольку обычно между очередными профилактическими восстановлениями РЭК возможно небольшое число отказов и, следовательно, практически обнов­ ляется малый процент всех простейших элементов (деталей), то основная часть РЭК, несмотря на систематическое устране­ ние отказов, будет накапливать изменения, вызванные изно­ сом и старением. Поэтому можно сделать практически оправ­ данное допущение, что в ходе устранения отказов (неисправ­ ностей) эффект последействия не ослабляется, а сохраняется

135

на уровне,

характерном для момента отказа.

При таком до­

пущении

 

 

 

п! =

J * ( f ) &

(2.39)

В случае линейной аппроксимации функций интенсивности от­ каза соотношение (2 .39; цринимает вид:

ЛГ

т /

(*4 * М)1*№

= *>*4*

 

J J

(2.40)

 

 

Подставим выражение

для

nj

в

формулу (2 .38).

 

 

ы

 

1

 

 

 

 

 

(2.41)

 

 

 

 

^ Д Д Л/ /'& +

 

Тпр

 

 

 

2

Тп

 

 

 

 

Периоды профилактики

Qj

в свою очередь связаны с

ТП

соотношением

(2 .2 9 ),

поэтому окончательно имеем

 

 

 

 

 

7

р

N

1

I

 

 

 

 

 

 

Э>

 

 

N

 

 

 

n

 

1

t a Z . m f A t j r

+ТП. (2.42)

Тпп(Тп) = и 2 Т п!Л,

- -

 

1

J

Z Тп

•пру

Э]Ч'Р1

■ ,,+ т - 1

 

 

 

у р п П ^ J

 

 

 

 

M, + rn L

 

 

Из выражения для Тпр(Тп)

 

видно,

что

эта функция,

при

изменении Тп От 0 до ° ° имеет единственный минимум (фиг.2 .8 ).

136

Для

отыскания

Topf

испытаем

функцию ТПр(Тп)

на экстремум

по

Тп . С этой целью возьмем

производную

от

ТПр (Тп) по Тп

и приравняем к нулю:

 

 

 

 

 

Разрешим

уравнение (2.43) относительно

Тп .

 

 

_

^

¥ 4 трГ

у

где

L

-

среднее

число специалистов,

выполняющих профи­

 

 

 

лактику.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теперь легко определить периоды профилактики элементов

РЭК, при которых достигается наибольшая готовность. С этой

целью подставим

(2 .44)

в (2.29)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в,

.=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( 2 .4 5 )

 

 

 

Jopt

 

 

 

t3 т/Т гf Tp/

 

- r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В дальнейшем, задача решается так же, как и в случае

оптимизации по критерию надежности.

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е р .

 

Определим

^K0pt

дая

исходных данных

таблицы

2.1

и

сравним

его с

Мк ,

полученным ранее. С этой

целью зададимся

числом

специалистов

L

= 9

чел.

и средним

временем

на устранение

отказов элементов РЭК

ТР}

-

5 ч а с .,

Тр2

= 7

ч а с .,

Тр3

= 8

ч ас .,

Тр^ = 6 ч ас .,

Тр

= 10

ч ас .,

Тр6

= 9 час.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I .

 

Найдем время вынужденного

простоя летательного ап­

парата на профилактике

-----,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

to

 

N

Тп!

М1

 

 

 

 

 

 

 

 

— —

 

2

л/m. АЛ; - —

 

 

 

 

 

 

Tn0pt

 

 

 

 

Тп.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j/ 2 T M Pj

У > }

L

 

 

 

 

 

 

 

■_

 

 

 

 

 

 

 

т о

- ( s ./ p g . 0,000655 + 7/ 0 ,0 0 0 2 10 -6 4 '

+

 

 

 

- Т Ш

 

 

 

 

V2/9

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

8/81-0,0 0 10 5 ' +

6 /49■ 0,000161+10/№ -0,00084

+ 9/100-0,000083 ‘ -

= 7259 v a c .

1 3 7

2. Определяем оптимальные трудозатраты на профилакти-

ку РЭК

MK/Jpt ~ Tnopt'L = 7259-9 = 65331 чеп. час .

3. Сравним трудозатраты в Двух рассмотренных случаях

MKQpt ~ 65331 > Мк - 93673 чеп. час.

Следовательно, при обеспечении максимальной готовности будет достигаться и большая надежность РЭК в воздухе.

Оптимизация системы профилактического обслуживания по_критерию эффективности

Особенности расчета системы профилактики в данном слу­ чае заключаются в том, что оптимальная величина среднего времени вынужденного простоя на профилактике Тп определя­ ется из условия максимума коэффициента боеготовности квг .

Рассмотрим решение этой задачи для случая линейной аппроксимации функции интенсивности отказа элементов РЭК.

На основании формул (2 .9 ), (2 .3 7 ), (2 .41) и (2 .3 )

имеем

°4 + Mf + TnL +Тп

где

138

Возьмем производную от квг(Тп) по

Тп ,

приравняем ее

к нулю и проведем необходимые преобразования

 

г/+

 

+

+ 7 7 М , - C,H,L- с , - М ? )

= О .

( 2 . Ы )

Получили алгебраическое уравнение с одним неизвест­ ным, которое может быть разрешено относительно Тп в соответствии с формулой Кардана

Tnopt~ i /- q+] /q2 +

 

 

 

Ж

(2-W)

где

 

 

 

 

 

 

Я = [ ж (1+зм^\ + W

(1+Щ )(сз - ^ ~ М1 ~3Mf ) +

+

2L3

~ с1 ^ 1^ ~ сз

~

) »

 

Р =

JJ1 ( щ г + Щ + ^

-

с3 ) -

 

+ З Ц ) ] .

П р и м е р . Для исходных данных, представленных в таблице 2 .1, найдем Tn0pt . ^xopt и сравним их с резуль­ татом оптимизации по критерию готовности.

Р е ш е н и е .

и с3 .

1. Определяем значения постоянных

с, = 4000 exp [ j ■1,5(0,000655+0,000210+0,001050+0,000161+

+ 0,000840+ 0,000083) - 1,5(0,00292+ 0,00375 +0,00362+0,00482 +

+ 0,00280 + 0,00399)] =

4 - 103 ;

с3 = j - 40002- /7,75 =

62■ Ю6 .

2. Вычисляем коэффициенты при неизвестном и свобод­ ный член:

a)

j - (1+ЗМ {) = у ( / + 3-407) = 135,6 ;

139

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ