Объединение разнородных систем
Обычно такие системы объединяются для того, чтобы воспользоваться ресурсами друг друга.
Пример - Останкинская телебашня (Рисунок 201):
Рисунок 201 Останкинская телебашня
Построили башню, чтобы поднять повыше теле- и радиоантенны. Отлично, подняли. Но еще почти на самой верхотуре соорудили ресторан. Общего между антенным комплексом и рестораном нет ничего. Просто ресторан использует ресурсы башни - там для него место есть, причем благодаря уникальному положению это место привлекает посетителей, а ресторан, в свою очередь, предоставляет башне часть своих финансовых ресурсов.
В природе, кстати, такие объединения также существуют - это симбиоз. Например, рак-отшельник часто таскает на себе актинию (Рисунок 202):
Рисунок 202 Рак-отшельник и актиния
Актиния защищает краба своими стрекательными клетками от хищников, а краб подкармливает ее крошками со своего стола.
Объединение инверсных систем
Такое объединение обычно происходит для того, чтобы повысить управляемость. Действительно, инверсные системы меняют параметр в противоположных направлениях, следовательно, они позволяют добиться любого его значения в заданном диапазоне.
Пример: карандаш с резинкой (Рисунок 203):
Рисунок 203 Карандаш с ластиком
Карандаш оставляет след на бумаге, а резинка удаляет его с бумаги. В итоге управляемость процесса повысилась - теперь можно обеспечить только правильное изображение, добавив недостающее карандашом и убрав лишнее/ошибочное резинкой.
|
|
|
· Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития глубина объединения систем все более нарастает
Виды систем, получающихся в результате объединения исходных ТС:
· ТС с "нулевой связью" (система с нулевой связью образуется из неизменившихся в процессе объединения исходных систем, действующих независимо друг от друга);
· ТС с "логической связью"(система с логической связью образуется из исходных систем, хотя и не изменившихся в процессе объединения, но расположенных и/или действующих согласованно);
· Частично свернутые ТС (частично свернутая система образуется из исходных систем, у которых парные однородные элементы свернуты с передачей полезных функций одному из них).
· Полностью свернутые ТС (полностью свернутая система образуется из исходных систем, все элементы одной из которых свернуты с передачей их полезных функций элементам второй)
Рассмотрим примеры систем каждого из указанных типов.
Системы с нулевой связью
Обычно это родственные системы, просто собранные вместе, чтобы было удобнее ими пользоваться.
|
|
|
Пример - аптечка первой помощи (Рисунок 204):
Рисунок 204 Аптечка первой помощи
Пинцет, ножницы, бинты, лекарства и т.п. - типичные родственные системы (по условиям применения и техпроцессу), без всяких изменений собранные в чемоданчик (вот она - нулевая связь!), причем пользоваться ими можно в произвольном порядке.
Системы с логической связью
В подавляющем большинстве это несколько единиц технологического оборудования, последовательно реализующего различные стадии какого-либо технологического процесса. Хотя конструктивно они самодостаточны и не поменялись от того, что их встроили в техпроцесс, но расположены не абы как, а в строго определенном порядке, а иногда и работают в согласованном темпе.
Пример - печь для нагрева заготовок и пресс для горячей штамповки (Рисунок 205):
Рисунок 205 Пресс и печь
Конструктивно они независимы, но стоят друг за другом и работают согласовано.
Еще один пример - военные системы. Современная тактика состоит в том, что сначала крылатые ракеты и бомбардировщики "Стелс" подавляют систему ПВО, затем обычная авиация наносит удары по центрам управления и связи, затем она разрушает базы снабжения и транспортные узлы, а уже после всего этого сухопутные силы атакуют беззащитного с воздуха, лишенного управления, связи и подвоза снаряжения противника. Опять же, физически никак не связанные между собой, все эти системы действуют строго согласовано по единому плану - в этом и состоит идея логической связи.
|
|
|
Частично свернутые системы
Дополнительный выигрыш от объединения систем получается от того, что при этом можно избавится от элементов исходных систем, дублирующих друг друга. В новой системе обычно можно оставить только один из них.
Пример - обычный молоток (Рисунок 206) и гвоздодер (Рисунок 207):
Рисунок 206 Молоток
Рисунок 207 Гвоздодер
Это инверсные системы (молоток гвозди забивает, а гвоздодер удаляет). Они объединились, но при этом рукоятка гвоздодера, как элемент, дублирующий рукоятку молотка, была свернута, и от гвоздодера в новой системе осталась только вилка (Рисунок 208):
Рисунок 208 Молоток с гвоздодером
Полностью свернутые системы
Пример - велосипедное колесо (пример взят из реального проекта, выполненного в 1989 году для одного из грузинских авиастроительных предприятий). Существует две конструкции колеса - спицевое (Рисунок 209) и дисковое (Рисунок 210):
Рисунок 209 Спицевое колесо
|
|
|
Рисунок 210 Дисковое колесо
Это альтернативные системы, поскольку обладают взаимно дополнительными парами "достоинство - недостаток": дисковое колесо легкое и прочное, но дорогое в производстве (сборка и натяжение спиц - сложная операция, требующая дорогого узкоспециализированного обрудования); дисковое колесо очень простое в производстве (простая тонколистовая штамповка), но очень тяжелое и непрочное. Поэтому штампованные дисковые колеса применяют только в детских велосипедах, где нагрузки невелики. Есть, правда, вариант с использованием легкого и прочного углепластика (Рисунок 211), но в силу его значительной дороговизны мы этот вариант рассматривать не будем.
Рисунок 211 Углепластиковое колесо
Так вот, выяснив, что легкость и прочность спицевого колеса определяется тем, что оно представляет из себя предварительно напряженную конструкцию, было решено объединить обе системы, перенеся на дисковое колесо именно это свойство спицевого. В итоге получилось предварительно напряженное дисковое колесо (Рисунок 212):
Рисунок 212 Предварительно напряженное дисковое колесо
В нем нет ни одного элемента спицевого колеса, т.к. функцию спиц "стягивать обод" взяли на себя мембраны (бывшие диски). Следует отметить, что колесо получилось очень легким, прочным и недорогим в производстве. Данное решение было запатентовано.
· Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития количество объединяющихся систем все более нарастает
Виды систем, получающихся в результате объединения исходных ТС:
· Бисистемы (образовавшиеся в результате объединения двух систем);
· Полисистемы (образовавшиеся в результате объединения нескольких систем).
Рассмотрим примеры систем каждого из указанных типов.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 216; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!