Структура - это совокупность элементов и связей между ними.
Т.е. структура отражает элементы системы и их отношения между собой (геометрические, механические, энергетические и др.).
В технике выделяют такие наиболее характерные типы структур.
1. Корпускулярная.
Состоит из одинаковых элементов, слабосвязанных между собой; исчезновение части элементов почти не отражается на функции системы.
Примеры: фильтр, грохот, сита.
2. "Кирпичная".
Состоит из одинаковых жестко связанных между собой элементов.
Примеры: стена, арка, мост.
3. Цепная.
Состоит из однотипных шарнирносвязанных элементов. Примеры: цепь, гусеница, поезд.
4. Сетевая.
Состоит из разнотипных элементов, связанных между собой непосредственно, или транзитом через другие, или через центральный (узловой) элемент (звездная структура).
Примеры: телефонная сеть, телевидение, библиотека, система теплоснабжения.
5. Многосвязная.
Включает множество перекрестных связей в сетевой модели.
Пример: автодороги.
6. Иерархическая.
Состоит из разнородных элементов, каждый из которых является составным элементом системы более высокого ранга и имеет связи по "горизонтали" (с элементами одного уровня) и по "вертикали" (с элементами разных уровней).
Примеры: редуктор, коробка скоростей.
В конструкторском деле структура обычно характеризуется чертежом и спецификацией (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 – Коробка передач и ее спецификация
Помимо этого структуруТС можно рассматривать на различных уровнях абстрагирования, а именно, как:
а) функциональную;
б) органоструктуру;
в) конструктивную схему.
Функциональная структура определяется как упорядоченная совокупность функций и отношений между ними. Функциональная структура строится применительно к рабочему состоянию системы.
Отношения между функциями, представленные в словесной форме, дают функциональное описание способа действия технической системы.
Органоструктура— это абстрактная модель технической системы, содержащая технические средства (исполнительные органы) и отношения между ними. Органоструктура разрабатывается и изображается применительно к рабочему состоянию технической системы.
Конструктивная схема представляет собой описание технической системы конструктивными элементами; она должна содержать упорядоченную совокупность конструктивных элементов и их отношений. Конструктивные схемы системы разрабатываются для рабочего состояния, а также для состояний «разборки» и «сборки» (деталировочные и компоновочные чертежи).
Как было отмечено, четвертый признак – каждая система в целом обладает каким-то особым качеством.
Правильнее различать два вида системных прибавок:
- системный эффект - непропорционально большое усиление (уменьшение) свойств, имеющихся у элементов;
- системное качество - появление нового свойства, которого не было ни у одного из элементов до включения их в систему (та же лебедка или редуктор).
Чтобы точнее определить системный эффект (качество) данной ТС можно воспользоваться простым приемом: надо разделить систему на составные элементы и посмотреть, какое качество (какой эффект) исчезло. Например, отдельно ни одна из частей редуктора не может выполнить свою функцию.
Пример появления системного эффекта. Для доочистки сточных вод гидролизного завода испытывались два способа - озонирование и адсорбция; ни один из способов не давал нужного результата. Комбинированный способ дал поразительный эффект. Были достигнуты требуемые показатели при снижении в 2-5 раз расхода озона и активного угля по сравнению только с сорбцией или только с озонированием.
Технические системы могут быть классифицированы по широкому спектру признаков:
— по функции (рабочему действию), например, технические системы для фиксации, придания формы, вращения, подъема;
— по типу объекта, на который направлено действие, например, технические системы для преобразования материи, энергии, информации;
— по принципу осуществления рабочего действия, например, технические системы, основанные на механическом, гидравлическом, пневматическом, электронном, химическом, оптическом, акустическом принципе;
— по характеру функционирования, например, мощностные, скоростные, импульсные технические системы, системы для различных условий окружающей среды (например, для тропического климата) и т. п.;
— по уровню сложности, например, конструктивные элементы, узлы, машины, предприятия в целом;
— по способу изготовления, например, технические системы, изготовленные путем литья, ковки, штамповки, обточки;
— по степени конструктивной сложности;
— по форме, например, технические системы (конструктивные элементы) в виде тела вращения, плоские, сложной формы;
— по материалу, например, технические системы из стали, меди, пластмассы;
— по степени оригинальности конструкции, например, заимствованные, доработанные, модифицированные, оригинальные технические системы;
— по типу производства, например, технические системы, изготовленные в условиях единичного, серийного или массового производства;
— по названию фирмы-изготовителя, например, технические системы «Сименс», «Фиат», «Зульцер»;
— по месту в техническом процессе, по эксплуатационным свойствам, внешнему виду, технико-экономическим характеристикам и т. п.
Ясно, что одна и та же техническая система может принадлежать одновременно к нескольким классам. Рассмотрим более подробно те принципы классификации технических систем, которые являются особо важными с точки зрения проектировщика и конструктора.
Дата добавления: 2016-02-02; просмотров: 1660;