Функциональная структура

Подавляющее большинство ТО состоят из ряда элементов (деталей, узлов, блоков, агрегатов) и могут быть естественным путем разделены на части (подсистемы, элементы). Каждый из таких элементов, рассматриваемый как самостоятельный ТО, выполняет вполне определенные функции и конкретные физические операции Q.

Между элементами ТО существуют две разновидности связей и два вида структурной организации технических объектов и систем. Различают: конструктивную функциональную структуру (КФС) и потоковую функциональную структуры (ПФС).

Конструктивную функциональную структуру (КФС) отображает функциональные взаимосвязи между отдельными элементами ТО и объектами окружающей среды. При ее графическом построении вначале (обычно прямоугольниками) изображают основные элементы ТО и объекты окружающей среды, а затем соединяют их между собой линиями (ребрами), которые соответствуют реализуемым этими элементами функциям.

Под потоковой функциональной структурой (ПФС) понимается совокупность взаимосвязей между элементами технического объекта и реализуемыми ими физическими операциями через потоки вещества, энергии, сигналов.

Словесное описание, равно как и графическое изображение, ПФС обычно производится в следующей последовательности:

- вначале описываются (или изображаются в виде прямоугольников) элементы ТО;

- указываются (вписываются внутрь прямоугольников) реализуемые этими элементами физические операции по преобразованию вещества, энергии, сигналов;

- описываются (изображаются в виде направленных линий, ребер) потоковые связи между входами и выходами отдельных элементов.

Понятия КФС и ПФС могут быть использованы только для конкретного (существующего, модернизируемого или впервые разрабатываемого) ТО.

Физический принцип действия (ФПД) – это совокупность физических объектов, взаимосвязанных потоками веществ, энергии, сигналов.

Описание ФПД дается (или сопровождается) в виде принципиальной схемы, в которой в упрощенной форме показаны основные конструктивные элементы ТО, указаны направления потоков (вещества, энергии, информации) и основные физические величины, характеризующие используемые физико-технические эффекты.

Под физико-техническими эффектами (ФТЭ) понимаются различные приложения физических законов, закономерностей или вытекающих из них следствий, которые могут быть использованы в технических устройствах.

Описание ФТЭ в общем виде состоит из трех компонентов: ФТЭ = (А, В, С),

где А и С входной и выходной поток вещества, энергии, сигналов;

В – физический объект, обеспечивающий преобразование потоков А в С

Техническое решение представляет собой конструктивное оформление ФПД. Техническое решение может быть описано с любой степенью детализации через характерные признаки ТО сначала в целом, а затем его элементов (блоков, узлов).

В описании ТР даются: 1) указания (перечень) основных элементов; 2) взаимное расположение элементов в пространстве; 3) способы и средства соединения и связи элементов между собой; 4) последовательность взаимодействия элементов во времени; 5) особенности конструктивного исполнения элементов (материал, геометрические формы и т.д.), принципиально важные соотношения параметров.

Проект

Значения параметров ТО и всех его элементов (узлов, блоков и т.д.) даются в описании к техническому проекту. В проекте содержится вся необходимая документация для изготовления и эксплуатации ТО.

ЛЕКЦИЯ № 6

ТЕОРИЯ РЕШЕНИЯ ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИХ ЗАДАЧ (ТРИЗ)