ЗАКОН СОГЛАСОВАНИЯ РИТМОВ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы (ТС) является согласование ритмики (частоты колебаний, периодичности) всех частей системы. В процессе развития ТС на первых этапах происходит последовательное согласование системы и ее подсистем меду собой и с надсистемой. Заключающееся в приведении основных параметров к определенным значениям, обеспечивающим эффективное функционирование. На последующих этапах происходит рассогласование – целенаправленное изменение отдельных параметров, обеспечивающих получение дополнительного полезного эффекта (сверхэффекта). Конечным этапом в этом цикле развития является динамическое согласование – рассогласование, при котором параметры ТС изменяются управляемо (а впоследствии и самоуправляемо), так, чтобы принимать оптимальные значения в зависимости от условий работы.

Согласование проявится уже на этапе поиска основных подсистем, образующих основную функциональную цепочку, поскольку к ним помимо требований обеспечения минимальной работоспособности предъявляются требования совместимости друг с другом. При нарушении этих требований может случиться. Что подсистема, наилучшим образом выполняющая свою функцию вне систем, оказывается не самой лучшей для создаваемой ТС.

Процесс согласования – рассогласования сопровождается повышением идеальности ТС как за счет уменьшения функций расплаты, так и за счет повышения качества выполнения полезных функций. При этом часто возникает типичное противоречие: согласование отдельных параметров приводит к ухудшению согласования других.

В технике известны следующие виды согласования:

а) прямое согласование – увеличение одного параметра требует согласованного увеличения другого (увеличение оборотов двигателя автомобиля требует увеличения передаточного числа трансмиссии);

б)обратное согласование – увеличение одного параметра требует уменьшения другого (увеличение числа оборотов двигателя требует уменьшения диаметра колес автомобиля);

в) однородное согласование – согласование однотипных параметров (скорость резания согласуется с твердостью и геометрией резца);

г) внутренне согласование – согласование параметров подсистемы между собой (подбор материала пар трения для обеспечения долговечности узлов);

д)внешнее согласование – согласование системы с надсистемой, внешней средой (изменение конструкции автомобиля в зависимости от качеств дороги, на которую он рассчитан;

е)непосредственное согласование – согласование систем, так или иначе связанных между собой (электростанция и ее потребителя);

ж) условное согласование – согласование систем, непосредственно не связанных друг с другом (связь между отдельной отраслью и уровнем техники.

Этапы согласования:

1) принудительное согласование - в системе, в которой имеются подсистемы с разным уровнем развития, эффективность более развитых систем снижается до уровня наименее развитых (например, скорость эскадры кораблей равна скорости самого тихоходного корабля);

2)буферное согласование – согласование с помощью специально вводимых согласующих звеньев (подсистем, элементов, например, наличие трансформатора в электрической сети;

3) свернутое согласование (самосогласование) – согласование за счет самих подсистем, обычно благодаря тому, что ходя бы одна из них может работать в динамическом режиме.

Согласованию – рассогласованию подлежат любые параметры ТС, в том числе материалы, формы и размеры, ритмика действия, структура, потоки (энергетические, информационные, управляющие) и т.п.

Рассмотри задачу модернизации установки с учетом закона согласования ритмов ТС.

На первом этапе рассматривается структура существующей установки. Определяются узлы, которые необходимо заменит, изменить или убрать при модернизации установки. Проводится проектно-конструкторская работа по разработке новой структурной и принципиальных схем. При разработке принципиальной схемы отдельных узлов рассматриваются варианты использования готовых схемных решений на основе современной материально-технической базы. При отсутствии некоторых элементов в современной базе осуществляется их разработка. Создается эффективный алгоритм управления модернизированным объектом. После разработки структурной и принципиальной схем осуществляется работы по разработке полной технической документации.

Далее проводится монтаж, испытания, настройка модернизированного объекта, запуск в эксплуатацию и обучение персонала.

Структурно всю проделанную работу можно представить в виде следующих пунктов:

1. Выбор системы для конструирования или проектирования.

2. Составление структурно-функциональной модели системы.

3. Формулирование и решение проблем функционирования системы.

4.Изменение модели системы на основе полученных решений.

5. Практическая проверка конструкции.

6. Защита разработанной конструкции.

7. Пуск разработанной (модернизированной) конструкции в эксплуатацию.