Теорія технічних систем

є) оптичні - фокусна відстань, поляризація;

ж) акустичні - шум, звукова частота;

з) хімічні - концентрація, корозія, хімічна активність.

Така класифікація наочно демонструє різноманітність технічних систем і відпо-відає структурі областей знань.

Жодної із наведених систем класифікацій властивостей технічних систем недос-татньо для повної характеристики властивостей. В зв’язку з цим з точки зору методології конструкторської діяльності побудована класифікація властивостей за потребою в конст-рукторській роботі. Відповідні запитання розкривають сутність наведених категорій, а приклади властивостей полегшують розуміння такої класифікації.

 

 

Для отримання сукупної оцінки технічних систем необхідно отримати співвід-ношення між її властивостями. Алгоритм передбачає визначення кількісних співвідно-шень у випадку існування причинного або іншого зв’язку між властивостями. Якщо ж такого зв’язку не вдається встановити, то здійснюється аналіз належності властивостей до того чи іншого ієрархічного рівня співвідношення властивостей і формується відпо-відна інформація (повідомлення) для подальшого дослідження.

Властивості і їх загальні співвідношення вивчаються природничими науками та в техніці, де їх зображають або формулами, або словами. Для здійснення бажаної дії конк-ретної технічні системи, загальні співвідношення в ній часто недостатньо. На практиці їх часто конкретизують стосовно до конкретних умов. Так, наприклад, для розповсюджен-ня тепла існують формули переносу тепла, які називають теплопровідністю, випромі-нюванням і конвекцією. Які ж співвідношення мають місце, коли ми поміщаємо предмет у нагрівальну піч? Конструктор при цьому повинен володіти значним досвідом у цій області, який дозволив би правильно оцінити конкретні умови в розглядуваній ситуації. Особливості виробництва враховують поправочними коефіцієнтами в загальних фор-мулах.

Дуже складні співвідношення між властивостями можна виразити засобами мат-ричного числення, математичними символами. Аналітичні залежності при вивченні спів-відношенні, дозволяють також формувати чисельні апарати математичної логіки і статис-тики.

Важливо оцінити і співвідношення між категоріями властивостей. У готового виро-бу внутрішні елементарні властивості (конструктивні і технологічні) є визначальними для зовнішніх властивостей, які визначають в свою чергу економічні властивості. Склад-ність ще більше зростає з врахуванням співвідношень між властивостями на нижчих рівнях.

Для визначення властивостей і їх співвідношень використовують такі методи і прийоми: 1) вимірювання; 2) експертні оцінки; 3) моделювання; 4) обчислення;

5) порівняння; 6) визначення оптимального рівня властивостей.

Кількісне визначення властивостей технічних систем, які знаходяться в експ-луатації, можна встановити шляхом вимірювання. Це професійні операції, які мають свої від-повідні робочі методики. Особливий підхід потрібний при тривалих вимірюваннях, наприклад, при визначенні терміну служби деталей.

Певну складність представляє експертна оцінка, величин, що виимірюються. Як-що, наприклад, про технічні системи сказано, що вони є ремонтопридатними, то ця оцінка повинна бути підкріплена такими аргументами, як простота визначення відмови, доступність деталей, швидкість ремонту і т.п.

Моделювання набагато складніше від вимірювання фізичної реальності. Модель - це опис реальної техніческих систем чи процесу доступними фізичними чи матема-тичними засобами. Співвідношення між моделлю і оригіналом регламентуються закона-ми подібності. В залежності від засобів моделювання розрізняють: прості моделі, які відтворюють оригінал в двох чи трьохвимірному просторі; аналогові моделі, які подібні з оригіналом за деякими функціональними властивостями; символічні моделі, які зоб-ражують властивості оригіналу з допомогою слів чи математичних символів.

Обчислення показників, що виражаються формулами, здійснюється застосуван-ням аналогових чи цифрових обчислювальних машин. При наявності графіків чи номо-грам можна отримати шукані показники для даних умов шляхом зчитування.

У випадку, коли певний еталон служить одночасно і моделлю, ступінь реалізації шуканої властивості визначають шляхом порівняння виробу із зразком.

Для визначення оптимального рівня властивостей використовують знання про співвідношення між властивостями. Зміни умов на дію деяких властивостей впливають позитивно, на інші - негативно. Оптимальний рівень властивостей може змінюватись:

а) дискретно (число опор, циліндрів двигуна) і б) неперервно (товщина покриття, швид-кість руху).

 

 

Сформульовані технічні умови або технічне завдання завжди передбачає наяв-ність повного переліку необхідних властивостей технічних систем. Часто неповне формулювання такого переліку стає причиною істотних дефектів готових виробів.

Зміст і форма переліку необхідних властивостей - різні в кожному конкретному випадку, та їх зумовлюють такі фактори:

1) складність виконуваної функції (вона різна, наприклад, для промислового комплексу і окремої деталі машини);

2) конструктивна складність (складна конструкція на відміну від простої, нова конструкція на відміну від модернізованої);

3) потреба в додаткових властивостях (висока надійність, більший термін служби, привабливий зовнішній вигляд);

4) вимоги замовника (задоволення виробничої необхідності, наприклад, шляхом купівлі готового виробу або замовлення спеціального виробу).

Особливу групу утворюють постійні вимоги, які це встановлюються не в явній формі, але враховуються практично завжди. До таких вимог відносять:

а) максимально можливий рівень експлуатаційних властивостей (зокрема мінімальні габарити, маса, споживання енергії);

б) оптимальні ергономічні показники (обслуговування, захист від шуму, тепла, вібрацій, мінімальна шкода навколишньому середовищу);

в) врахування всіх особливостей існуючого виробництва (стандартизація, уніфі-кація, використання обладнання і технології);

г) найкращі економічні показники (мінімальні виробничі витрати).

Вимогами особливого роду є обмеження. Вони диктуються конструктору приро-дою і суспільством, внаслідок чого він обмежений у виборі рішення. Наприклад, не мож-на створити вічного двигуна; існують і обмеження правового характеру.

За значенням для покупців необхідні вимоги поділяють на три категорії: