 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Теория конструирования Р. Коллера
|
|
Исходя из функционального подхода Р. Коллер делит все технические системы на три класса: машины, аппараты и приборы. При этом он полностью абстрагируется от реальной конструкции. По теории Коллера, машины характеризуются потоками и преобразованиями энергии, аппараты — потоками и превращениями веществ, приборы - потоками и переработкой информации (сигналов). В соответствии с теорией Р. Коллера в технических системах изменяются физические величины: единицы измерения (качественные изменения), числовые значения (количественные изменения);
иногда меняются направления. Все изменения в технических системах связываются только с изменениями свойств.
Процесс исследования разделяется на отдельные этапы. Постановка задачи включает описание цели, условий и ограничений. Первый шаг на пути постановки задачи к конкретному решению — формулировка общей функции системы, подлежащей разработке. Под формулировкой общей функции понимается установление свойств и состояний входных и выходных величин в соответствии с заданной целью и с учетом ограничивающих условий. Входные и выходные параметры представляют собой цели, которые необходимо достичь.
Важной особенностью теории Р. Коллера является последующее расчленение функции на подфункции, а последних — на отдельные элементарные функции.
Р. Коллером введено понятие основной операции, т. е. процесса (действия) преобразования безотносительно к тому, какие были входные и выходные свойства и состояния. Исключение из описания элементарной функции сведений о «входе» и «выходе» дает описание основной операции. В состав работ по конструированию, предусмотренный методикой Р. Коллера, входят: выбор физического эффекта; изображение принципиальной схемы реализации элементарной функции; комбинирование и синтез структур; конструирование элементов; проектирование системы.
Все функциональное многообразие технических систем Р. Коллер сводит к 12 операциям, которые дают возможность описать физические операции практически всех технических объектов или их элементов. Каждая операция имеет два значения: прямое и обратное.
| Прямая операция | Обратная операция |
| Излучение. Отождествляется с источником энергии, вещества или информации (солнце, топливо, генераторы) | Поглощение. Место впадения энергии вещества или информации (покрытие, заземление и т. п.) |
| Проводимость. Проводящее пространство, обеспечивающее движение или распространение потока от источника к месту, впадения (поглощения),— воздушное пространство для света или звука и т. п. | Изолирование. Пространство, исключающее или затрудняющее движение или распространение упомянутого потока: непрозрачное стекло — для света, изолятор — для тока, стенка — для жидкости |
| Сбор. Служит для того, чтобы заставить поток энергии, вещества или сигналов (информации), распространяющийся по всем направлениям, протекать в одном направлении или сосредоточиться (сфокусироваться) «в одной точке» (антенна, приемник, фокусирующая линза) | Рассеивание. Служит для того, чтобы имеющийся сконцентрированный или упорядоченный поток рассеять по всем направлениям или направить более широким фронтом (антенна радиопередатчика, демпфирующее устройство и т. п.) |
| Проведение. Обеспечивает движение сконцентрированного потока по определенной траектории с помощью технических средств (трубопровода, шарнира). Это движение, ограниченное связями | Непроведение. Не оказывает никакого влияния на естественное направление движения и распространение потока технического объекта, свободное движение |
| Преобразование. Наиболее распространенная основная операция, обеспечивающая изменение свойств энергии, веществ и сигналов | Обратное преобразование. Наиболее распространенная обратная операция преобразования свойств энергии, вещества и сигналов |
| Увеличение. Основная операция изменения состава потока (трансформаторы, зубчатые передачи, бинокли, рычаги, вентили) | Уменьшение. Часто встречающаяся обратная операция изменения состава потока по тому же принципу |
| Изменение направления. Обеспечивает изменение направления векторной физической величины, значение которой не меняется (передачи с коническими шестернями, зеркала, отражательные пластины, попороты трубопроводов, рельсов, водопроводов, газопроводов и т. д.) | Изменение направления. Аналогично прямой операции |
| Выравнивание. Преобразует колеблющийся ноток энергии или вещества в сориентированный по направлению поток (электрические выпрямители, лифты свободного хода и т. д.) | Колебание. Преобразует сориентированный по направлению поток в колеблющийся (кривошипный механизм, прерыватель, колебательный контур и т. д.) |
| Связь. Восстанавливает (возобновляет) движение или передачу энергии, вещества н сигналов в потенциально существующем потоке | Прерывание. Прерывает (останавливает) поток энергии, вещества или информации и соответственно прекращает их передачу между двумя пунктами рты, затворы, задвижки и т. д.) |
| (выключатели, соединительные лифты, затворы, задвижки и т.д.) | |
| Соединение. Соединение неоднородных потоков, имеющих различные значения физических величин (вес, плотность, амплитуда, геометрическая форма, размеры и т. д.). Реализуется с помощью карбюраторов, насосов, электрических сигналов | Разьединение. Разъединение неоднородных потоков (сепараторы, центрифуги, фильтры, сортирующие устройства. гидравлические двигатели и турбины и т. п.) |
| Объединение. Объединение нескольких однородных потоков энергии, веществ или сигналов в один поток | Разделение. Разделение одного потока на несколько однородных потоков |
| Накопление. Накопление потока энергии, веществ и информации | Выдача. Выдача потоков по востребованию из накопителя |
| (реализация - для сигналов: перфокарты, магнитные ленты, магнитные диски, фотопленка, кинопленка и т.д.; для потоков энергии: маховики, пружины, конденсаторы и т.п., для веществ: банки, резервуары, элеваторы, склады) |
Р. Коллером разработан указатель физических эффектов и их носителей, реализующих отдельные основные операции. Он представляет собой систематизированный подбор эффектов для отдельных основных операций. Специализированный информационный справочник — важное вспомогательное средство для реализации элементарных функций.
Дата публикования: 2014-12-11; Прочитано: 1492 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
