1)Техническая система и ее элементы

Техническаясистема– это ограниченная область реальной действи-

тельности, осуществляющая взаимодействие с окружающей средой. При

этом под окружающейсредойпонимается совокупность внешних объектов,

осуществляющих взаимодействие с технической системой.

Каждая техническая система предназначена для выполнения опреде-

ленных функций и имеет собственную структуру. В большинстве случаев

структура технической системы состоит из деталей, узлов, звеньев и типовых

механизмов.

Деталь– это элемент структуры технической системы, не имеющий

внутренних связей.

Узел– это совокупность нескольких деталей, конструктивно или функ-

циональносвязанных между собой.

2)Модели. Критерии составления моделей.

Модель– это устройство (или образ) какого-либо объекта или явле-

ния, адекватно отражающее его свойства.

В зависимости от целей и задач выполняемого вида анализа или синте-

за модели механизмов и машин подразделяются:

по форме представления − на физические и математические;

по методу анализа − на графические, численные (или аналитические),

графоаналитические, энергетические, кинетостатические, динамические и

экспериментальные.

Модель любого механизма или машины составляется по критериям по-

добия, формулируемым в зависимости от принятых допущений, основными

из которых являются следующие:

1. Все звенья механизмов и машин являются абсолютно твердыми и

жесткими, т. е. не подвержены деформациям никакого рода.

2. Контактирующие поверхности звеньев являются абсолютно гладкими.

3. Все механизмы предназначены только для преобразования движения

и силовых факторов.

3) Машины. Виды машин.

Машина– это техническая система, выполняющая механическое дви-

жение для преобразования энергии, материалов и информации.

Все существующие машины можно разделить на четыре вида.

1. Энергетическиемашины– это машины, преобразующие энергию

одного вида в энергию другого вида.

К энергетическим машинам относятся двигатели и генераторы.

Двигатели– это энергетические машины, преобразующие любойвид

энергии в механическую энергию

Генераторы– это энергетические машины, преобразующие механиче-

скую энергию в энергию другого вида

2. Рабочиемашины– это машины, использующие механическую энер-

гию для совершения работы по перемещению и преобразованию объектов

или материалов.

К рабочим машинам относятся транспортные и технологические маши-

ны.

Транспортныемашины– это рабочие машины, использующие механи-

ческую энергию для изменения положения объектов или материалов.

Технологическиемашины– это рабочие машины, использующие меха-

ническую энергию для преобразования формы, свойств, размеров и состоя-

ния объектов или материалов.

3. Информационныемашины – это машины, предназначенные для об-

работки и преобразования информации.

К информационным машинам относятся математические и контрольно управляющие машины.

Математическиемашины– это информационные машины, преобра-

зующие входную информацию в математическую модель исследуемогообъек-

та.

Контрольно-управляющиемашины– это информационные машины,

преобразующие входную информацию (программу) в сигналы управления

машинами других видов.

4. Кибернетическиемашины– это машины, управляющие машинамидругих видов, которые способны изменять программу своих действий в зависимости от состояния окружающей среды.

К ним относятся машины, обладающие элементами искусственного интеллекта.

4) Принцип образования привода, машинного агрегата и машины-автомата. Виды приводов.

Привод– это система взаимосвязанных устройств, предназначенная для

приведения в движение одного или нескольких звеньев, входящих в состав

механизма или машины (рис. 1.1).

Функциональная схема привода включает следующие элементы

(рис. 1.1):энергетическую машину;рабочую машину;передаточный или преобразующий механизм.

--Энергетическая машина-Преобразующий механизм-Рабочая машина-

Рис. 1.1. Функциональная схема привода

Передаточный или преобразующий механизм предназначен для согласования механических характеристик энергетической машины с механическими характеристиками рабочей машины.

Все приводы можно разделить на три основных вида:гидропривод, или гидравлический;

пневмопривод, или пневматический;электропривод, или электрический.

Охарактеризуем каждый вид привода в отдельности.

Гидропривод– это вид привода машин, в котором для преобразования

движения используется механическая энергия жидкости.

Гидропривод включает в свой состав следующие элементы:гидронасос – это устройство для преобразования механической энергии твердого тела в механическую энергию жидкости;гидродвигатель – это механическое устройство, предназначенное дляпреобразования механической энергии жидкости в механическую энергиютвердого тела;обслуживающую и управляющую аппаратуру.

Пневмопривод– это вид привода машин, в котором для преобразования

движения используется механическая энергия газа.

Пневмопривод включает в свой состав следующие элементы:

пневмонасос – это устройство для преобразования механической энергии твердого тела в механическую энергию газа;

пневмодвигатель – это механическое устройство, предназначенное для преобразования механической энергии газа в механическую энергию твердого тела. Обслуживающую и управляющую аппаратуру.

С целью уменьшения количества составляющих элементов в гидро- ипневмоприводах применяют комбинированные устройства, т. е. устройства,выполняющие последовательно и функции гидро- или пневмонасоса, ифункции гидро- или пневмодвигателя соответственно.

Электропривод– это вид привода машин, в котором для преобразова-

ния движения используется электрическая энергия.

Электропривод включает в свой состав следующие элементы:

электродвигатель – это механическое устройство, предназначенноедля преобразования электрической энергии в механическую энергию твердого тела;

обслуживающую и управляющую аппаратуру.

Для реализации функций контроля и управления работой как отдельных составляющих элементов, так и всего привода в целом в состав функциональной схемы дополнительно вводят контрольно-управляющую или кибернетическую машину. Полученная система называется машинным агрегатом (рис. 1.2) или машиной-автоматом (рис. 1.3).

-Энергетическая машинапреобразующий механизмрабочая машина-

<- -контрольно управляющая машина< ---(туда и обратно ко все трем)

Рис. 1.2. Функциональная схема машинного агрегата

Машинныйагрегат– это техническая система, состоящая из несколь-

ких соединенных последовательно или параллельно машин и предназначен-

ная для выполнения каких-либо требуемых функций.

Машинный агрегат является более сложной технической системой посравнению с приводом, т. к. наличие контрольно-управляющей машины позволяет управлять ходом работы всей системы.

-Энергетическая машинапреобразующий механизмрабочая машина-

-киберническая машина-( стрелки к каждому из трех и обратно)

Окружающая среда( стрелки вверх)

Рис. 1.3. Функциональная схема машины-автомата

Включение в функциональную схему кибернетической машины создает возможность управления работой этой системы в зависимости от состояния окружающей среды без непосредственного участия человека, образуямашину-автомат.