Жүйе бөліктерінің энергия өткізгіштік заңы

Жүйе бөліктерінің энергия өткізгіштік заңы өмірге икемді техникалық жүйенің барлық бөліктерінен толассыз энергия өтетіндігін көрсетеді. Бұл заңының болуы және әсері техникалық жүйенің затты, энергияны немесе ақпаратты түрлендіру бойынша берілген логикалы функцияны орындау керектігінен іске асады. Мысалы, автомобиль көмегімен кеңістікте жүкті тасымалдау үшін онда отын сақтау ішкі жүйесі мен қозғалтқыш, қозғалтқыш пен жылжытқыш (жетекші доңғалақтар), адам мен трансмиссия элементтерінің (ілініс муфтасы, берістер қорабы, рульдік басқару) арасында зат және энергия ағындарының алмасуы жүргізілуі керек.

Жүйе бөліктерінің ырғақтарының үйлесу заңы

Жүйе бөліктерінің ырғақтарының үйлесу заңы өмірге икемді жүйеде оның ішкі жүйелерінің арасында, ішкі жүйелер мен сыртқы орта объектілірінің арасында пішін, өлшемдер, материалдар, тербелу жиіліктері және басқа параметрлер бойынша үйлесім болатындығын көрсетеді.

Техникалық жүйенің функциясы мен құрылымының арасындағы сәйкестік заңы

А.И. Половинкин техника құрылысының заңдарын басқаша түсіндірілуін ұсынды. Ол техникалық жүйенің функциясы мен құрылымы арасындағы сәйкестік заңын тұжырымдады, яғни дұрыс жобаланған және қалыпты жұмыс істейтін техникалық объектінің материалды құрылымында әрбір элемент және оның құрылыстық белгісі техникалық объектінің жұмысын қамтамасыз ету бойынша әбден айқындалған функцияны (қажеттікті) иемденеді. Егер де осындай объектіні кез келген элементінен немесе құрылыстық белгісінен айырса, онда ол жұмыс істей алмайды (өзінің функциясын орындамайды), әлде өзінің жұмыс көрсеткіштерін нашарлатады.

Қысқаша бұл заңды былай тұжырымдауға болады, яғни дұрыс жобаланған техникалық объектіде ешқандай артық тетік болмайды.

Бұл заңнан техникалық жүйелердің әртүрлі кластарында орынды болатын конструкторлық – технологиялық шешімдердің ерекшеліктерін көрсететін біраз заңдылықтар шығады. А.И. Половинкин техника құрылысының мұндай заңдылықтарының әсерін жинақталған функционалды құрылым заңдылығы, симметриялы заңдылық, техникалық объектінің параметрлерінің оңтайлы арақатыныс заңдылығы және басқа заңдылықтармен негіздейді. Сонда техникалық объектілірдің көпшілігін біріктіретін техникалық жүйелердің қажеттігі бойынша төрт класы қарастырылады:

1) Өңдейтін машиналар, яғни метал кескіш станоктар, көліктік құралдар, сораптар мен сепараторлар, жүк көтергіш жабдықтар және басқалары. Бұлар материалды еңбек бұйымдарын өңдейді (шикі зат, дайындама және т.б.);

2) Энергия көзі, яғни жел қозғалтқыштары, бу машиналары, электрлік генераторлар, қозғалтқыштар, аккумуляторлар және басқалары. Бұлар затты немесе сырттан келтірілген энергияны пайдалануға керекті энергия түріне айналдырады;

3) Ақпараттық аспаптар мен жүйелер, яғни өлшегіш аспаптар, есептегіш техника, автоматты басқаратын жүйелер (сымдар мен орындайтын органдар кірмейді). Бұлар ақпараттарды (сигналдарды) бір түрден екінші түрге айналдырады;

4) Ғимараттар, яғни өнеркәсіптік үйлер, тұрғын үйлер, өткелдер, туннельдер, құбырлар, темір және автомобиль жолдары және тағы басқалары. Бұлар адамның айқын мұқтаждығын қанағаттандырады.

Жинақталған функционалды құрылым заңдылығы техникалық жүйенің функциналды толықтығын көрсетеді, яғни оны құрайтын ішкі жүйелер оған жүктелген техникалық функцияны атқаруға жеткілікті екенін байқатады.

Мысалы, өңдейтін машиналардың жинақталған функционалды құрылым заңдылығына сәйкес бұл машиналардың жүйесіне төрт іргелі қызметтерді Ф₁, Ф₂, Ф₃, Ф₄ атқаратын төрт ішкі жүйе S₁, S₂, S₃, S₄ кіреді (1-сурет):

- ішкі жүйе S₁. Бұл бастапқы күйдегі еңбек бұйымын А_о соңғы өнімге А_к айналдыратын технологиялық функцияны Ф₁ орындайды;

- ішкі жүйе S₂. Бұл технологиялық функцияны Ф₁ іске асыру үшін керекті затты немесе сырттан келтірілген энергияны W_о энергияның соңғы түріне W_к айналдыратын энергетикалық функцияны Ф₂ орындайды;

- ішкі жүйе S₃. Бұл жасалынған соңғы өнім А_к мен соңғы энергияның W_к шамалары мен сапалары туралы алынған ақпараттар U₁°, U₂° мен берілген бағдарламаға Q сәйкес ішкі жүйелерге S₁, S₂ басқару әрекеттерін U₁, U₂ жүргізетін басқару функциясын Ф₃ орындайды;

- ішкі жүйе S₄. Бұл жасалған өнім А_к мен соңғы өнімнің керекті сапалық және мөлшерлік сипаттамаларды Q анықтау туралы ақпаратты Q^о жинауды (алуды) жүргізетін жоспарлау функциясын Ф₄ орындайды.

Э нергия көздері мен ақпараттық аспаптар мен жүйелердің жинақталған функционалды құрылым заңдылығы да оларда функцияларды Ф₁, Ф₂, Фз, Ф₄ атқаратын ішкі жүйелер S₁, S₂, S₃, S₄ бар екенін көрсетеді. Оларға мыналар жатады:

- ішкі жүйе S₁. Бұл затты немесе сырттан келтірілген энергияны (ақпаратты) әрі қарай өзгертуге қолайлы белгілі аралық энергияға (ақпаратқа) айналдыратын бастапқы энергия (ақпарат) алу функциясын Ф₁ орындайды

(мысалы, отын, жылу энергиясы);

- ішкі жүйе S₂. Бұл аралық түрдегі энергияны (ақпаратты) пайдалануға керекті энергияның соңғы түріне (мысалы, жылу энергиясын

1-сурет. Өндіретін механикалық энергияға айналдыру) айналдыратын

машиналардың айналдыру функциясын Ф₂ орындайды;

жинақталған функциясы - ішкі жүйе S₃. Бұл берілген бағдарламаға және құрылымы жасалған соңғы энергия түрінің мөлшері мен сапасы туралы алынған ақпаратқа сәйкес ішкі жүйелерге S₁, S₂ басқару әрекетін жасайтын басқару функциясын Ф₃ орындайды;

- ішкі жүйе S₄. Бұл жасалған энергия (ақпарат) мен соңғы энергияның (ақпараттың) сапасы мен мөлшері туралы ақпаратты жинауды (алуды) іске асыратын жоспарлау функциясын Ф₄ атқарады.

Техникалық жүйелердің бұл кластарындағы жеке техникалық объектілерінде ішкі жүйелер S₁ және S₂ біріктірілуі мүмкін. Мысалы, электрлік қызу шамында оның сымы сырттан келтірілген электрлік энергияны жылулыққа (энергияның аралық түрі) және жарық энергиясына бірге айналдырады.