3.5. Описание физико-технических эффектов

Работа любого технического объекта основывается на одном или не­ скольких определенным образом взаимосвязанных физических или (и) химических эффектах (законах, явлениях), которые выделены и описаны в литературе по физике и химии. Принято для краткости все эффекты и яв­ ления, используемые в техническом объекте, называть физическими или физико-техническими эффектами (ФЭ или ФТЭ).

Имеются несколько различных определений физико-технического эффекта. Приведем два наиболее характерных определения:

I. Под физико-техническим эффектом понимается результат воздей­ ствия одних физических объектов на другие, которое при заданных усло­ виях взаимодействия приводит к вполне определенным изменениям зна­ чений обусловленных физических величин.

II. Под физико-техническими эффектами понимаются различные приложения физических законов, закономерностей и следствий из них, физические эффекты и явления, которые могут быть использованы в тех­ нических устройствах.

Как правило, в физико-технических эффектах есть определенная причинно-следственная связь между «входом» и «выходом». Физикотехнический эффект должен иметь стандартное формализованное (с определенной структурой) описание, удобное для технических приложений и машинной обработки. В табл. 3.5 для примера приведено описание ФТЭ, действующих в стандартной электроплитке.

Наиболее обобщенное качественное описание физико-технического эффекта состоит из трех компонентов:

где А - входной поток вещества, энергии или сигналов; С - выходной по­ ток; В - физический объект, обеспечивающий или осуществляющий пре­ образование А в С. Для входного А и выходного С потоков, так же как и для компонентов АТ, Ств формуле (3.4), можно указать носители потоков и их качественные и количественные характеристики.

Определение и описание ФЭ в большой мере зависит от характера решаемых задач, в которых предполагается использовать понятие физиче­ ского эффекта. Описание физического эффекта по формуле (3.4) называ­ ется качественным. В табл. 3.6 приведены примеры описания как широко известных, так и относительно недавно установленных ФЭ.

В теории проектирования наряду с понятием физического эффекта используется и понятие элементарной физической операции, под которой понимаются только такие физические операции, которые могут быть реа­ лизованы с помощью одного физико-технического эффекта.

Для описания физического принципа действия рассматриваемого технического объекта необходимо иметь потоковую функциональную структуру, которая состоит только из элементарных физических операций. Следует заметить, что не всегда узел, реализующий сложную физическую операцию, легко удается разделить на конструктивные элементы, соответ­ ствующие элементарным ФО. При значительных затруднениях этого можно не делать. В таком случае на основе анализа сложной физической операции и соответствующей ей конструкции элемента выявляют набор взаимосвязанных ФТЭ, реализующих эту физическую операцию. Допус­ кается также для сложной физической операции ввести реализующий ее комплексный ФТЭ, который состоит из нескольких элементарных физикотехнических эффектов.

3.6. Техническое решение

Техническим решением (ТР) называют конструктивное описание функциональной структуры технического объекта, включающее в себя информацию о функциональных элементах (блоки, узлы, детали), спосо­ бов соединения между элементами и последовательности их взаимодейст­ вия, особенностей конструктивного исполнения элементов по форме, ма­ териалу, соотношению важнейших параметров и т.п.

ТР представляет собой как бы безразмерное описание технического объекта, которое может иметь самые различные реализации по параметрам.

Поскольку каждый элемент технических объектов может быть тоже разделен на свои элементы и указанным образом описан, то ТР техническо­ го объекта может быть описано с любой степенью детализации. Для этого используют иерархический набор многоуровневых описаний ТР, т.е. снача­ ла описывают ТР устройства в целом, затем —ТР каждого блока, затем — каждого узла и т.д. В описание ТР, как правило, включают его графическое изображение. Способы описания технического решения достаточно хорошо разработаны и изложены в методических и инструктивных материалах по патентоведению, поскольку во всех патентах и авторских свидетельствах на устройства дается описание ТР прототипа и нового решения.

Описание технического решения должно содержать:

♦перечень основных элементов;

♦взаимное расположение элементов в пространстве;

♦способы и средства соединения и связи элементов между собой;

♦последовательность взаимодействия элементов во времени;

♦особенности конструктивного исполнения элементов (геометри­ ческая форма, материалы и т.д.);

♦принципиально важные соотношения параметров для техническо­ го объекта в целом или отдельных элементов.

3.7. Проект

Под проектом технического объекта понимается комплекс техниче­ ской документации, на основании которого можно определить устройство этого объекта и все необходимые данные по разработке его конструкции, изготовлению, контролю, приемке, испытаниям, эксплуатации и ремонту.

К технической документации относятся:

♦теоретический чертеж- документ, определяющий геометриче­ скую форму (обводы) изделия и координаты расположения со­ ставных частей;

♦габаритный чертеж- документ, содержащий контурное (упро­ щенное) изображение изделия с габаритными, установочными и присоединительными размерами;

♦чертеж общего вида- документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его основных составных частей и пояс­ няющий принцип работы изделия;

♦сборочный чертеж- документ, содержащий изображение изде­ лия и сведения, необходимые для сборки (изготовления) и кон­ троля. К сборочным чертежам также относят гидромонтажные, пневмомонтажные и электромонтажные чертежи;

♦монтажный чертеж- документ, содержащий контурное (упро­ щенное) изображение изделия, а также сведения, необходимые для его установки;

♦схема - документ, на котором показаны в виде условных изображе­ ний или обозначений составные части изделия и связи между ними;

♦чертежи деталей- документы, содержащие изображение дета­ лей и сведения, необходимые для их изготовления и контроля;

♦спецификация - документ, определяющий состав сборочной еди­ ницы, комплекса или комплекта;

♦ведомость ссылочных документов - документ, содержащий пере­ чень документов, на которые имеются ссылки в конструкторских документах изделия;

♦ведомость спецификации - документ, содержащий перечень всех спецификаций составных частей изделия с указанием их числа;

♦ведомость покупных изделий- документ, содержащий перечень покупных изделий, примененных в разрабатываемом изделии;

♦ведомость согласования применения изделия- документ, под­ тверждающий согласование с соответствующими организациями применения покупных изделий в разрабатываемом изделии, на­ пример ведомость согласования применения подшипников;

♦ведомость держателей-подлинников- документ, содержащий перечень предприятий, на которых хранятся подлинники доку­ ментов, разработанных для данного изделия;

♦ведомость технического предложения- перечень документов, вошедших в техническое предложение;

♦ведомость эскизного проекта - перечень документов, вошедших в эскизный проект;

♦ведомость технического проекта- перечень документов, во­ шедших в технический проект;

♦пояснительная записка- документ, содержащий описание уст­ ройства и принципа действия разрабатываемого объекта, а также обоснование принятых при его разработке технических и техни­ ко-экономических решений;

♦технические условия- документ, содержащий потребительские (эксплуатационные) показатели объекта и методы контроля его качества;

♦программа и методика испытаний- документ, содержащий технические данные, подлежащие проверке при испытании объекта, а также порядок и методы их контроля;