- •Міністерство освіти і науки України
- •Лекція № 1 Тема: вступ. Системотехніка. Складна система
- •1.1. Вступ. Системотехніка. Складна система
- •1.2. Технічні та машінні системи
- •1.3. Основні поняття систем
- •1.3.1. Основні визначення
- •1.4. Типи систем і завдань
- •1.5. Зміст курсу "Теорія технічних систем "
- •1.6. Література
- •Лекція № 2 Тема: ієрархія опису технічних систем та їх класифікація
- •2.1. Ієрархія опису технічних систем
- •2.2. Закономірності розвитку і еволюції технічних систем
- •2.3. Структура і параметри технічних систем
- •2.4. Функціональна і органічна структура технічних систем
- •2.5. Конструктивна схема технічних систем
- •2.6. Параметри технічних систем
- •2.7. Ознаки класифікації технічних систем
- •2.8. Класифікація технічних систем по функціях і принципах дії
- •2.9. Класифікація технічних систем по ієрархічних рівнях склад-ності
- •2.10. Класифікація технічних систем за способами виготовлення і типами виробництва
- •2.11. Класифікація технічних систем по ступенях абстрактності
- •Лекція № 3 Тема: особливості і оцінка технічних систем
- •3.1. Категорії особливостей технічних систем
- •3.2. Співвідношення між особливостями технічних систем
- •3.3. Необхідні валастивості технічних систем
- •3.4. Вимоги по вибору і опису критеріїв технічних систем
- •Функціональні
- •Технологічні
- •Антропологічні
- •Економічні
- •3.5. Функціональні і технологічні критерії розвитку технічних сис-тем
- •3.6. Економічні критерії технічних систем
- •3.7. Ергономічні і естетичні критерії технічних систем
- •3.8. Алгоритм оцінювання технічних систем
- •Лекція № 4 Тема: проектування, створення і використання технічних систем. Аналіз технічних систем
- •4.1. Методологія створення технічних систем і роль прогнозування
- •4.2. Основні поняття про процес проектування
- •4.3. Стадії і етапи технічного проектування технічних систем
- •4.4. Загально-технічні основи конструювання технічних систем
- •Лекція № 5 Тема: проектування, створення і використання технічних систем. Аналіз технічних систем
- •5.1. Проектні критерії. Поняття про функцію мети і проектні обме-ження.
- •5.2. Пошукове конструювання технічної системи
- •5.3. Підготовка виробництва і виготовлення нових конструкцій
- •5.4. Автоматизація проектування і виготовлення технічних систем
- •5.5. Використання та експлуатація технічних систем
- •5.6. Поняття про аналіз технічних систем
- •5.7. Математична постановка типових задач аналізу
- •5.8. Чисельні методи і алгоритми рішення задач аналізу технічних систем
- •5.9. Аналіз технічних процесів
- •Конспект лекцій
2.4. Функціональна і органічна структура технічних систем
Функціональна структура технічних систем визначається як упорядкована су-купність функцій і відношень між ними і будується стосовно до її робочого стану.
Технічна функція - це здатність технічних систем при певних умовах перетворю-
вати вхідну величину в потрібну вихідну величину при забезпеченні чіткої відповідності залежної вихідної величини від незалежної вхідної.
Відношення між функціями, показані на прикладі функціональної структури слю- сарних лещат, можуть бути представлені в словесній формі таким чином: енергія оберто-вого руху передається ручці, енергія перетворюється із зростанням сили, обертання пе-ретворюється в поступовий рух, а поступовий рух разом з силою передається лещатам. В результаті з'являється функціональний опис способу дії технічних систем.
Мал. 1. – Графічне зображен-ня технічних систем у виг-ляді дерева. а, б) ознак будо-ви об’єкта; в) списки ієрархії спеціфікації. |
Серед технічних функцій (для яких основні три можливі характеристики – склад-ність, ступінь абстрактності, призначення) треба вирізнити таке:
- логічна функція, яка перетворює одну або дві незалежні змінні величини в залеж-ні, котрі можуть приймати тільки два значення (наприклад, 0,1);
- узагальнена елементарна функція, яка створюється при об'єднанні операцій за-гального характеру (накопичення, передача, перетворення) з об'єктами таких узагаль-нених категорій як людина, матерія, енергія та інформація;
- нормативна елементарна функція, яка відповідає операціям об'єднання, роз-поділу та керування;
- фізична елементарна функція відповідно до 12 основних фізичних операцій: випускати, відділяти, збирати (складати), підганяти, перетворювати, помножити, направляти, з'єднувати, підключати, змінювати напрямок, встановлювати, ховати (зберігати).
Органоструктура - це абстрактна модель технічних систем, яка містить технічні засоби (виконавчі органи) і відношення, які реалізують способи дії певного класу.
Окремі виконавчі органи можна об'єднати по їх відношенню до перетворень і от-римати структуру більш високого рівня - органоструктуру перетворень (мал. 2), подібну сукупності функцій технічних систем.
2.5. Конструктивна схема технічних систем
Виконавчі органи (органоструктура) конкретизуються у вигляді конструктивних елементів (конструктивних схем). Конструктивна схема втілює (у загальному вигляді) усі
потрібні властивості та ознаки технічних систем. Органоструктура може бути реалізована різними конструктивними схемами, в яких можуть існувати три типи від-ношень:
- просторові (визначаються розміщенням елементів технічних систем в просторі);
- механічні (зв'язки) окремих елементів (характеризуються ступенями вільності;
- енергетичні, які задаються, зокрема, силовим взаємовпливом між деталями (нап-риклад, створення сили обертанням гвинта).
Мал. 2. – Органоструктура перетворень
Конструктивна схема визначається не тільки типом впливу, способом дії та влас-
тивостями операнда, котрі вона повинна реалізовувати, але також і принципом її побу-дови. Типовим є, наприклад, модульний принцип побудови, котрий позитивно зареко-мендував себе не тільки при проектуванні, але також при виготовленні та використанні технічні системи. Часто комбінують різні принципи, що дозволяє залучати її переваги і виключити недоліки.