Практическая работа № 8 система и системоформирующие факторы
Цель работы
Изучение методов проектирования изделия с учетом вероятностных характеристик его системоформирующих факторов.
К системоформирующим факторам (F-факторам) относятся: число элементов системы n; число системозначных свойств элемента a; число существенных связей , которыми может обладать элемент; число системозначных свойств связей b; число квантов пространства l и времени t, в которых может находиться и существовать элемент, связь и их свойства.
Энтропия системоформирующих факторов H(F) превышает энтропию системы H(S).
,
где k
– постоянная Больцмана,
.
Пример
Для трубчатого магазина (рис. 8.1) определить:
а) энтропию объекта и его системоформирующих факторов;
2) системозначные свойства элементов объекта;
3) среднее геометрическое число системозначных свойств на один элемент;
4) число квантов пространства, занимаемых элементами, связями и их свойствами;
5) число квантов времени, которые расходуются временными характеристиками автомата;
6) коэффициенты готовности элементов, контактов и связей;
7) среднее число квантов на один элемент;
8) энтропийные характеристики элементов.
Рис. 8.1. Трубчатый магазин для автоматической загрузки станков
Таблица 8.1
Исходные данные для анализа объекта
Номер элементов (i), контактов (ji) и связей (j) |
x, см |
y, см |
z, см |
, мес. |
Т, мес. |
tср, мес. |
|
t, мес. |
p |
g |
i = 1 |
30 |
6 |
6 |
0,01 |
20 |
1 |
100 |
28,4 |
0,990 |
0,951 |
i = 2 |
6 |
17 |
4 |
0,02 |
50 |
4 |
200 |
70,6 |
0,995 |
0,923 |
i = 3 |
48 |
13 |
13 |
0,02 |
50 |
4 |
200 |
70,6 |
0,995 |
0,923 |
i = 4 |
84 |
22 |
22 |
0,02 |
40 |
2 |
100 |
56,6 |
0,990 |
0,951 |
i = 5 |
5 |
17 |
17 |
0,02 |
50 |
4 |
200 |
70,6 |
0,995 |
0,923 |
i = 6 |
30 |
5 |
10 |
0,02 |
60 |
4 |
250 |
84,8 |
0,996 |
0,936 |
ji = 11 |
|
|
|
0,01 |
20 |
2 |
200 |
28,3 |
0,995 |
0,905 |
ji = 21 |
|
|
|
0,01 |
20 |
2 |
200 |
28,3 |
0,995 |
0,905 |
ji = 22 |
|
|
|
0,02 |
40 |
4 |
200 |
56,5 |
0,995 |
0,905 |
ji = 32, 33 |
|
|
|
0,01 |
40 |
2 |
400 |
56,6 |
0,998 |
0,951 |
ji = 42, 44 |
|
|
|
0,15 |
80 |
60 |
400 |
113,0 |
0,998 |
0,472 |
ji = 53, 54 |
|
|
|
0,04 |
80 |
80 |
2000 |
113,1 |
1,000 |
0,368 |
ji = 63, 65 |
|
|
|
0,04 |
80 |
80 |
2000 |
113,1 |
1,000 |
0,368 |
ji = 74 |
|
|
|
0,01 |
40 |
2 |
400 |
56,6 |
0,998 |
0,951 |
ji = 84, 85 |
|
|
|
0,15 |
80 |
60 |
400 |
113,0 |
0,998 |
0,472 |
ji = 95, 96 |
|
|
|
0,04 |
80 |
80 |
2000 |
113,1 |
1,000 |
0,368 |
ji = 104, 106 |
|
|
|
0,04 |
80 |
80 |
2000 |
113,1 |
1,000 |
0,368 |
ji = 116 |
|
|
|
0,01 |
40 |
2 |
400 |
56,6 |
0,998 |
0,951 |
j =1 |
|
|
|
0,01 |
20 |
2 |
200 |
28,3 |
0,995 |
0,951 |
j = 2 |
|
|
|
0,01 |
13 |
1 |
100 |
18,5 |
0,990 |
0,926 |
j = 3 |
|
|
|
0,01 |
20 |
1 |
200 |
28,4 |
0,995 |
0,951 |
j = 4 |
|
|
|
0,15 |
40 |
30 |
200 |
56,4 |
0,995 |
0,472 |
j = 5 |
|
|
|
0,04 |
40 |
40 |
1000 |
56,5 |
0,999 |
0,368 |
j = 6 |
|
|
|
0,04 |
40 |
40 |
1000 |
56,5 |
0,999 |
0,368 |
j = 7 |
|
|
|
0,01 |
40 |
2 |
400 |
56,6 |
0,998 |
0,951 |
j = 8 |
|
|
|
0,15 |
40 |
30 |
200 |
56,4 |
0,995 |
0,472 |
j = 9 |
|
|
|
0,04 |
40 |
40 |
1000 |
56,5 |
0,999 |
0,368 |
j = 10 |
|
|
|
0,04 |
40 |
40 |
1000 |
56,5 |
0,999 |
0,368 |
j = 11 |
|
|
|
0,01 |
40 |
2 |
400 |
56,6 |
0,998 |
0,951 |
Объем пространства «существования» элемента (связи) является параллелепипедом с ребрами, равными сумме максимальных габаритных размеров элементов и связей (табл. 8.1).
Трубчатый магазин работает следующим образом.
Заготовки 5 в ориентированном положении загружают в магазин 4, посредством пружины 1 и толкателя 3 они поджимаются к питателю 6. Для возможности перемещения поводка 2 с толкателем вдоль магазина сделана прорезь на длину хода толкателя.
Выполнение задания
Системозначные свойства элементов (n = 6, a = 11):
пружина 1, a1 = 2:
1(1) – развивает усилие в растянутом состоянии,
2(1) – развивает усилие в сжатом состоянии;
поводок 2, a2 = 2:
1(2) – фиксирует положения толкателя,
2(2) – обеспечивает извлечение толкателя из магазина;
толкатель 3, a3 = 2:
1(3) – перемещается в магазине,
2(3) – смещает заготовки;
магазин 4, a4 = 3:
1(4) – обеспечивает положение магазина относительно станка,
2(4) – обеспечивает ориентирование заготовок,
3(4) – обеспечивает перемещение заготовок через питатель;
заготовка 5, a5 = 1:
1(5) – смещается под действием толкателя;
питатель 6, a6 = 1:
1(6) – перекрывает выход магазина.