Файл: Повилейко Р.П. Архитектура машины. Художественное конструирование. Проблемы и практика.pdf

Мультипликация

Принцип мультипликации (от латинского «умножение») заключается в умножении функ­ ций и деталей системы, причем умноженные системы остаются подобными друг другу,

однотипными. К принципу мультипликации относятся приемы, не только связанные с уве­ личением характеристик систем (гиперболиза­ ция), но и с их уменьшением (миниатюриза­ ция), в любом случае мультипликация харак­ теризует изменение характеристик систем в 2 раза и более. Гиперболизация и миниатюриза­ ция как методы мультипликации используют­ ся с древнейших времен; примером тому могут быть гигантолиты, бифасы и мегалитические сооружения каменного века, пирамида Хеопса, царь-пушка и царь-колокол, современные теле­ визионные башни и небоскребы. Путем увели­ чения размеров ножа была изобретена сабля, а ножниц— гильотина; большие хозяйственные вилы повторила в миниатюре на нашем столе вилка, уменьшены до карманно-сувенирных размеров и повторены многотысячными тира­ жами Эйфелева башня, а для детей — различ­ ные военные машины. Любой переход от моде­ ли к реальной конструкции и обратно может быть отнесен к мультипликации. Увеличение технического объекта до предельно возмож­

ных размеров (а это вообще характеризует приближающееся вырождение конструкции) дало огромное количество новых технических устройств — гигантские экскаваторы, турбины, самосвалы, огромные прессы и станки, прокат­ ные станы, воздушные и морские лайнеры.

1.3. Дублирование, многократное увеличе­ ние или уменьшение размеров, сечений, площа­ дей, объемов, занимаемых конструкцией, умно­ жение деталей конструкции (перфорирован­ ные, гофрированные, ребристые конструкции, параллельное и последовательное соединение элементов, различные цепи), пропорциональ­ ное изменение форм конструкции по принципу подобия, увеличение размеров исполнительных рабочих органов (особенно для объемных спо­ собов обработки), их повторение (многослой­

ные, многоступенчатые, многоэтажные кон­ струкции).

2.3. Может быть проиллюстрировано приме­ ром увеличения прочности системы за счет уве­ личения ее массы — увеличивается толщина детали, увеличивается число спиц в колесе или перегородок жесткости в конструкции.

3.3. Осуществляется в основном наращива­ нием энергии мощности воздействия про­ цесса— «вольтов столб», изобретенный Алек­ сандром Вольта в 1799 г., наборы современных пластинчатых аккумуляторов, полиспаст Архи­ меда, многомоторные самолеты, гидроусилите-

ли, использование лазера для обработки ме­ таллов и т. д. Характерные общие особенности приемов 2.3. и 3.3. обусловили тот факт, что их иногда называют приемами «с позиции силы», или «удара в лоб».

4.3. Связывают чаще всего с увеличением числа рабочих органов, рабочих позиций, коли­ чества одновременно обрабатываемых деталей, с повторением однотипных технологических операций — многократная перегонка фракций, каскадные очистительные колонны, каскадные пламенные печи и холодильники, многопози­ ционные полуавтоматы и автоматы, роторные линии. Леонардо да Винчи создал серию мно­ гоствольных органных пушек, одна из которых, имевшая 33 ствола, расположенных в 3 ряда, стреляла одновременно 11 стволами, имевши­ ми общее устройство для воспламенения заря­ дов. В истории русского оружия заняли свое почетное место многоствольная «сорока» — русская ракетница времени Петра I, скоро­ стрельное 44-ствольное орудие А. К. Нартова, изготовленное в 1741 г. (стволы располага­ лись по радиусам большого легко вращаемого колеса), многоствольные зенитные пулеметы и, наконец, многоствольный реактивный мино­ мет «Катюша».

5.3. Характеризуется рядом своеобразных методов и приемов, в частности методом дуб­ лирования, резервирования. В 1859 г. по проек­

ту И. Брюнеля в Англии был сооружен ко­ рабль-левиафан «Грейт-Истерн», считавшийся чудом своего времени и описанный Жюль Верном в романе «Плавающий город». Ко­ рабль имел 3-кратное резервирование движи­ телей— был оборудован гребными колесами, гребным винтом и парусами.

Много общего имеют приемы 6.3. и 7.3. Печа­ тание книг с IX по XV в. осуществлялось с цель­ ной для каждого листа книги гравирбйальной печатной доски. Уже сама гравировальная пе­ чатная доска была шагом вперед по сравне­ нию с рукописными книгами и позволяла тира­ жировать, мультиплицировать накопленные че­ ловечеством знания. Но принцип не был исчер­ пан до конца. Раздробив традиционный объект на мелкие однородные части, разделив цельную гравировальную доску на отдельные мелкие буквы — литеры, И. Гутенберг обеспечил тем самым возможность их повторного использо­ вания, изобрел печатную машину.

8.3. Выводит на первый план известные конструкторские приемы агрегатирования и унифицирования. Развитием этих приемов мо­ гут считаться: введение размерно-подобных, параметрических рядов конструкций, создание различных по функциональному назначению систем из одинаковых унифицированных эле­ ментов (здания, которые можно пристраивать друг к другу бесконечно), использование стан­

дартных трафаретов (французская система «Летрасет», позволяющая вместо рисованных шрифтов, символов и даже сюжетных сценок использовать удобные переводные картинки), модульное проектирование. Уже Поллион Марк Витрувий устанавливал модуль-калибр для свинцовых водопроводных труб. Из двух типов модулей выстроено 70 различных зданий пионерлагеря «Артек». На микромодулях построено все электронное обеспечение ракет, спутников и межпланетных кораблей.

Примерами 9.3. могут служить многостаноч­ ное обслуживание в металлообрабатывающем и ткацком производстве, внедрение удобной в обслуживании унифицированной рабочей ме­ бели, различные эргономические стандарты. Различны приемы 10.2.— модульная обработка форм, их ритмическое членение, введение эле­ ментов симметрии.

Дифференциация

Принцип дифференциации (от латинского «различие») заключается в разделении функ­ ций и элементов системы; ослабляются функ­ циональные связи между элементами системы, повышается степень свободы их взаимоперемещения, разносятся элементы производства, конструкции и рабочие процессы в прост­ ранстве и во времени.

1.4. Сводится чаще всего к дроблению фор­ мы различными приемами, например, отказом от замкнутых объемных форм и переходом к формам открытым, разделением системы на объемную и необъемную части и вынесением одной из частей за пределы ограничивающей зоны (телевизор с дистанционным управлени­ ем-коробочкой) .

2.4. Приемы связаны с весом системы и ины­ ми свойствами применяемых материалов и ра­ бочих процессов: разделение системы на две части — «тяжелую» и «легкую», передвижение только легкой части; удаление частей системы, ставших излишними после разделения (желе­ зобетонные шпалы из двух половинок, связан­ ных стальной трубой, двутавр); составление системы из заведомо неравнопрочных элемен­ тов, создание местного качества (пластмассог вые крошки, армированные проволокой); дро­ бление технологического процесса на ряд ступеней; разделение твердых, жидких или газообразных тел на части, дезынтеграция уг­ ля, глины, гипса, соли, формовочных смесей, очистка газов от пыли и сажи; отделение ме­ шающей части, мешающего свойства, локали­ зация вредной части системы, одного из вред­ ных качеств системы (защита при облучении рентгеновскими лучами всех частей тела, кро­ ме просвечиваемых целенаправленно; различ­ ные мероприятия по звукоизоляции, шумоза­