Файл: Повилейко Р.П. Архитектура машины. Художественное конструирование. Проблемы и практика.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2024
Просмотров: 102
Скачиваний: 0
6.9. Покрытия подводных лодок аналогично структуре кожи дельфина позволили увеличить скорость движения.
7.9. Прикидочиые экономические расходы по аналогии.
8.9. Сотовые сварные панели, позволившие
мы, обладающей подъемной силой, с которой она связана. (Протягивание троса через про лив воздушными шарами; обеспечение самоподдерживания системы за счет аэродинами ческих, гидродинамических сил — парение турбогенератора в магнитном поле). Идеали
в2—3 раза снизить вес несущих конструкций. зация показателей надежности и долговечнос
9.9.Пестрые комбинезоны десантников, мас ти предполагает, например, бесконечно малую кировочная окраска воинского оборудования. или бесконечно высокую хрупкость конструк
10.9.Ружье-тросточка, зажигалка-пистолет, ции (пожарные окна). Идеализация показате
авторучка по форме гвоздя, гипсовая копилкакошка, потайной радиопередатчик в виде мас лины с соломинкой в коктейле, кариатиды, венчающие части колонн и служащие опорой для антаблимента или арки, куклы и игрушки, различные виды охотничьих чучел и др.
лей стандартизации, удобства обслуживания и художественно-конструкторских предполага ет всеобщую стандартизацию технических сис тем, предельную приспособленность‘этих сис тем к человеку по всему комплексу требований и тотальный дизайн в высших формах прояв ления.
Идеализация
Принцип идеализации заключается в пред ставлении идеального решения, от которого следует отталкиваться. Идеализация геомет рических показателей обозначает бесконечно большое увеличение или же исчезновение да ты, ширины, площади, объема, формы. Идеали зация физико-механических показателей озна чает исчезновение характеристики материала, например, веса. Система, «потерявшая вес», компенсирует эту утрату за счет другой систе
Модель конструкторскоизобретательского поиска
В результате системного анализа и клас сификации показателей объектов и изобрета тельских приемов была создана обобщенная
114
модель конструкторско-изобретательского по иска. Существо модели заключается в фор мальной увязке показателей и приемов во вре мени с целью получения единой основы построения ДМП и дальнейшего использова ния ДМП для решения изобретательских задач на ЭВМ. Разработка общей модели базировалась на следующих рассуждениях:
Изменения значений любого из показателей Пкг могут быть фиксированы на оси абсцисс и принимать любые значения, как реальные, так и отраженные показатели, или показателифантомы. Примеры показателей реальных и фантомных: вес — антивес, прибыли — убытки,
красивое — безобразное. Реальные |
значения |
||
показателей |
имеют положительные |
значения: |
|
О < Г1„г < + |
со, |
а фантомы — отрицатель |
|
ные: — оо<”Пкг < |
0. |
|
|
Изменения |
значений П кг во времени обеспе |
чиваются введением временной оси ординатТ/. Довольно много удачных приемов относят на чало работы системы в прошлое (предвари тельная расстановка элементов, предваритель ное напряжение конструкции) и на оси орди нат занимают область отрицательных значений
— от< 1, < 0. Если же приемы предусматри вают изменение показателей системы во время ее работы в будущем (регулирование различ ных показателей, поочередная работа элемен тов системы, проскок опасных участков на вы-
Рис. 47. Обобщенная модель поиска конструкторско-
изобретательских решений.
соких скоростях), то речь идет о положитель ных значениях 0 < Тг < + < » . П ри’ Тг — 0 фиксируются значения Пк в настоящее время, т. е. приемы предполагают, что показатели приняты и остаются неизменными во все вре
мя работы.
Пакет плоскостей Пкг — Тг характеризует пакет решений конструкторско-изобретатель ских задач. Например, если принять в качеству показателя П к; вес системы, то пакет плоско стей будет характеризовать пакет 1, 2, 3,...п решений путем изменения массы (одна пло скость), применения электромагнитных сил (вторая), аэродинамических (третья) и т. д.
8* |
115 |
|
Переход от плоскости к плоскости качествен но меняет методы решения задач.
- В этой модели получают возможность алго ритмического описания все известные приемы решения конструкторско-изобретательских и художественно-конструкторских задач, в част ности сформированные 10 групп основных при емов. Обозначим величину показателя исход ной системы-прототипа через Пк исх и огово
рим, что существуют две группы показателей — дискретные, или делимые, показатели (коли честворабочих органов, позиций,одновременно обрабатываемых деталей) и непрерывные, или неделимые, показатели (температура, давле ние, шум, вибрации). Если показатели характе ризуют неделимость системы, то отклонение Пкг по отношению к Пк исх не более чем в 2 ра
за в большую или меньшую сторону (интервал 0,5 Пкисх < Пкг- < 2 Пк исх) будет обозначать
адаптацию, а более чем в 2 раза — мультипли кацию (изменения в интервалахПкг^ 2 П Кисх,
0 < Пкг< 0 ,5 П кисх. Например,незначитель
ное увеличение температуры будет говорить об адаптации, а резкое, уменьшенное значение температуры •— о мультипликации. Если же показатели характеризуют делимость системы в каком-либо отношении, то интеграция бу дет охватывать интервал значений, в которых Пи меньше Пк исх (0 < Пкг < Пк исх) , а диф
ференциация — интервал |
больших значений |
(Пк<> П к.исх). Например, |
увеличение числа |
электродвигателей в станке ведет к дроблению кинематической схемы на независимые участ ки, к ее дифференциации, а уменьшение числа электродвигателей в пределе — единый элект ропривод станка, характеризует интеграцию кинематической схемы.
В отдельных, достаточно редких случаях в изменяющейся системе можно одновременно наблюдать и адаптацию, и мультипликацию, и дифференциацию в зависимости от того, ка ким образом охарактеризован исходный пока затель. Предположим, в сложной и большой конструкции (корабль, ракета) изменяется ис ходное число деталей в целях приспособления к новым задачам. Если показатель П кг будет оценивать относительную величину, процент ное соотношение числа деталей системы по от ношению к прототипу, то изменения Пкгмо гут характеризоваться адаптацией и мульти пликацией. Действительно, отброс или прибав ление 1 — 2 деталей по отношению к массиву нескольких десятков тысяч настолько незначи тельно изменят относительную, процентную величину, что показатель практически потеря ет дискретную природу и может быть причис лен к неделимым. В то же время показатель может оценивать абсолютную величину, про сто количество деталей в системе, и тогда по
116
казатель безусловно причисляется к делимым, |
изменений должны быть взаимосогласованы. |
||||||||||||
а убывание или возрастание его будет харак |
Так, например, на уменьшении количества эле |
||||||||||||
теризовать и |
интеграция |
и |
дифференциа |
ментов системы |
строятся |
приемы «Компакт |
|||||||
ция. |
|
|
|
|
|
ность», «Упрощение формы», «Упрощение |
|||||||
Что же касается инверсии, то в самом общем |
конструкции», |
|
а |
на |
увеличении — приемы |
||||||||
случае ее можно посчитать как нетрадицион |
«Дробление», «Дырчатость», «Многоэтажная |
||||||||||||
ное изменение показателей Пкг : уменьшение |
компоновка», «Усложнение формы», «Услож |
||||||||||||
температуры вместо увеличения, увеличение |
нение конструкции». |
|
|
|
|
|
|||||||
веса вместо уменьшения, создание вакуума |
При построении модели для отдельной кон |
||||||||||||
взамен требуемого вроде бы значительного |
струкции или группы конструкций по ограни |
||||||||||||
давления, и наоборот. Например, вместо умень |
ченному кругу показателей, можно использо |
||||||||||||
шения усилить вредные факторы на рабочем |
вать изменения абсолютных значений показате |
||||||||||||
месте, чтобы они перестали быть вредными,— |
лей. Но если иметь в виду широкий |
внутри |
|||||||||||
шумный звук перевести в бесшумный ультра |
отраслевой и |
межотраслевой |
поиск |
решений |
|||||||||
звук |
(ультразвуковая бормашина человеку до |
(включая природные |
«конструкции»), |
целесо |
|||||||||
ставляет меньше неприятностей и боли). Им- |
образно сразу же переходить к показателям,по |
||||||||||||
пульсация и динамизация обусловлены введе |
строенным на |
изменении относительных значе |
|||||||||||
нием оси Т;, |
импульсным и постоянным изме |
ний, смещая в каждом случае поиска П к исхк 1,0 |
|||||||||||
нением показателей |
Пкг. Неология и аналогия |
(скользящий масштаб). |
В |
настоящее время в |
|||||||||
обусловлены переходами внутри пакета реше |
лучшем случае |
около |
трети |
используемых |
|||||||||
ний от плоскости к плоскости, причем неология |
Пкгимеют количественные характеристики, но |
||||||||||||
будет характеризоваться поиском уже сущест |
еще меньшее их число обладает объективными |
||||||||||||
вующего решения по возможности в закончен |
критериями сравнения и оценки. Формирование |
||||||||||||
ной |
конструктивной |
форме, |
а аналогия — |
в количественной форме таких сложных пока |
|||||||||
поиском всего лишь идеи решения. Наконец, |
зателей, как комплексные конструкторско-тех |
||||||||||||
идеализацию можно представить себе образно |
нологические, удобства обслуживания и без |
||||||||||||
как «прокол» пакета плоскостей по требуемо |
опасности, |
художественно-конструкторские, |
|||||||||||
му значению |
ПК(- и последующий поиск реше |
тесно связано с успехами быстро крепнущей |
|||||||||||
ния задачи близ «прокола». |
и направления их |
науки о комплексной |
оценке |
качества си |
|||||||||
Все показатели системы |
стем —квалиметрии. |
|
|
|
|
|
117
Десятичная матрица поиска отраслевая
|
|
|
|
Основные |
|
Основные группы показателей |
неология |
адаптация |
мультипликация |
дифференциация |
|
Пк |
|||||
|
________ j __________ |
|
|
||
|
1 |
3 |
4 |
||
|
|
|
|
I I I
Геометрические показа |
1- |
1. 1. |
тели |
|
Традиц. тумбы — |
|
|
«пьедесталы» в |
станках
1. |
2. |
1. |
3. |
1. |
4. |
Верт. компоновка |
Многоэтажные ин Подвесные пульты |
||||
|
ток. станка («по |
|
струментальные |
|
управления |
|
ложить на бок») |
|
стеллажи |
|
|
Физико-механические по |
2 |
2. 1. |
казатели |
|
Железобетон |
станкостроении (станины)
I
2. |
2. |
2. |
3. |
|
2. |
4. |
в Масляный туман |
Алмазная |
обра |
Жидкостная поли |
|||
|
для охл. обраб. |
|
ботка металлов |
|
ровка |
|
|
деталей |
|
|
|
|
|
Энергетические показа |
3 |
тели |
|
Конструкционно-техно 4 логические показатели
Надежность и долговеч |
5 |
ность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
3. |
1. |
|
и |
3. |
2. |
|
|
3. |
3. |
|
|
3. |
4. |
Пневмопривод |
Электроизоляцион |
Использов. лазера |
Разделенные при |
||||||||||
гидропривод |
в |
ные покрытия |
из |
|
для |
обработки |
|
воды в станке |
|||||
станкостроении |
|
полимеров |
|
|
металлов |
|
|
|
|||||
4. |
I. |
|
|
4. |
2. |
|
|
4. 3. |
|
|
4. |
4. |
|
Замена механиче |
Замена |
механ. |
за |
Шариковая |
гайка |
Карданный вал |
|||||||
|
ских схем в стан |
|
жима |
деталей |
|
с ходовым |
вин |
|
|
||||
|
ках электрич. |
|
гидравлическим |
|
том |
|
|
|
1 |
||||
5. |
1. |
|
|
5. |
2. |
|
|
5. |
3. |
|
|
5. |
|
нерж. |
|
об |
|
уп |
4. |
||||||||
Использ. |
Упрочняющая |
Лабиринтные |
Струйная целена |
||||||||||
|
стали, |
титанов, |
|
работка поверх |
|
лотнения |
|
|
правленная смаз |
||||
|
сплавов |
в |
стан |
|
ности |
шпинделя |
|
|
|
|
|
ка колес |
костроении
118
Т а б л и ц а |
3 |
Тема: станкостроение группы приемов Пр
интеграция |
инверсия |
импульсация |
динамизация |
аналогия |
идеализация |
—
5 |
6 |
1. 5.
Закрытое ис полнение ме ханизмов (ко жухи)
1.6.
Некруглые валы
|
7 |
|
|
8 |
|
9 |
|
10 |
1. |
7. |
тру |
1. |
8. |
1. |
9. |
1. |
10. |
Телескопич. |
Гибкий проволоч |
Торцевая |
рейкаВзрывные заклепки |
|||||
|
бы для прутков |
|
ный вал |
|
улитка |
|
|
|
|
в револьв. стан |
|
|
|
|
|
|
|
|
ках |
|
|
|
|
|
|
|
2. |
5. |
|
2. |
6. |
(«резино |
2. |
7. |
взры |
2. |
8. |
2. |
9. |
|
2. |
10. |
го |
|
Фотоэлектрич. |
Гибкие |
Штамповка |
Сплавы, возврат., |
Хромопластовые |
Шлифовальн. |
||||||||||
|
копирование |
|
вые») |
магниты |
|
вом |
|
|
форму деталям |
|
модели |
станков |
|
ловка на |
воз |
|
|
(мех. |
обра |
|
|
|
|
|
|
|
при нагреве |
|
(«хамелеоны») |
|
душной подушке |
||
|
ботка) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
5. |
привод |
3. |
6. |
|
3. |
7. |
|
3. |
8. |
3. |
9. |
мощности |
3. |
10. |
|
Единый |
Реверсирование |
Двухскоростные |
Стабилизаторы |
Оценка |
Авторегулядия |
|
||||||||||
|
станка |
|
|
электродвига |
|
двигатели |
в |
|
энергии |
|
привода в лоша |
|
мощности в стан |
|||
|
|
|
|
теля |
|
|
станках |
|
|
|
|
диных |
силах |
|
ках |
|
(л. с.)
—
4. |
5. |
4. |
6. |
деталей |
4 |
.7. |
4. |
8. |
«Свернутые» ки |
Вращение |
Долбление, |
стро Волновые |
|||||
|
нематические |
|
вокруг |
инструм. |
|
гание |
|
дачи |
|
схемы |
|
головок |
|
|
|
|
|
4. |
9. |
4. |
10. |
пере «Автоматические |
Гидростатические |
||
|
руки» (манипу |
|
воздушные опоры |
|
ляторы) |
|
|
5. 5.
Моноблочные
станины
станков
5. |
6. |
5. |
7. |
креп |
5. |
8. |
заготовки |
5. |
9. |
|
5. |
10. |
Инструмент разо |
Магнитное |
Зажим |
Самозатачиваю |
Предохранители |
||||||||
|
вого пользова |
|
ление |
деталей |
|
силамр |
резания |
|
щиеся |
много |
|
(например, пре- |
|
ния |
|
при шлифовании |
|
|
|
|
слойные резцы |
|
дохран. муфты) |
119