Функциональный анализ технических объектов. Феофанов Ю.А. - 25 стр.

                                       25
ной мере, обобщить и использовать в последующем ценный инженерный опыт.
     Закон прогрессивной эволюции целесообразно использовать на начальных стади-
ях проектирования новых поколений ТО, при выполнении работ по анализу и осмыс-
ливанию истории техники, прогнозированию развития техники.
Закон соответствия между функцией и структурой. На протяжении многих веков изу-
чали и обсуждали на философском уровне многочисленные факты удивительных соот-
ветствий между выполненными функциями любого органа живого организма и его
структурой (строением, конструкцией, конструктивными признаками). Такие же соот-
ветствия отмечались в ТО целом и их составных частях машин и сооружений.
     Суть закона заключается в том, что в правильно спроектированном ТО каждый
элемент от сложных узлов до простых деталей и каждый конструктивный признак
имеют вполне определенную функцию (назначение) по обеспечению работы ТО. Если
лишить такой ТО какого-либо элемента или признака, то он или перестанет работать
(выполнять свою функцию), или ухудшит показатели своей работы. В связи с этим у
правильно спроектированных ТО нет «лишних деталей». Закон соответствия между
функцией и структурой лежит в основе всей познавательной деятельности, связанной с
анализом и изучением существующих ТО и всей проектно-конструкторской деятель-
ности по созданию новых ТО.
     Закон соответствия между функцией и структурой ТО: каждый элемент ТО или
его конструктивный признак имеют хотя бы одну функцию по обеспечению реализа-
ции функции ТО, т. е. исключение элемента или признака приводит к ухудшению ка-
кого-либо показателя ТО или прекращению выполнения им своей функции. Совокуп-
ность всех таких соответствий в ТО представляет собой функциональную структуру в
виде ориентированного графа, который отражает системную целостность ТО и соот-
ветствие между его функцией и структурой (конструкцией).
     Выражение закона соответствия между функцией и структурой в количественной
форме обеспечивает, во-первых, формализованное описание функций элементов через
компоненты В, О, Н, которые могут иметь также количественные характеристики, во-
вторых, представление функциональной структуры ТО в виде ориентированного гра-
фа, у которого вершинами являются элементы ТО, а дугами могут быть функции эле-
ментов по обеспечению работы других элементов или/и потоки вещества, энергии или
сигналов, передаваемых между элементами.
     Использование закона в анализе функций и построении функциональных структур
ТО. На основе закона соответствия между функцией и структурой разработаны мето-
дики построения функциональных структур конкретных ТО [4].
Функциональное строение технологических и транспортных машин. ТО или соответ-
ствующие человеко-машинные системы, предназначенные для обработки и/или пере-
мещения материального предмета труда, состоят из четырех подсистем (элементов) S1,
S2, S3 и S4 (рис. 3 a), реализующих соответственно четыре фундаментальных функции:
Ф1 – технологическая функция – обеспечивает превращение исходного материала (сы-
рья) А0 в конечный продукт АК;
Ф2 – энергетическая функция – превращает вещество или извне полученную энергию
W0 в конечный вид энергии WК, необходимый для реализации функции Ф1;
Ф3 – функция управления – осуществляет управляющие воздействия U1, U2 на подсис-
темы S1, S2 в соответствии с заданной программой Q и полученной информацией Ů1,
Ů2 о количестве и качестве выработанного продукта AK и конечной энергии WK;
Ф4 – функция планирования – собирает (получает) информацию Ŏ о произведенном
конечном продукте А и определяет потребные качественные и количественные харак-
теристики Q конечного продукта.