Обеспечение особых видов взаимодействия

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 19 из 23Следующая ⇒

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития система приобретает форму, зависящую от свойств и характера движения взаимодействующих с системой объектов, позволяющую ей обеспечить особые виды взаимодействия.

Пример - выступ особой формы на носу корабля, позволяющий снизить сопротивление движению (Рисунок 292):

Рисунок 292 Выступ на носу корабля

Согласование ритмики

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития происходит согласование ритмики системы с ритмикой и свойствами взаимодействующих с ней объектов.

Виды согласования ритмики:

Однородность

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития система начинает действовать в такт с другими объектами.

Пример - один из видов стереофильмов, в котором два изображения попеременно проецируются на экран, а зрителям розданы специальные очки на жидких кристаллах, в которых левые и правые стекла попеременно теряют прозрачность, причем очки работают синхронно с кинопроектором. Таким образом, зрители видят правую часть стереопары только правым глазом, а левую часть - только левым, отчего и создается эффект стереоизображения (Рисунок 293):

Рисунок 293 3D фильм

Комплиментарность

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития система начинает действовать в паузах между действиями других объектов.

Пример - использование скринсейвера для решения посторонней задачи, в частности, анализа сигналов из космоса в рамках программы поиска внеземных цивилизаций SETI (Рисунок 294):

Рисунок 294 SETI Скринсейвер

Идея состоит в том, чтобы в паузах между циклами работы компьютера по прямому назначению он обрабатывал данные по другой задаче. Таким образом, удалось привлечь к участию в программе огромные вычислительные мощности при минимальных затратах.

Обеспечение особых видов взаимодействия

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития система приобретает ритмику, зависящую от свойств и характера движения взаимодействующих с системой объектов, позволяющую ей обеспечить особые виды взаимодействия.

Пример - вибромассажер (Рисунок 295):

Рисунок 295 Вибромассажер

Его частоту выбирают в зависимости от свойств человеческого тела в зоне контакта для обеспечения расслабления мышц, снятия спазмов, стимуляции кровоснабжения и т.п.

Согласование материалов

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития происходит согласование материалов частей ТС между собой, а также ТС и ее частей с надсистемой.

Виды согласования материалов:

Однородность

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития систему или ее части начинают изготавливать из тех же материалов, что и взаимодействующие с нею объекты.

Пример - терапевтическое клонирование: вместо использования протезов и донорских тканей и органов выращивать ткани и органы, генетически идентичные организму реципиента (Рисунок 296):

Рисунок 296 Терапевтическое клонирование

При этом отпадают проблемы отторжения при пересадке и нехватки доноров.

Одинаковость

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития систему или ее части начинают изготавливать из материалов, обладающих в точности теми же свойствами, что и другие объекты.

Пример - использование радиоактивных изотопов в диагностике (Рисунок 297):

Рисунок 297 Ядерная медицина

С одной стороны, все изотопы одного элемента обладают почти в точности одинаковыми химическими свойствами, поэтому соединения слаборадиоактивных изотопов не нарушают естественного хода процессов в организме. С другой стороны, их радиоактивность позволяет сравнительно легко их обнаруживать, на чем основано широкое использование изотопов для диагностики и медицинских исследований.

Инертность

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития систему или ее части начинают изготавливать из материалов, инертных по отношению к взаимодействующим с ними объектам.

Пример - сварка в среде защитных газов (Рисунок 298):

Рисунок 298 Плазменная сварка

Защитный газ предотвращает окисление металла в сварочной ванне кислородом воздуха, а сам металлу не вредит, поскольку инертен по отношению к нему.

Сдвинутые характеристики

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития систему или ее части начинают изготавливать из материалов, обладающих теми же свойствами, что и другие объекты, но эти свойства имеют другие значения.

Пример - термопара (Рисунок 299):

Рисунок 299 Термопара

Два металла с разной работой выхода электронов образуют всем известную термопару, в которой может происходить прямое преобразование тепловой энергии в электрическую.

Противоположность

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития систему или ее части начинают изготавливать из материалов, обладающих свойствами, противоположными свойствам других объектов.

Пример - транзистор (Рисунок 300):

Рисунок 300 Транзистор

Вся современная электроника базируется на соединении полупроводников с противоположными свойствами - электронной и дырочной проводимостью соответственно.

Согласование действия

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития происходит согласование действия ТС на другие объекты с видом задействованных ресурсов.

Таблица 1 Согласование действия

Пример 1 - ловля рыбы (в данном случае она сама служит ресурсом, причем эффективность системы определяется суммарным количеством пойманной рыбы). Развитие шло следующим путем - удочка (крючок примерно соответствует точке (Рисунок 301)) - трос с множеством крючков (линия - бывает до 50 миль длиной! (Рисунок 302)) - сеть (плоскость (Рисунок 303)) - кошельковый трал (объем - т.к. трал позволяет взять весь косяк, а не только ту рыбу, которая застряла в сети (Рисунок 304)). В принципе, к объемному способу лова относится и глушение рыбы взрывчаткой, но его развитие остановлено юридическим пределом.

Рисунок 301 Удочка

Рисунок 302 Трос с множеством крючков

Рисунок 303 Рыболовная сеть

Рисунок 304 Кошельковый трал

Пример 2 - по мере развития лат требовалось все большее удельное усилие для их разрушения, поэтому развитие холодного оружия инерционного действия проходило так: боевой молот (контакт по плоскости (Рисунок 305)) - топор (контакт по линии (Рисунок 306)) - чекан (контакт в точке (Рисунок 307)).

Рисунок 305 Молот

Рисунок 306 Топор

Рисунок 307 Чекан

Пример 3 - коробка для пиццы. Необходимо ослабить сразу два вредных действия - утечку тепла через дно коробки и смачивание коржа влагой, конденсирующейся на дне. Эффективность обоих действий зависит от абсолютного количества ушедшего тепла и впитавшейся влаги соответственно. Поэтому произошел переход от обычной коробки (контакт по плоскости (Рисунок 308)) к коробке с гофрированным вкладышем (контакт по линиям (Рисунок 309)), а от нее - к коробке с коническими выступами (контакт в точках (Рисунок 310)).

Рисунок 308 Стандартная коробка для пиццы

Рисунок 309 Коробка для пиццы + гофрированный вкладыш

Рисунок 310 Разработанная коробка для пиццы

Пример 4 - бронежилет. Эффективность вредного разрушающего действия пуль и осколков зависит от удельного усилия, поэтому задача бронежилета - перевести точечное воздействие в действие по плоскости, снизив давление на тело до безопасной величины (Рисунок 311):

Рисунок 311 Столкновение пули с бронежилетом

Согласование параметров

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития происходит согласование параметров частей ТС между собой, а также ТС и ее частей с надсистемой.

Виды согласования параметров:

Однородное согласование

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития происходит согласование однотипных параметров частей ТС между собой, а также ТС и ее частей с надсистемой.

Параметры не обязательно должны быть равны друг другу, но их значения должны быть согласованы.

Пример - давление воздуха в "чистых помещениях", предназначенных для изготовления микроэлектроники, поддерживается чуть выше атмосферного. При этом все случайные течи воздуха направлены изнутри наружу, и поэтому пыль и прочие загрязнения не могут попасть внутрь (Рисунок 312):

Рисунок 312 "Чистое помещение"

Неоднородное согласование

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития происходит согласование разнотипных параметров частей ТС между собой, а также ТС и ее частей с надсистемой.

Пример - согласование цвета оборудования с психо-физиологическими особенностями человека: так, при сборке спутников их собственные детали окрашивают в неброские тона, а части оснастки, присоединенные лишь временно и подлежащие удалению - в яркие тревожные цвета; при таком распределении человеку легко заметить лишнюю часть, ярко выделяющуюся на общем фоне (Рисунок 313):

Рисунок 313 Сборка спутника

Внутреннее согласование

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития происходит согласование собственных параметров ТС.

Пример - сроки службы всех изнашивающихся узлов и деталей японских автомобилей равны или кратны (если они подлежат замене) друг другу. Поэтому не происходит выхода автомобиля из строя с недоиспользованным ресурсом части деталей (Рисунок 314):

Рисунок 314 Свалка автомобилей 5.1.5.1.1.19

Внешнее согласование

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития происходит согласование параметров ТС с параметрами других объектов.

· Непосредственное согласование

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития происходит согласование параметров ТС с параметрами взаимодействующих с нею объектов.

Пример - форма самолетов и кораблей, выполненных по технологии "Стелс", так согласована со свойствами излучаемых локаторами радиоволн, чтобы радиоволны отражались куда угодно, но не в сторону приемной антенны (Рисунок 315):

Рисунок 315 корабль "Стелс" ·

Условное согласование

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития происходит согласование параметров ТС с параметрами невзаимодействующих с нею объектов.

Пример - высота грузов на железнодорожных платформах должна быть согласована с высотой мостов, и наоборот (Рисунок 316):

Рисунок 316 Поезд под мостом

Все виды согласований обычно проходят через три основных этапа:

Принудительное согласование

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития ТС согласование происходит путем снижения характеристик группы объектов до уровня наименее эффективного члена группы.

Пример - оружие для подводной стрельбы рассчитывают на дальность не более 15 м, поскольку дальше все равно ничего не видно (Рисунок 317):

Рисунок 317 Подводное ружье

Буферное согласование

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития ТС согласование происходит путем введения специальных промежуточных элементов.

Пример - флуоресцентная лампа (Рисунок 318):

Рисунок 318 Флуоресцентная лампа

Ионизированные пары ртути излучают в ультрафиолетовом диапазоне спектра, в то время как человеку нужен видимый свет. Для согласования введен слой фосфора, поглощающий ультрафиолет и переизлучающий в видимом спектре.

Самосогласование

Закономерность развития технических систем, заключающаяся в том, что в процессе развития ТС согласование происходит за счет ресурсов самой системы.

Пример - неоновая лампа, в которой неон сам излучает в видимом свете (Рисунок 319):

Рисунок 319 Неоновая лампа

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману