Закон опережающего развития рабочего органа

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

В технической системе основной элемент — рабочий орган. И чтобы его функция была выполнена нормально, его способности по усвоению и пропусканию энергии должны быть не меньше, чем двигатель и трансмиссия. Иначе он или сломается, или станет неэффективным, переводя значительную часть энергии в бесполезное тепло. Поэтому желательно, чтобы рабочий орган опережал в своём развитии остальные части системы, то есть обладал большей степенью динамизации по веществу, энергии или организации.

Пример:

· Производительность токарного станка и его техническая характеристика оставались почти неизменными на протяжении многих лет, хотя интенсивно развивались привод, трансмиссия и средства управления, потому что сам резец как рабочий орган оставался прежним, то есть неподвижной моносистемой на макроуровне. С появлением вращающихся чашечных резцов производительность станка резко поднялась. Ещё больше она возросла, когда была задействована микроструктура вещества резца: под действием электрического тока режущая кромка резца стала колебаться до нескольких раз в секунду. Наконец, благодаря газовым и лазерным резцам, полностью изменившим облик станка, достигнута невиданная ранее скорость обработки металла.

Закон перехода «моно — би — поли»

Примеры:

· Двухмоторный самолет (бисистема) надёжней своего одномоторного собрата и обладает большей маневренностью (новое качество).

· Конструкция комбинированного велосипедного ключа (полисистема) привела к заметному снижению расхода металла и уменьшению габаритов в сравнении с группой отдельных ключей.

· Лучший изобретатель — природа — продублировала особо важные части организма человека: у человека два легких, две почки, два глаза и т. д.

· Многослойная фанера намного прочнее доски тех же размеров.

· Вспомним тот же велосипедный ключ. Когда динамизировался его рабочий орган, т. е. губки стали подвижными, появился разводной ключ. Он стал моносистемой, но в то же время способным работать с многими типоразмерами болтов и гаек.

· Многочисленные колёса вездеходов превратились в одну подвижную гусеницу.

Закон перехода с макро- на микроуровень

Пример:

· В погоне за грузоподъёмностью на закате поршневой эры самолёты снабжались шестью, двенадцатью и более моторами. Затем рабочий орган — винт — всё же перешел на микроуровень, став газовой струёй.

Практическая часть

Навести примеры (2-3 примера) использования законов развития технических систем.

Практическая работа № 3.

МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЯ ТВОРЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Практическая часть

Сделать с представленных текстов задачи.

Текст 1.

У Королевской кобры (самой крупной ядовитой змеи в мире) длина ядовитых зубов достигает 3 - 4 см. От укусов погибают не только люди, но и такие крупные животные, как носороги и слоны... Такая змея запросто может прокусить мешок или корзину, в которых перевозят их обычно ловцы. Зная, что змеи могут неделями обходиться без воды, ловцы сшивают им челюсти прочными белыми нитками.

Текст 2.

В США работники газопроводов для выявления утечек природного газа из труб используют обоняние грифов-индеек. С этой целью в газ добавляют вещество с запахом тухлого мяса. В случае утечки грифы, питающиеся падалью, начинают кружить над местом утечки. Обходчику легко заметить крупных птиц (размах крыльев до двух метров) и найти место утечки.

Текст 3.

Фирма "Рибок" (США), выпускающая спортивную обувь, (кроссовки), построила филиалы в Таиланде и на Тайване. Основное место сбыта продукции - крупные американские и европейские магазины. Но вот проблема: не столь сознательные, как их американские коллеги, рабочие предприятий стали расхищать обувь с целью перепродажи... Руководство фирмы нашло интересный выход из положения: теперь на Тайване производят только правый ботинок, а в Таиланде - левый. По парам же их раскладывают в США или Европе, непосредственно на местах продажи.

Текст 4.

В новинке японской фирмы "Канон" - фотокамере "Эпока" заложено немало оригинальных решений. Вот одно из них.

Как известно, на снимках, сделанных со вспышкой, зрачки глаз людей часто получаются красными. Это происходит, если их размер в момент съёмки достаточно велик. Тогда значительное количество света проникает в глазное яблоко и отражается от его насыщенных кровью внутренних тканей. Новая вспышка выдаёт примерно за секунду до основного импульса предварительный, более слабый, но достаточный для того, чтобы зрачки успели сузиться. В таком случае подсветка внутренности глаза резко слабеет и зрачок на фотографии имеет нормальный чёрный цвет. Сейчас ещё две ведущие японские фотофирмы - "Никон" и "Минолта" создали аналогичные устройства.

Практическая работа № 4

РЕШЕНИЕ ТВОРЧЕСКИХ ЗАДАЧ.

Теоретическая часть

(пример решения творческой задачи)

Задача: Детям очень трудно выдавливать зубную пасту из тюбика, да ещё определенного объема. Часто для этой цели они используют обе руки, но и это не помогает. Такая борьба с тюбиком, особенно по утрам, не приводит к хорошему настроению и, конечно, эффективному использованию зубной пасты. Что можно сделать, чтобы помочь им?

Решение: Имеем техническую систему дозирования зубной пасты: закрытый с одной стороны эластичный тюбик и носик с резьбой с другой стороны, крышку с резьбой, навинченную на носик.

Изделие-паста заполняет внутреннее пространство системы. За изделие примем пасту, а зубная щетка в состав системы входить не будет. Щетку и пасту будем считать элементами надсистемы.

Компонентная схема системы дозирования и надсистемы представлена на рис.1.

Следует учесть еще один важный элемент надсистемы – воду. Щетка всегда перед нанесением пасты смачивается водой.

1.ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1. Технологический процесс: выдавливание рукой пасты из тюбика

1.2.Проблема.
Потребность – усилие выдавливания пасты не должно увеличиваться по мере ее расхода.
Тип задачи – совершенствование технологического процесса.

1.3.Цель задачи

Исходное состояние: паста не выдавливается из тюбика после того, как израсходовано около 30% от ее начального объема. Желаемое конечное состояние: паста должна выдавливаться без увеличения усилия по сравнению с начальным усилием в течение всего срока эксплуатации.

1.4.Ограничения
ТС не меняется.

Внести минимальные изменения в существующий ТП.

1.5.Направления решения

Возможным направлением достижения цели является нахождение способа сохранения начальных условий работы системы.

2.ВВОД ДАННЫХ

2.1.Формулировка операций, целей, нежелательных эффектов (Табл.1).

На рис.2 процесс представлен в виде последовательностей операций (а) и целей (б)

Рассмотрим два объекта - прототип (ПР) и новое техническое решение (НТР). ПР задан в условии задачи со всеми указанными недостатками. У НТР эти недостатки отсутствуют. Изделие-паста легко выдавливается инструментом-тюбиком на всем периоде его работы. Построим физические модели процессов у ПР и НТР (Табл.2).

Сравнивая оба физических процесса можно прийти к выводу, что причиной всех НЭ является изменение вязкости пасты. Из-за этого приходится выполнять лишние операции 3 и 4.

Практическая часть

Привести решение творческой задачи, используя приведенный алгоритм решения творческих задач.

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США