Функціональна і органічна структура технічних систем

Функціональна структура технічних систем визначається як упорядкована су-купність функцій і відношень між ними і будується стосовно до її робочого стану.

Технічна функція - це здатність технічних систем при певних умовах перетворю-

вати вхідну величину в потрібну вихідну величину при забезпеченні чіткої відповідності залежної вихідної величини від незалежної вхідної.

Відношення між функціями, показані на прикладі функціональної структури слю- сарних лещат, можуть бути представлені в словесній формі таким чином: енергія оберто-вого руху передається ручці, енергія перетворюється із зростанням сили, обертання пе-ретворюється в поступовий рух, а поступовий рух разом з силою передається лещатам. В результаті з'являється функціональний опис способу дії технічних систем.

Мал. 1. – Графічне зображен-ня технічних систем у виг-ляді дерева. а, б) ознак будо-ви об’єкта; в) списки ієрархії спеціфікації.

Серед технічних функцій (для яких основні три можливі характеристики – склад-ність, ступінь абстрактності, призначення) треба вирізнити таке:

- логічна функція, яка перетворює одну або дві незалежні змінні величини в залеж-ні, котрі можуть приймати тільки два значення (наприклад, 0,1);

- узагальнена елементарна функція, яка створюється при об'єднанні операцій за-гального характеру (накопичення, передача, перетворення) з об'єктами таких узагаль-нених категорій як людина, матерія, енергія та інформація;

- нормативна елементарна функція, яка відповідає операціям об'єднання, роз-поділу та керування;

- фізична елементарна функція відповідно до 12 основних фізичних операцій: випускати, відділяти, збирати (складати), підганяти, перетворювати, помножити, направляти, з'єднувати, підключати, змінювати напрямок, встановлювати, ховати (зберігати).

Органоструктура - це абстрактна модель технічних систем, яка містить технічні засоби (виконавчі органи) і відношення, які реалізують способи дії певного класу.

Окремі виконавчі органи можна об'єднати по їх відношенню до перетворень і от-римати структуру більш високого рівня - органоструктуру перетворень (мал. 2), подібну сукупності функцій технічних систем.

2.5. Конструктивна схема технічних систем

Виконавчі органи (органоструктура) конкретизуються у вигляді конструктивних елементів (конструктивних схем). Конструктивна схема втілює (у загальному вигляді) усі

потрібні властивості та ознаки технічних систем. Органоструктура може бути реалізована різними конструктивними схемами, в яких можуть існувати три типи від-ношень:

- просторові (визначаються розміщенням елементів технічних систем в просторі);

- механічні(зв'язки) окремих елементів (характеризуються ступенями вільності;

- енергетичні, які задаються, зокрема, силовим взаємовпливом між деталями (нап-риклад, створення сили обертанням гвинта).

Мал. 2. – Органоструктура перетворень

Конструктивна схема визначається не тільки типом впливу, способом дії та влас-

тивостями операнда, котрі вона повинна реалізовувати, але також і принципом її побу-дови. Типовим є, наприклад, модульний принцип побудови, котрий позитивно зареко-мендував себе не тільки при проектуванні, але також при виготовленні та використанні технічні системи. Часто комбінують різні принципи, що дозволяє залучати її переваги і виключити недоліки.