Ярушин С.Г., Схиртладзе А.Г. - Проектирование нестандартного оборудования, страница 4

В подобных изданиях, вьптущенных в разных странах при участии специалистов из разных областей техники, при описании материального объекта проектирования использовались разнообразные понятия, такие как: «машинам, кизделием, «технический объектм, втехническая системам, люехническое средством, втехкическое устройством, вобслулсивающая системам, вобъект новой техниким и др. В контексте изложенного различными авторами материала перечисленные понятия, как правило, выступают почти синонимами термина 6 Оборудованием. Приведем соответствующие определения этих терминов.

Техническим объектом (ТО) называют созданное человеком или автоматом реально существующее ~существовавшее) устройство, предназначенное для удовлетворения определенной потребности. В свою очередь, устройство — это техническое сооружение, механизм, машина, прибор. Техническое устройство — это материально осуществленный комплекс, функции которо1о основаны на совместно действующих физических явлениях; многие из этих функций связаны друг с другом причинно, так что, по крайней мере, одна из них представляет собой ~в данном устройстве) причину и одна — задуманное действие, Понятие «техническое устройство» имеет очень широкий смысл, Под ним подразумеваются самые разнообразные предметы от простых приспособлений„небольших узлов до сложнейших и ~~ромнейших машин„ приборов, аппаратов, автомобилей, подъемников и транспортных средств всех видов, сооружений и„наконец, целых промьппленных установок.

о~тдельные ма ш1ив" ~~1$ оборудование2 аппараты, приборы„ручные орудия труда, одежду, здания, сооружения и т.п, устройства, выполняющие определенную функцию (операцию) по преобразованию объектов живой и неживой природы, энергии или ин- формационных сигналов. К 'ГО также относят любой из элементов <агреГат, блок, узел, деталь), из которых состоят машины, аппараты, приборы и т.д,, а Также любой из ком~оксо~ взаимосвязанных машин, аппаратов, приборов. Это может быть технологическая линия, цех, завод и т.п. Попутно напомним несколько исходных понятий, входящих в определение ТО, которые нужно было усвоить еще при изучении дисциплины << ГехнолОГические процессы В машиностроснии». Мех<в<из,и — это сис~ема тел„предназначенная для преобразования дВижения ОдноГО или нескольких тел В требуемые движения друГих твердых тел, Машина- это сочетание механизмов или устройств„осуществляющих определенные целесообразные движения для преобразования энергии, материалов или информации либо для производства полезной работы.

Различают машины: энергетические, преобразующие любой вид энергии в механическую и наоборот; рабочие, в т.ч. технологические, преобразующие форму, свойства, положение материала ~обрабатываемого предмета)„и ~лр<ткспо~~ййые, преобразующие положение материала (перемещаемого предмета); инфор~ий~ионкые (шифровальные машины„арифмометры, механические интсгратОры и др.). Как видно из определения„«технический объект» представляет собой весьма широкое понятие. Так, например, к ТО можно отнести самолет и кофемолку, мачту ЛЭП и лопату, ЭВМ и туфли, завод и выпускаемые вм болты и гайки.

Действительно, по приведенному определению понятия «ТО» и «оборудование» по смыслу близки друг другу, но не аутентичньь Так, нельзя„ исходя из сделанного в первой главе определения «оборудование», отнести завод, болты и гайки и т.п. к оборудованию, Поэтому в дальнейших главах, когда текст заимствуется из работ А.И. Половинкина ~1, 2, 37-40~ и других авторов, под более емким термином «ТО» будет подразумеваться именно оборудование. Аналогичные рассуждения относятся и к понятию «техническая система», 'Гермин «техническая система» (ТС) в литературе встречается наиболее часто, но у аВтороВ, использующих этОт тсрмин, нет единства В СГО трактовке, Одни считают„например Я, Дитрих ~Щ, что ТС вЂ” это абстрактное отражение комплекса взаимосвязанных технических средств, ко- *орые обеспечивают преобразование ~а~сы, энер~и~, информац~и.

Другие авторы, кйк, например„А.Ф. К~ме~~~ ~2О), полагают, что Текин~етая система — этО ОбъектиВное единство машин, Осуществляющих Весь технологический цикл производства данного продукта, с ВОзмОжнОстью их усовершенствования и Сам~сто~тельного функционирования, Анализ разных формулировок (которых существует более десятка) показывает, что понЯтие (<ТС>> более емкое, чем пОнйтиЯ «технический объект»и «оборудование». «Техническая система», как и «ТО>>, не Всегда МОжет служить синО- нимом понятия «оборудование», Например, к сложной технической системе относится такой вид общественного транспорта, как трамвай. В эту ТС кроме подвижного состава ~трамваев) входят пути, токопроводящая подвеска, Опоры подВески, депо, ремонтная и ОбслужиВающая база, система управления движением, водительский Состав н т,д.

С другой Стороны, техническая система вкшочает в себя по определению любое оборудование. С учетом изложенного термин «ТС» в зависимости от контекста будет означать либо дейс~вител~~о техническук> систему в Само~ широком понимании, либо более конкретно — оборудование. Под «объектами новой техники» принято подразумевать машины, механизмы и оборудование„создаваемые впервые или Взамен существующих с новым принципом действия, превосходящие старые по своим техиико-экОИОмическим показателям, Попутно можно заметить, что существует, по меньшей мере, четыре свойства„которыми должен обладать объект, называемый системой: + ЦЕЛОСШБОСЖЬ И ЧЛЕНИМОСИЬ; + й(ИРЧ$И МВЛСЭЛВЛЫНПРНЬ$Х СВЯЗЕЙ; Ф Виуяденняя Орип1шзпция; Ф интегративоые качества. Последнее свойство указывает на наличие свойств и особенностей, характеризующих систему в целом„а не отдельные его элементы.

Их совокупность определяет функцию состояния всей системы Ф(г). Под воздействием внешней среды в таком объекте происходят процессы преобразования, например, массы„энергии, информации. Аналогично, «машййа» ~как пойятйе) йе всегда может быть сййойймом термйна «оборудование».

Например, термическое оборудование 1печь) для йасьпцейия пространственной (многомерной) матрицы йз углеродного волокна газообразным углеродом по выполняемым функциям, по сути, не попадает под определение «машина». Так же справедливо и обратйое замечанйе: не ~аждая маппша выполняет фуйкцйй оборудования, Например, гоночй~й автомобйль (один йз вйдов машййы) йе выступает в роли оборудования.

Подобным образом формально термин «изделие» не эквивалентен термину «оборудование». Действительно, изделием могут быль не только такие сложные объекты машиностроения, как обрабатывающее оборудование, атомный реактор, но и простейшие объекты„по сути состоящие из одной детали- шпильки, штифта и др., которые самостоятельно не могут осуществлять производственный 1техйологический) процесс (см. определение в 1 ОСТ 2,101-68). Следует также отметить, что разработка оборудования будет бессмысленной без одновременной разработки реализуемого на нем технологического процесса, или„проще говоря„технологии. Уехнология- это способ, метод или программа преобразования вещества, энергии нли информации йз заданного начального состояния с помощью определенного оборудования, Можно сказать, что технология— это способ применения определенных технических объектов.

С учетом сказанного, а также необходимости использования студентами кроме данного учебника еще и другой рекомендованной учебной литературы, в последующем изложении будут использоваться разнообразные термины: «изделие», «машина», «технический объект», под которыми подразумевается «оборудование», реализующее заданные технологические процессы. 2.2. Общие саойства объектов проектировании Чтобы обеспечить максимальную общность рассмотрения изучаемого предмета, необходимо от конкретных описаний некоторых типов оборудования перейти к обобщенному, абстрактному описанию и, следовательно, произвести формализацию их структуры, свойств, функций н т.д, Прежде всего попробуем Выяснить: что при всем многообразии типов, ~~дон, классов оборудования, их назначения„характеристик, конструкций, внешнего вида„есть у иих объединяющего? В результате проведенного анализа в~явлены некоторые свойства, Общие для Всех типОВ, 2.2Л. Реализуемые функции и вззимодействне с внешней средой Оборудование как материальный объект независимо от конкретного предназначения реализует функции преобразования вещества, энергии или информации из заданного начального сОстОяния А, В требуемое Ст.

При этом изменяются форма, структура, содержание элемен~о~, а следоВательно, изменяется и Вся система в целом. Это самое главное, что Объединяет все типы оборудования, Организация потоков энергии, информации и вещества в заданном пространстве технического объекта осуществляется в последовательности, определяемой процессом передачи преобразуемых потоков от их источников к потребителям.

Состав первичных источников энергии, информации и вещества, их параметры и пространственное положение определяются, как правило, Внешними по отно~пению к объекту условиями (например, расположением и параметрами источников сырья, местоположением и параметрами внешних источников энергии, возможным относительным положением и параметрами наблюдаемых Внешних ОбъектОВ как истОчникОВ информации и т.д.). Соответственно состав, параметры и пространственное положение получаемого В системе конечного продукта ~вещества, энергии, информации) определяются целевым назначением и содержанием поставленной перед создаваемым оборудованием функциональной задачи. Все промежуточные преобразования вещества, энергии и информации в техническом объекте диктуются принятыми условиями оптимальности процесса получения конечного продукта и выбором целесообразного вида передаваемого промежуточного продукта.