Ярушин С.Г., Схиртладзе А.Г. - Проектирование нестандартного оборудования, страница 68

(Для) (образования непрерывного следа) (на поверхности твердого тела Т2) (в виде) (углубления) (твердое тело Т1) (скользит) (поверхности твердого тела Т2) (и) (срезает слой частиц) (поверхности твердого тела Т2) (при условии. что) (твердость тела Т1 больше, чем у Т2, напряжения в Т2 в месте контакта больше разрушающих), Пример 2. (Для) (контроля тока) (в проводнике) (в виде) (изменения омического сопротивления) (магнитное поле) (приложено) (к проводнику) (н) (изменяет электрическое сопротивление) (проводника) «при условии, что) (магнитное поле приложено перпендикулярно к направлению тока).

Пример 3. (Для) (образования непрерывного следа) (на поверхности твердого тела Т2) (в виде) (канавки), (в виде) (слоя частиц) (твердое тело Т1) «скользит) (на поверхности твердого тела Т2) (и) (создает углубление) (на поверхности твердого тела Т2) (при условии„что) (температура тела Т1 выше температуры сгорания частиц тела Т2) (окрашивает) (поверхность твердого тела '12) (при условии, что) «сцепление частиц тела Т1 с частицами тела Т2 больше, чем сцепление между частицами тела 1'1).

Хотя в таком описании имеются незначительные грамматические неточности, оно вполне понятно и доступно для проектанта. Для класса задач, связанных с разработкой нестандартного оборудования для нужд машиностроения, подобную автоматизированную систему еще предстоит сформировать и освоить, т,к. степень взаимосвязанности отдельных функциональных элементов стуктуры значительно больше. 406 29. Аетаметизирееанный синтез технических решений Рассматриваемый метод предназначен для решения задач, связанных с выбором наиболее рациональных технических решениЙ. В своей основе Он представляет ~обоЙ да~ьн~Йшее развитие метода морфологического анализа и синтеза технических решений, изложенного в гл. 21.

С Математической точки зрения суть метОда состоит В том, что информацию о прототипах или известных технических решениях определенного назначения представляют и записывают в виде И вЂ” ИЛИ-дерева (И вЂ” ИЛИ-графа). Варьируя на этом дереве конструктивные элементы и признаки„можно получить как известные, так и неизвестные ~новые) ТР. И вЂ” ИЛИ-дерево — это многоуровневая (иерархическая) морфологическая таблица, Метод синтеза технических решений на И вЂ” ИЛИ-графе отличается от метода морфологического анализа и синтеза тем„что человек выполняет только работу по составлению усложненной морфологической таблицы с предварительной оце~коЙ некоторых п~~а~~~~~еЙ качества ТР и их элементов. Компьютер Выбирает В этой таблице по задан~ому списку требования, подходящие ТР, и формирует их иерархическое описание.

В связи с этим метод синтеза на И вЂ” ИЛИ-дереве ТР имеет следующие преимущества по сравнению с традиционным методом морфологиче- скОГО синтеза." Ф позволяет описывать ТР с любой степенью детализации; Ф обеспечиВает в большой мере аВтоматическую Оценку и сраВне" ние вариантов ТР, т,е. устраняет самый значительный недостаток МОРфОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ; Ф автоматизирует описание синтезированных ~выбранных) ТР на естественном языке или В Виде ГрафическОГО эскиза. Метод синтеза технических решений на И вЂ” ИЛИ-графе имеет область наиболее эффе~~ивного применения.

При Значительном удалении От этой области метод становится малорентабельным. Наиболее эффективно применение метода к классам технических Обьектов, удовлетворяющих СЛЕДУЮЩИМ УСЛОВИЯМ: ЧАСТЪ ИЪ Коипь отерязация проектирования 1. Класс ТО должен иметь довольно большое трудно обозримое для специалистов число различных технических решений, которое продолжает расти, причем большинство ТР не в сильной степени отличаются друг от друга по функциональным структурам и принципам действия и могут быль объединены в общее И вЂ” ИЛИ-дерево.

2, ТО должны состоять из элементов, имеющих небольшое число Взаимных функциональных и конструктивных сВязей и ие имеющих жестких конструктивных Ограничений, исключающих или вес~ма затрудняющих замену элементов другими альтернативными вариантами, К таким техническим объектам относятся рассредоточенные в пространстве поточные системы в Виде технологических линий, измерите~ьн~х или энергетических систем и сетей и т.п. Использование метода затруднительно для ТО, состоящих из плОтнО скомпонованных, Взаимно переплетающихся и проникающих друг в друга элементов, т.е. к большому числу нестандартного оборудования.

Для использования метода синтеза ТР на И вЂ” ИЛИ-дереве (графе) необходимо выполнить следующую работу: Ф провести сбор, анализ и подготовку информации по интересующему классу то; Ф ввести информацию в компьютер и отладить на ней пакет программ поиска и синтеза ТР. Ниже изложены рекомендации по подготовке информации, алгоритмам и методике решения задач поиска рациональных ТР. 29.2. Пестроение И вЂ” ИЛИ-дерева технических решений В главе 3 ~п. 3.6) дано определение ТР; перечислены шесть групп конструктивных признаков; показано„что с помощью этих групп признаков можно осуществлять многоуровневое иерархическое описание ТР.

Рассмотрим подробнее методику такого описания, Особелнос~~й Гпулл колс~~~укп~ьеных лризлпкоо. Их можно сформулироВать следующим Образом: 1. Фу~кц~он~~~ные элем~ивы Определяют г~а~~~~ конструктивные признаки. Для Описания функциональных элементов используют их общепринятые наименоВания. Ж Аетвметизироеенный синтез технических Решения 2. Взаимное расположение элементов в пространстве характеризует расположение функциональных элементов относительно друг друга. Для описания этих признаков обычно используют слова: сверху, снизу, сзади, вставлен внутрь, размещен и т,п.

3, Взаймосвязь элемейтов определяет такие связй между функциональными элементами, которые обеспечивают их взаимную работу при функционировании ТО в целом. Связи могут быль самые различные: шарнирное соединение, трубопровод, лазерный луч н т.д. 4. Геометрическая форма элемейтов характерйзует главный призйак формы, например: квадратный, круглый, в виде параболоида, ребристый, спиральный и т.д. 5.

Материал элементов обычно указывает наименование материала, его марку, главное свойство и т.д. б. Соотношение параметров определяет принципиально важные размеры, значения параметров и их соотношения. 7. Другие особенности конструктивного наполнения элементов могут характеризовать технический объект по физическому принципу действия (пьезоэлектрический динамометр), виду используемой энергии 1электропечь), технологическому способу изготовления 1литой корпус), последовательности взаимодействия элементов во времени и т.д. Предстнавление отдельного ТР в виде иерархического дерева.

При описании ТР в виде иерархического дерева необходимо выполнить следующее: 1. Изучить ТО или ТР, разделить его на функциональные элементы„ представляющие интерес для рассматриваемой задачи и присвоить им, по возможностй, общепринятые йаймейоваййя. Этй йазвайия элементов йзображают в виде вершин 1-го уровня иерархического дерева под названием рассматриваемого ТО.

2, Для каждого функционального элемента 1-го уровня определить существенные ~для решаемой задачи) конструктивные признаки, которые изображают в виде вершин 2-го уровня. Среди этих вершин могут быть как перечисленные признаки 2-7, так и наименования функциональных элементов„на которые имеет смысл разделить рассматриваемый элемент. 409 3. Если нско~орыс злсысй~ы 2-Го уровни нсдосзйзочио дсзалвио (полно) опнсывакн ТР, з'о дни иик словут' выпойнизь ра6озу, аналогичную и.

2, и т.д, Примсры постросша нсраркичсскик дсрсввсв дли че~ырск вариантов чайников ~рис. 29Л) показаны на рис, 29.2-29.5, Рис. 2у,4. Представление чайника-кофейника в виде иерархического дерева ЧАСТЫП, Компьютеризация проектирования Рис. 29.5. Представление чайника без крьиики е виде иерархического дерева Обратим внимание на то, что дерево описания отдельного технического решения имеет только И-вершины, обозначенные на рис. 29.2-29.5 точками. И-вершины показывают, что ТΠ— чайник — состоит «из емкости, и крышки, и носика, и ручки» и т.д., таким же перечислением соединены вершины 2-го уровня. В связи с этим такие деревья, описывающие отдельные ТР, называют также И-деревом. Объединение нескольких оиделъных деревьев ТР а адно обитое И— ИЛИ-дерево, Для машинного синтеза рациональных новых ТР необходимо представить по интересующему классу ТО все наиболее интересные и существенно отличающиеся ТР в виде одного обобщенного дерева ТР.

Этацель достигается построением И вЂ” ИЛИ-дерева, которое, помимо вершин И, образующих различные структуры отдельных ТР, содержит вершины ИЛИ, объединяющие альтернативные элементы и признаки, характеризующие индивидуальные особенности каждого ТР. Построение общего И вЂ” ИЛИ-дерева выполняется в следующем порядке: 1. Все множество отобранных ТР, для которых построены И-деревья, разбивают на несколько групп, каждая из которых состоит из ТР, наиболее близких построению и выполняемым функциям. Будем считать„что ТР, представленные на рис. 29.2-29.5, принадлежат к одной группе.

412 29. Аетометизироеенный синтез технических решений 2. Для каждой группы берут отдельные элементы, относящиеся к 1-му иерархическому уровню, и строят для них свои И вЂ” ИЛИ-деревья, где И-вершина объединяет характерные элементы и признаки 2-го уровня, а ИЛИ-вершины — альтернативные элементы и признаки. Так, для элемента «емкость» на рнс. 29.6 показан самый типичный случай. Обратим внимание на то, что повторяющиеся у разных ТР признаки на И вЂ” ИЛИ-дереве указываются только один раз. За счет этого достигается значительная экономия в запоминании и хранении информации о большом фонде ТР. Наряду с типичными случаями для элементов «емкость» и «носик» могут иметь место различные отклонения, Так, для элемента «крьппка» (см, рис. 29.6) сначала идет вершина ИЛИ, обозначенная буквой В, которая позволяет описать также вариант чайника без крышки, а затем вершина И, обозначенная буквой А.