Ярушин С.Г., Схиртладзе А.Г. - Проектирование нестандартного оборудования, страница 7

Источники и стоки могут быть природные и искусственные (например, источники- солнце, топливо, генераторы; стоки — звукопоглощающее покрытие, заземление и т,п.), Источниками являются также все естественные источники энергии вещества или сигналов. В технических системах стоком в болыпинстве случаев служит природная окружающая среда, Для практического проектирования технических объектов обе эти операции, по мненшо Р, Коллера„обычно имеют небольшое значение. 2. Проводимость — изолнрованне.

Для возникновения потока„кроме наличия источника и стока, требуется, чтобы ме~ду ними бьшо ироаодяи~ге пространство, обеспечивающее движение или распространение потОкз От истОчники к стОку (здесь не имеется В Виду специальная Организация потока, например, с помощью трубопровода). Примеры проводящего пространства; воздушное пространство, электролит и т.п.; примеры изолирования: непрозрачные шторки, изолятор, СТЕНКЗ И Т,п. 3.

Сбор — расееинне. Основная операция «сбор» служит для того, чтобы поток ~ресурсы) энергии, вещества и сигналов„распространяющийся по всем направлениям (рассредоточенный в пространстве или движущийся ~пироким фронтом), заставить протекать В Одном направлении или сосредоточиться 1сфокусироваться) в одной точке. Операцию «сбор» осуществляет, например, параболическая антенна, фокусирующая линза, патрубок, через ~о~орый вытекает жидкость из бассейна. Операция «рассеяние» служит для того, чтобы имеющийся сконцентрированный или упорядоченный поток рассеять„распространить по всем направлениям или направить более широким фронтом. Операцию «рас- сеяние>> Осуществляют, например, антенна радиопередатчика, нзкОнечник ДУШЙ, РЙССЕИВЙЮЩЗЯ ЛИНЗЗ И Т.П.

Отметим различим между операциями «сбор — рассеяние>» и «излучение-поглощение», Операции «излучение» и «поглощение» соответствуют ПЕРВОМУ (НЙЧЙЛЬНОМУ) Н ПОСЛЕДНЕму (КОНЕЧНОМУ) УЧЗСТКЗМ В ПОТОКЕ ЭНЕР- гии, вещества или информации. До и после этих участков, можно сказать, нет Организованного потока. Операции «сбор>> и <<рассеяние>> соответст- ВУЮТ ПРОМЕЖУТОЧНЫМ УЧЗСТКЗМ ПОТОКЙ; ДО И ПОСЛЕ ЭТИХ УЧЙСТКОВ ТЗКЖЕ СуЩЕСТВуЕТ ОРГЙНИЗОВЙННЫЙ ПОТОК. 4. Проведение — непроведение.

Операция «проведение» обеспечивает движение сконцентрированного потока по определенному заданному пути (траектории) с помощью технических средств, например трубопровода, электропроводз, щйрйирй. «Непроведение» озййчйет, что йй естестВеййое направление двйжейия й распространения потока 1О йе оказывает никзкОГО Влияния (сВОбодно падающая струя Воды~ летящая пуля, световой луч), Проведение — это движение, ограниченное связями; непроведение — свобОдное дВижеиие.

5. Преобразование- обрат~ее нреобразовзние. Эти наиболее распространенные осйовйые Операции, противоположные друг другу, обеспечивают изменение сзойс>>м энергии„вещества и сиГнзлОВ. Под преобразованием энергии понимается превращение одного вида эйергий В дру ой, которое происходит, например, в электродвигателе йли двйгателе внутреннего сп>рйййя, К различным вйдйм отйосятся тепловая, кийетйческая, потейцйзльййя, звуковая, Оптическая й другйие вйды энергйй. Под преобразованием Вещества пОнимзется качественное изменение Вещества, добйВление или исчезнОвение определенных свойств ВещестВЙ (например, измейеййя агрегатного состояния, нормальййя проводимость— сверхпроводимость, немагнитное — мйгнйтйое вещество й т,п.). Под преобразованием сигналов Следу~~ понимать Операции„при которых Одйа фйзическая входйая Величййа превращается в другую ВыходНУЮ фИЗИЧЕСКуЮ ВЕЛИЧИНУ.

6. Унелнченне — уменьшение. Эти основные Операции изменяют состояйие потока, т.е. Эййченйя какой-либо скалярной или Векторйой фйзической величины. При этом нй Входе и выходе имеем одну и ту же фнзйческую величййу, Примерами резлйзйций операций «увелйчейие» и «уменьшение» являйотся: система ры~а~~в, зубчатые передачи, передачи с изменяемым крутящим моментом, электрические трансформаторы, механические и электрические усилители, Вентили, задВижки, рсгулирующис площадь сечения пОтока.

7. Изменение направления- изменение направлении. Эти основные операции обеспечивают изменение направления векторной физической Величины„значение которой остается неизменным. Изменение напраВлсния осуществляют: коленчатые равноплечные рьптаги„передачи с коническими шестернями, зеркала и отражательные пластины, изогнутые трубопроводы или световоды и т.п.

Для реализации операций «изменейие направления» и «проведение» в отдельных случаях могут быть использованы одинаковые физические эффекты и соответственно одинаковые конструктивные элементы. Например, световод может применяться для проведения светового пучина и для изменения направления пучка лучей; такую же двойную функцию может иметь резиновый шланг с жидкостью.

Это объясняется тем, что конструктивные элементы имеют не одно, а несколько свойств. 8. Выравнивание — колебание. Основная операция «выравнивание» преобразует колеблющийся (пульсирующий илн нестационарный) поток в стационарный (электрические выпрямители, муфты свободного хода, обратные запорные клапаны и т.п,).

Операция «колебание» производит обратное преобразование (крнвошипный механизм, преобразующий равномерное вращательное движение в колебательное, прерыватель, колебатсльный контур и т.п.), 9. Свизь — прерывание. Основная операция «прерывание» аналогично Выклээчателю прерывает (останавливает) поток энергии, вещества или информации и соответственно прекращает их передачу от одного пункта к другому. Операция «связь», напротив, Восстанавливает (возобновляет) движение или передачу энсрГии~ ВсщестВЙ и сигналов в потенциально существующем потоке.

Примеры реализации этих операций. Вьпопочатели, соединительные Муфты, затворы, Задвижки, запорные клапаны и т,п. Следует заметить, что для реализации операций «связь- прерывание» и «увеличение — уменьшение» в отдельных случаях могут быть испОльзОваны ОдинакоВые кОнструктивныс (функциональныс) элементы, которые обеспечивают реализацию двух основных операций (например, задвижка на трубопроводе и т.п.). 16. Сосдйисиие — разъединение.

Основные операции «соединение— разъсдийсййс» ймсют Отйощсййс к неоднородным потока~ (энергий, Веществ и сигналов), имеющим различные значения физических величин (массу, плотйость, Окраску, агрсгатйос состояййс„амплитуду, длину Волны, геометрическую форму, размеры и т.п.). Примеры реализаций операции «соединение»; смссйтели механических кОмпонснтов, частот„электрических ~~~~а~ов, карбюраторы й йасосы, сосдййяющйс эйсрппо й Вещество й т.п, Пр~~еры рсалйзацйй операции «разъсдйнсййс»: сепарат~ры, центрифуги, различные фильтры, спектроскопы, сортирующие устройства, гидравлические двигатели или турбины, радиаторы водяного отопления, разъединяющие энергию и Вещество и т.п. 11. Объединение — раздслсийс.

Основныс Опсрацйй «Объсдййсййс— разделение» обеспечивают соответственно объединение нескольких однородных потоков энергий, веществ или сигналов в один поток или, напротив, разделение одного потока на несколько однородиых потоков «т.е. устройства, реализующие операции «объединение — разделение», взаимодействуют с такими потоками энергии, веществ и сигналов, в которых параметры потока, кроме количества энергий, вещества или сигналов, до и после устройств объединения — разделения остаются неизмеиоымй).

Примеры реализации операций «объсдййсййс- разделение»: тройййкй й развствлсййя В Водопроводных, тсплОВых, ГВзовых, элсктрических и измсритсльных сетях псредачй с распределением энергии, вещества или сигналов; дифференциалы; устройства для сварки, пайкй й резки материалов й т.п. 12. Иакоплснис- Выдача.

Потоки энергии, веществ и информации могут накапливаться и при необходимости востребоваться из накопителя, Для этого существуют две основные операции «накопление — выдача», Примеры реализации этих операций: Ф для пОтОкОВ энергии — механические, гидравлические, пневматические, электрические и тепловые аккумуляторы; ~ для веществ — резервуары, баки, газовые баллоны, бункеры, элеВатОры и т.п. + для сигналов — перфокарты, магнитные ленты и диски, фотоплен- 13. Отображение- <>братнве От<>бражейк<е. Операция «отображение» применяется в том случае, когда реальный поток энергии, вещества йлй фйзйческйх сйгйалов йа входе В процессе преобразования получает информационное отображение на выходе в графическом, числовом и другом Виде, удобйом для Визуальной Оцейкй„йаблюдеййя йлй расчета. Это может быть код, запйсь, изображение чйслового зйаченйя йа цйфровом индикаторе, показания на шкале прибора, изображение на экране дисплея или телевизора и т.д, «Обратное отображение» связано со случаями„когда на входе задается числовое значение или графическое изображение, а на ВыхОде получается пОтОк реальногО ВещестВЙ или энергии.