А.В. Ревенков - Учебник - Теория и практика решения технических задач (1249576), страница 56
Текст из файла (страница 56)
На основе приведенного списка характеристик можно строить и исследовать сотни вариантов конструктивных решений малогабаритной электронной аппаратуры. Для этого можно разработать специальные программные продукты. Например, в МП У им. Н. Э. Баумана используют созданные студентами и аспирантами программы «Морфолог» (С. В. Кутахов) и «Морфоген» (С.
И. Искандеров), окно которой показано на рис. 10.6. В левую часть окна вносят наименование объекта и Рис. 10.6. Пример получения мнозкестаа конструктивных решений блока с помошью программы «Морфоген» 10. Морфологическнй подход к анализу н синтезу обьектоа 255 Пример 10.4. Построение МТ для переходной фермы (см. пример 9.3). На основе проведенного функционального анализа переходной фермы (см.
рис. 9.11) можно построить МТ вариантов КТР. Построенная КФС (см. рис. 9.12) ориентирует на применение прелметного подхода. Опираясь на приемы, направленные на изменение структуры ТО, изложенные, в подразд. 9.2.1, можно составить МТ (табл. 10.8). Таблица Ед.8. МТ для переходной фермы Варианты расположения шпангоутов Соединения Материал фнтянга Стержни форма 1 материал 1. Алюминие-, 1.
Снарное вый сплав 1. Два по торпам ~, 1. Труба круглая ~ цилиндрическая 1. Алюминие- вый сплав 12. Один в средней ~2. Труба конигчасти 1ческая круглого 'сечения 2. Титановый сплав 2. Титановый, 2. Паяпое сплав 3. Композитный материал 1' 3. Один н верхней 1части 1 ~ 3. Волокнистый 3.
Клеевое композитныи материал г4. Один в нижней части м.а. Г пый композит-, иый материал 15. Без шпангоутов | Таким образом, в МТ будут представлены как варианты, отражающие состав компонентов и связей между ними (структурные решения), так и ТР отдельных функциональных компонентов. На выбор решения оказывают влияние назначение конструкции, габариты, характер и уровень действующих нагрузок, конструктивные особенности соседних отсеков, технологические требования и др. Пример 10.5 Построение МТ для обратного клапана (см. рнс.
9.13). Необходимо найти множество возможных вариантов конструкторско-технологических решений лля выполнения заданной функции клапана, обеспечив максимальные показатели качества и минимальную массу конструкции при наименьших затратах. Для активизации мышления при формировании МТ целесообразно воспользоваться схемой взаимосвязи основных функций обратного клапана (см. рис. 9.15), его конструктивной функциональной схемой (см. рис. 9.14), а также соображениями, приведенными в подразд.
9.2.!. В табл. 10.9 формально представлено 4 2 4 3 = 96 вариантов решений. Она иллюстрирует типичный пример предметного подхода к морфологическому исследованию ТО. его признаки, которые располагают в виде иерархического дерева. По- сле нажатия клавиши «Поиск решенийн программа осуществляет реше- ние комбинаторной задачи и выводит в правую часть окна полный спи- сок решений. На рис. 10.6 показаны последние четыре варианта.
Раздел 2. Приемы и методы решения технических задач 256 Таблица 1ДВ МТ для обратною вляпана* Расположение наврав- ~ Расположение уп- Форма поверхности со-, Расположение копцен-1 лающей Лля тарели ~,летняющей «анааки, пряження ктапаи — штуцер ' тратора напряжения На тарелн Плоскость ' На корпусе , Втулка ~ Конус — конус ! На уплотнителе Без концентратора Корпус На штуцере Конус — сфера Штуцер г , 'Сфера — конус ' Эскизы некоторых решений представлены на рнс.
10.7 — 10хь Представленные примеры МЯ иллюстрируют широкие возможности синтеза вариантов решений при использовании морфологического подхода. Число вариантов ограничивается лишь трудоемкостью вариантов. Рис. 10.7. Варианты форм поверхностей сопряжении клапан — штуцер: а — конус †кон; е — конус †сфе Тарель Штуцер б Рис. 10.8.
Варианты расположения концентратора: а — на уплотнителе; б — на корпусе Рис. 10ХЬ Варианты расположения канавок для прохождения среды; а — вдоль цилиндрической части направляющей; б — во фланце направляющей втулки Их Морфологический подход к анализу и синтезу обьектов 257 10.3.1. Метадака разработки марфалагическах азаблац Эвристичносгь МТ во многом зависит от заголовка, в котором дается описание признаков. В заголовке указывается предмет морфологического исследования в виде обобщающего понятия и основание логического деления (см. приложение П2) — признак, при изменении которого будут формироваться предложения по возможным решениям, т. е.
МТ составляется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к классификациям. При разработке вариантов по каждому выделенному признаку важно отвлечься от объекта в целом и не сопоставлять с решениями, предлагаемыми по другим признакам. При образовании членов деления нужно постараться настроиться только на генерацию идей и полностью «выключить» из своего сознания операцию анализа и оценки вариантов.
Оценку вариантов производят, когда таблица составлена. Если возникают проблемы с выявлением признаков при формировании заголовка МТ, можно воспользоваться следующими рекомендациями. В результате проведенного функционального анализа синтезируется некоторая структура ТС, определяются требуемые физические операции, которые должны выполнять ее компоненты. Осуществляется поиск ресурсов. Найденные ресурсы, как правило, приводят к появлению противоречий. После определения способа их разрешения осуществляется поиск ресурсов для разрешения противоречий.
Такая подготовительная работа приводит к тому, что, как правило, появляется несколько вариантов решения технической задачи. Однако при этом возникает еще одна звдача — насколько эти варианты хороши, нельзя ли найти лучший вариант? В решении этой задачи и помогает разработка МТ. Для формирования заголовка можно проанализировать разработанные варианты — первоначальные наброски. Для этого следует выписать все признаки, по которым различаются эти варианты и взять их за основу при формировании заголовка морфологической таблицы.
Например, было разработано три варианта технического устройства (рис. 10.10). Вариант 1 отличается от варианта 2 по признакам Рз и Р4, а от варианта 3 — по признакам Р! и Р2 (см. рис. 10.10); варианты 2 и 3— по признаку Р«. Предположим, что отличительными признаками являются: Р! — расположение в пространстве; Р2 — форма; Р, — ФПД РО; Р4 — траектория движения; Р5 — расположение в пространстве.
Предположим, два признака совпали (Р! и Рк). Следовательно, можно составить МТ из четырех колонок, введя в заголовок таблицы при- 258 Раздел 2. Приемы и методы решения технических задач Рис. 10.10. К анализу вариантов лля формирования заголовка Мт: Р,— Рз — отличительные признаки знаки Р1, Рт, Рз, Ря. Теперь ставится задача, какие еще возможны варианты при изменении признаков, указанных в заголовке МТ.
Формирование возможных вариантов ТО можно осуществить по следующим направлениям. 1. Структурные изменения исходной модели ТΠ— ориентировка на получение системного эффекта: 1.!) разделить функциональный компонент, выполняющий несколько функций, на ряд функциональных компонентов; 1.2) передать некоторые функции от одного компонента другому или в НС; 1.3) упразднить некоторые функции; 1.4) изменить функциональные связи между компонентами.
2. Изменение конструктивных 1основополагающих) решений функциональных компонентов: 2.1) изменить ФПД функционального компонента; 2.2) изменить временные характеристики выполнения ФО; 2.3) изменить количественные характеристики функциональных компонентов или связей. 3. Конструкторско-технологические изменения в ТО: 3.1) изменить взаимное расположение функциональных компонентов; 3.2) изменить положение в пространстве; 3.3) изменить форму; 3.4) изменить членение конструкции; 3.5) рассмотреть различные виды соединений; 3.6) изменить конструкционные материалы. По этим направлениям формулируется признак (основание логического деления), который вносится в заголовок МТ.
Если МТ включает как операционный, так и предметный подходы, то предложения, внесенные в предметную часть МТ, будут зависеть от предложений, внесенных в операционную часть. Тогда количество возможных решений будет значительно меньше, чем произведение количества вариантов по каждому выделенному признаку. Это связано с тем, что некоторые свойства, записанные в предметной части не могут быть реализованы для некоторых операций. 10. Морфологический подход к анализу и синтезу объектов При выборе решения из множества возможных, представленных в МТ, следует ориентироваться, прежде всего, на закономерности развития ТС, принципы нх строения и функционирования. Выбранные варианты решений следует проверить на соответствие принципам: соответствия функции и структуры; согласования — рассогласования; энергетической проводимости, сопоставить полученные варианты с ИКР.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
