Анализ технической системы преобразования тепловой энергии в механическую, страница 2

4.  Перейти от статически устойчивой системы к системе с несколькими устойчивыми состояниями.

5.  Перейти на микроуровень к использованию полей.

6.  Перейти к высокоэффективным полям.

7.  Повысить эффективность поля (переменное поле).

 

1. Анализ технической системы на внешнем уровне функционирования

1.    Данная ТС входит в надсистему глушителей шума.

2.    С помощью данной ТС глушат шум газового потока.

3.  На входе – шум газового потока, на выходе – пониженные шумовые эффекты от производственного процесса.

4.    Повышение идеальности ТС.

    а) полезной функцией является способность ТС снижать до минимально воз  можной величины шум газового потока.

    б)  факторы расплаты:

·  подача газа в глушитель;

·  снижение скорости потока газа;

·  возможность появления высокочастотной составляющей шума, которая неблагоприятно влияет на человека.

    в) идеальность ТС достигается путем универсализации существующей ранее ТС.

    г) преимуществом данной ТС является то, что дросселирующие решеткки выполнены с сотовыми ячейками, причем суммарная площадь каждой решетки уменьшается в сторону от впускного отверстия.

5.    Проблема возникла на уровне:

·  возможности применения ранее существующей конструкции на производстве, расположенном вблизи жилой зоны;

·  высокой материалоемкости исходной ТС;

6.   Данная ТС находится на этапе интенсивного развития, т.к. возможны и другие   способы повышения эффективности и надежности устройства.

6.1. Главной движущей силой ТС можно выделить процесс уменьшения скорости газового потока. Данная ТС может быть использована как в промышленности, так и в быту.

2. Анализ технической системы на внутреннем уровне функционировая

1.    В пространстве: форма ячеек (в виде сот).

       Во времени:

·  скорость газового потока;

·  площадь ячеек;

·  давление потока;

·  громкость шума.

2.  Дросселирующие решетки – “фильтруют” шум газового потока, тормазят скорость потока, уменьшая тем самым его шумовой эффект.

Впускное отверстие – пуск газового потока в глушитель.

    Выпускное отверстие – выход бесшумного газового потока.

    Газовый поток – “трансформируется” проходя через решетки.

3.  Новое системное свойство получено за счет выполнения дросселирующей решетки с сотовыми ячейками и уменьшения их суммарной площади в сторону от впускного отверстия.

4.  Функциональным центром системы является многократное дробление газового потока сотовыми ячейками и тормажение его скорости.

5.  ТС согласованная. Вид согласования: принудительное. Согласование взаимодействия инструмента с изделием: действие по поверхности.

6.  Система свертывается по схеме: подгонка ТС1 к ТС2.

7.  Повышение динамичности и управляемости ТС:

·  переход к мультифункциональности: нединамическая система;

·  увеличение числа степеней свободы: нединамическая система;

·  повышение управляемости: система неуправляемая;

·  изменение степени устойчивости: статически устойчивая система.

8. Переход микро-(макро-)уровень к использованию полей.

·  перехода на микроуровень в данной системе не осуществляется (макроуровень);

·  перехода к высокоэффективным полям не осуществляется;

·  повышение эффективности поля: переменное.

9.   К изменению качественных показателей в новой ТС привело изменение форм старых элементов.

3. Анализ противоречий, решаемых технической системой на внешнем уровне функционирования

1.  Связь: надежность системы и материалоемкость.

2.   Противоречие: громко – тихо. ТС создана для глушения шума создаваемого газовым потоком.

3.   ТП разрешается путем усовершенствования существующей ранее ТС, а именно выполнением сотовых ячеек дросселирующей решетки с уменьшением их суммарной полощади в сторону от впускного отверстия. 

4.  Анализ противоречий, решаемых технической системой на внутреннем уровне функционирования

Элемент	Назначение	ТП	ФЭ и Я	Требования
1. Дросселирующие решетки	“фильт -руют” шум газового потока	скорость быстро / медленно	тормажение потока, гасительный процесс в совокупности		площадь большая / маленькая
2. Впускное отверстие	пуск газового потока в глушитель	шум есть/нет			большое/ маленькое
3. Выпускное отверстие	выход бесшумного газового потока	шум есть/нет			большое / маленькое
4. Газовый поток	“трансформи-руется” проходя через решетки		многократное дробление потока		поток “прямой”/”искривленный”

5. Техническая система как элемент надсистемы

1.  Целью совершенствования системы является повышение эффективности путем увеличения надежности и уменьшения материалоемкости дросселирующей решетки. Для выравнивания скорости газа на выходе последняя решетка выполнена с уменьшающейся по переферии к центру площадью сечений сотовых ячеек; сотовые ячейки выполнены с переменным по площади шагом; сотовые ячейки выполнены с переменной толщиной стенок.

2.  Законы развития и функционирования: 

2.1.  Статика.

·  Закон полноты частей: условием работоспособности ТС является работоспособность ее основных частей, так как ТС неуправляема.

·  Закон энергетической проводимости: условием работоспособности ТС является глушние шума, т.о. шум трансформируясь “проходит” все составляющие ТС.

·  Закон согласования ритмики: для данной ТС необходима совокупная работа всех ее элементов.

2.2 .    Кинематика.

·  Закон увеличения идеальности: необходимо, чтобы сумма всех полезных функций, выполняемых ТС, была больше, чем сумма функций расплаты.

·  Закон перехода в надсистему: данная ТС перейдет в надсистему, когда исчерпаются все ее возможности развития.

2.3 .    Динамика.

·  Закон перехода с макроуровня на микроуровень: в данной ТС переход на микроуровень не осуществляется.

·  Закон повышения динамичности и управляемости: в данной ТС нет управляемых элементов.

7.  Обосновать пути совершенствования структуры и функций элементов технической системы

 Цели совершенствования компонентных частей системы:

1.  Перейти от нединамической системы к системе со сменными рабочими органами.

2.  Перейти от нединамической системы к системе изменяющейся механически.

3.  Сделать систему управляемой (в зависимости от напора потока регулировать площадь ячейки).

4.  Перейти от статически устойчивой системы к системе с несколькими устойчивыми состояниями.

5.  Перейти на микроуровень к использованию полей.

6.  Перейти к высокоэффективным полям.

7.  Перейти к импульсному полю.