Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Вид, марка и изображение ТО




ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Московский государственный институт электроники и математики

(технический университет)

 

 


Кафедра “Технологические системы электроники”

 

АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

МЕТОДАМИ СТРУКТУРНОГО

МОДЕЛИРОВАНИЯ

 

Методические указания к самостоятельной работе

по дисциплине “Системный анализ”

 

 

Москва 2010


Составители: док. техн. наук, профессор Б.Г. Львов,

канд. техн. наук В.А. Ветров

 

 

Настоящие указания являются составной частью методического обеспечения дисциплины "Системный анализ", читаемой студентам четвёртого курса факультета электроники, обучающимся по направлению 210600 "Нанотехнология" и специальности 210602 "Наноматериалы".

Даны понятия структурной модели технического объекта и аспектов ее описания. Приведены методики составления описаний и построения структурных моделей, проиллюстрированные примерами.

 

 

УДК 005

 

 

Анализ технических объектов методами структурного моделирования: Методические указания к самостоятельной работе по дисциплине "Системный анализ" / Моск. гос. ин-т электроники и математики; Сост.: Б.Г. Львов, В.А. Ветров. – М.: 2010. – 20 с.

 

Табл. 2. Ил. 6. Библиогр.: 1 назв.

 

 

ISBN 978-5-94506-251-1

 


Содержание

Введение................................................................................................. 4

1. Задание на самостоятельную работу, содержание и оформление.. 5

2. Вид, марка и изображение ТО......................................................... 6

3. Назначение........................................................................................ 7

4. Иерархическая структура................................................................. 8

5. Описание устройства......................................................................... 11

6. Элементная структура...................................................................... 12

7. Описание окружения......................................................................... 13

8. Описание принципа работы.............................................................. 14

9. Потоковые структуры....................................................................... 15

10. Функциональная структура........................................................................................... 17

11. Рекомендуемая литература................................................................................................ 19

12. Рекомендуемое программное обеспечение....................................................................... 19


Введение

 

Системный анализ представляет собой научный метод познания, в основе которого лежит последовательность действий по установлению структурных связей между элементами исследуемой системы. На сегодняшний день под системным анализом понимают широкую совокупность прикладных методов исследования различного рода систем. Существующие методы (моделирование, статистический анализ, прогноз, выбор, оптимизация, методы активизации интуиции специалистов, командообразование и др.) относятся к различным областям знаний человека и используются отдельно или дополняют друг друга в зависимости от решаемой задачи исследования или проектирования.

Любая инженерная деятельность, направленная на модернизацию технического объекта (ТО), начинается с его анализа, в процессе которого устанавливаются состав, принцип действия, свойства и другие аспекты ТО. Только после этого, на основе полученной на этапе анализа информации, возможен переход к синтезу, результатом которого становится новая модификация ТО.

Множество современных ТО представляют собой сложные системы (например, электронный микроскоп, установка ионной имплантации), провести непосредственный анализ которых не представляется возможным. Для решения этой задачи прибегают к моделям – отображениям аспектов объективной реальности с использованием графических, математических, натурных и других средств.

На различных этапах создания ТО целесообразно прибегать к разным типам моделей, которые описывают реальность с различной степенью конкретизации и детализации. Например, для определения параметров функционирования турбомолекулярного вакуумного насоса разрабатывают математическую модель перекачки газа через него. Однако эта модель не учитывает возникновение механических напряжений в месте крепления крыльчатки ротора к его валу, которые могут привести к разрушению конструкции. Для определения необходимых характеристик крепления крыльчатки к валу и допустимой частоты вращения ротора необходимо составление математической модели распределения механических напряжений внутри ротора при его вращении. После проведения исследований с использованием математических моделей создают физическую модель насоса – его макет, выполненный в некотором масштабе, позволяющий учесть факторы, которыми пренебрегли при математическом моделировании, и установить факт работоспособности предложенного технического решения. На завершающем этапе проектирования разрабатывают конструкторскую документацию на насос, которая также является одной из разновидностей моделей.

Одной из разновидностей моделей, используемых на этапе исследования прототипов ТО, является структурная модель ТО, которая представляет ТО в формализованном виде, для использования в системах автоматизированного проектирования. Структурная модель ТО (структура ТО) – отображение множества объектов, воздействий или действий (процессов) и отношений между ними, образующих необходимую целостность для выполнения некоторой функции. Структура ТО описывается двойкой множеств

, (1)

где Х – множество элементов, из которых состоит ТО; U – множество отношений между элементами Х.

Под элементом понимается часть ТО (деталь, сборочная единица и т.п.). Элемент является относительным понятием – при определенных условиях он сам может рассматриваться в качестве ТО (например, электродвигатель электромеханического привода). Точно так же большинство ТО в определенном контексте являются элементами, входящими в состав более крупных ТО (например, электромеханический привод в составе токарного станка).

Целями самостоятельной работы является приобретение навыков абстрактного мышления и умения анализа ТО посредством его представления в виде различных структурных моделей. В методических указаниях описана последовательность действий, позволяющая достичь поставленных целей. В качестве примера, иллюстрирующего каждый этап методики, рассматривается двухступенчатый зубчатый редуктор РЦ2-100-У.

 

 

1. Задание на самостоятельную работу, содержание и оформление

 

Для выполнения работы студент по согласованию с преподавателем выбирает конкретный ТО, который становится объектом задания на самостоятельную работу. Предпочтительно, чтобы студент имел предварительный опыт работы с выбранным ТО, был знаком с его составом, конструкцией и функционированием. Наличие доступа к ТО, возможность разобрать его и увидеть в работе существенно повышает качество выполняемой работы и повышает шансы на высокую итоговую оценку. Приветствуется, если технический объект имеет отношение к специальности, по которой ведется подготовка. В случае, если студент еще не имеет опыта работы с ТО, изучаемыми в специальных дисциплинах, ему предоставляется возможность выбрать ТО из других областей техники, включая бытовую.

Затрудняющиеся в выборе ТО студенты могут воспользоваться примерными вариантами объектов заданий на самостоятельнуюработу: автомобиль, амортизатор, аудиоколонки, велосипед, гитара, датчик, дрель, зажигалка, зонт, компрессор, компьютерная мышь, кондиционер, кухонный комбайн, лампа, микроволновая печь, монитор, мотоцикл, мясорубка, насос, наушники, обогреватель, очки, принтер, пульверизатор, пылесос, радиоприемник, ручка, сканер, телевизор, телефон, утюг, фонарь, фотокамера, холодильник, чайник, электробритва.

Исходными данными для выполнения работы могут быть непосредственно ТО в натуральном виде, технические паспорта, патентная документация, бумажные и электронные описания, в т.ч. из интернета.

На семинарских занятиях рассматриваются примеры построения структурных моделей ТО с участием студентов, которые выносят на рассмотрение выбранные для самостоятельнойработы ТО. После выполнения самостоятельной работы проводится ее защита. При необходимости в работу вносятся исправления.

Самостоятельная работа должна быть выполнена на стандартных листах белой бумаги формата А4 и иметь сквозную нумерацию страниц. Номер на титульном листе не ставится. Содержание работы:

· титульный лист,

· оглавление с номерами страниц,

· вид и марка ТО,

· изображение ТО,

· назначение,

· иерархическая структура,

· описание устройства,

· элементная структура,

· описание окружения,

· описание принципа работы,

· потоковые структуры,

· функциональная структура,

· список использованных источников.

 

 

Вид, марка и изображение ТО

 

Структурные модели строят для конкретных ТО, например, для "двухступенчатого зубчатого редуктора РЦ2-100-У", а не просто для "зубчатого редуктора". Это связано с тем, что, обладая одинаковым назначением, зубчатые редукторы отличаются своими деталями и зачастую принципом работы.

Для построения структурных моделей указывают вид ТО – абстрактное понятие ТО, подчиненное общему родовому понятию. Для рассматриваемого примера видом является понятие "двухступенчатый зубчатый редуктор", в котором родовым понятием является "редуктор". Для формулировки вида ТО используют наименования классов ТО, например, "двухступенчатый", "зубчатый". По возможности формулировка должна быть краткой, но отражающей существенные классы ТО.

Наименование вида ТО дополняется его маркой – наименованием по техническому паспорту или коммерческим названием, которое дается производителем. В рассматриваемом примере марка – "РЦ2-100-У".

Для наглядности в самостоятельной работе приводят изображение выбранного ТО, в качестве которого может выступать чертеж, фотография, блок-схема, структурная, принципиальная или другая схема. Изображение должно давать представление об элементах ТО, их связях и взаимном расположении. На рис. 1 изображена конструктивно-кинематическая схема редуктора РЦ2-100-У.

Нумерацию элементов на изображении производят после выбора уровня рассмотрения ТО.

 

Рис. 1. Конструктивно-кинематическая схема редуктора РЦ2-100-У:

1 – болтовое соединение; 2, 7 – шестерня; 3 – шпонка; 4 – входной вал;

5, 8 – зубчатое колесо; 6 – промежуточный вал; 9 – выходной вал;

10 – подшипник; 11 – масло; 12 – стойка; 13 – корпус; 14 – крышка

 

 

Назначение

 

Каждый технический объект имеет свое назначение или, говоря иначе, служит для удовлетворения какой-либо потребности человека или техники. Назначение – краткое общепринятое описание действия на естественном (русском) языке, которое производит ТО над объектом или воздействием. Назначение описывается тремя компонентами:

, (2)

где Р – назначение, D – множество производимых действий, О – множество операндов (объектов и воздействий, на которые направлены действия D), Н – множество условий и ограничений, при которых выполняются действия.

Действие– процесс, направленный на объект или воздействие и вызывающий в них необходимые качественные и количественные изменения свойств. Виды действий описываются отглагольными существительными, например, "нагрев", "нанесение", "шлифование", "сборка" и другими.

Так, например, назначение двухступенчатого зубчатого редуктора – преобразование вращательного механического движения посредством повышения его крутящего момента и снижения его угловой скорости, где D = "преобразование", О = "вращательное механическое движение", Н1 = "повышение крутящего момента", Н2 = "снижение угловой скорости".

Иногда в технической литературе используется термин "потребительская функция", имеющий аналогичный смысл и описываемый формулой (2). Поскольку функция рассматривается, как правило, в техническом аспекте, о чем речь пойдет ниже, и во избежание синонимии рекомендуется употреблять термин "назначение".

 

 





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015- 2021 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.