Свойства ВКА и ее структурных составляющих

2.3. Свойства ВКА и ее структурных составляющих.

Важность определения свойств в конструировании ВКА заключа-

ется в том, что ее интегративные свойства, заданные в виде требо-

ваний в ТЗ, определяются свойствами структурных составляющих (ФМ),

которые, образуя при взаимодействии структуру ВКА, порождают новые

свойства ВКА как целого.

Конкретизация свойств требует анализа окружения ВКА - всего,

не принадлежащего ВКА, но связанного с ней и оказывающего на нее

существенное влияние, которое можно представить состоящим из сле-

дующих компонентов:

(2.11)

где соответственно: - управляющие объекты (человек, робот,

ЭВМ); - эксплуатация на всех стадиях существования ВКА; -

взаимодействующие (сопряженные) ТО (камеры, трубопроводы и т.п.);

- производство; - технологический процесс, которому

способствует ВКА; - изготавливаемое изделие; - источник

энергии; - режимы функционирования; - окружающая среда

эксплуатации.

Взаимодействие ВКА с окружением порождает множество связей

, требования которых, в свою очередь, определяют то или иное

свойство ВКА. На рис. 2.6 показан мультиграф связей ВКА с окруже-

нием, где ; , = 1,9; позволяю-

щий выявить множество соответствующих свойств ВКА, которые обычно

группируют по следующим классам: функциональные, эксплуатационные,

- 56 -

производственные и конструктивные свойства.

Под функциональными свойствами будем понимать свойства

ВКА, проявляющиеся при реализации ее целевой функции и описываемые

параметрами действия. Их состав в общем случае: , где

- проводимость, - герметичность, - быстродействие, ха-

рактеризуемое параметрами - проводимость, - суммарное на-

текание, складывающееся из - натекания через ввод движения в

вакуум, - натекания через уплотнительную пару; - натека-

ние через корпусные детали; , - время открывания и время

закрывания соответственно.

Эксплуатационные свойства ВКА - это свойства, проявляющи-

еся при ее взаимодействии на всех стадиях эксплуатации: хранении,

транспортировании, функционировании, обслуживании и ремонте.

Основными свойствами являются: надежность, ремонтопригодность,

сохраняемость, эргономичность. Они характеризуются следующими па-

раметрами ВКА: - средний ресурс; - наработка на отказ;

- среднее время восстановления; - периодичность профилакти-

ческих ремонтов; - допускаемая температура прогрева; -

предел применения по вакууму; - допустимая частота включения;

- возможность работы в любом положении; - поток газовыде-

ления; - сохранение герметичности при обесточивании; -

сохранение герметичности при большем давлении под уплотнительным

диском; - возможность открытия против атмосферы; - возмож-

ность аварийного срабатывания; - возможность замены уплотни-

тельной пары без демонтажа ВКА; - возможность регулирования

усилия герметизации без демонтажа; - удобство контроля за ра-

ботой; - возможность использования в АСУ ТП; - тип приво-

да; - мощность привода; - энергетическая характеристика

привода; - затраты на эксплуатацию; - показатель вибраци-

онности; - необходимость охлаждения при прогреве.

- 57 -

Производственные свойства ВКА проявляются во взаимо-

действии с производством. С точки зрения конструирования к ним от-

несем технологические и экономические свойства, основными из кото-

рых являются трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость. ВКА

характеризуется следующими параметрами свойств : - трудоем-

кость изготовления; - коэффициент унификации; - коэффици-

ент применяемости материалов; - коэффициент сборности; -

стоимость; - экономическая эффективность.

Конструктивные свойства проявляются при взаимодействии

структурных составляющих ВКА и во многом определяются конструкто-

ром. К параметрам свойств ВКА относятся: - диаметр услов-

ного прохода; - масса; - габариты ( - длина, - ши-

рина, - высота); - расстояние между присоединительными

фланцами; - взаимное расположение осей проходных отверстий;

- показатель патентной чистоты.

Мультиграф связей между ВКА, отражающий их многообразие и

позволяющий сформировать требуемые для последующего анализа табли-

цы связей, представлен на рис. 2.7.

Следует отметить, что предложенный состав свойств в выделен-

ных классах не является постоянным и может изменяться в зависи-

мости от конкретных рабочих функций проектируемой ВКА, т.е. при

изменении окружения и предъявлении новых требований к ВКА.

Для анализа свойств ВКА построим таблицу связей выделенных

параметров (таблица 2.3), в которой 1 обозначает наличие связи па-

раметров, 0 - отсутствие таковой, т.к. графовое представление свя-

зей в данному случае трудно реализуемо вследствие большого числа

параметров и отношений между ними. Таблица связей позволяет: опре-

делить необходимые для конструирования связи между свойствами ВКА

и требованиями окружения, сформировать системную модель для форма-

лизации процессов проектирования; определить влияние изменения ка-

- 60 -

кого-либо параметра на другие, с целью нахождения конфликтных си-

туаций; выявить необходимые для теоретических и экспериментальных

исследований неизвестные ранее взаимосвязи; формализовать анализ

изменений при корректировке ТЗ и адаптации проектирования при из-

менении окружения .

Структурные составляющие (ФМ ) ВКА, являясь ее неотъемлемыми

элементами, имеют также собственные свойства, во многом отличные

от свойств, присущих ВКА в целом, что обусловлено изменением

состава окружения ФМ по сравнению с ВКА. При этом свойства ФМ ВКА

определим по аналогичной модели:

(2.12)

где - множество свойств -го ФМ; , , , - соот-

ветственно множества функциональных, эксплуатационных, произ-

водственных и конструктивных свойств -го ФМ; = 1,6 - индекс

принадлежности соответствующему (см. п. 2.2.2) ФМ ВКА.

Рассмотрим подробно параметры свойств основных ФМ ВКА.

В качестве основных параметров свойств ФМ - привод - выделим

следующие: - мощность; - принцип действия; - номинальный

момент; - номинальная частота вращения/скорость движения што-

ка; - точность позиционирования; - ход штока; - надеж-

ность; - ресурс; - ремонтопригодность; - простота изго-

товления; - простота сборки; - стоимость; - масса; -

габариты; - расположение осей вала или штока; - вид и нап-

равление движения.

Взаимосвязи свойств ФМ отражены в таблице 2.4. При этом +1 -

означает увеличение параметра в столбце при увеличении параметра в

строке; -1 - уменьшение параметра в столбце при увеличении пара-

метра в строке.

К основным параметрам свойств ФМ - ввод движения в вакуум -

относятся: - передаваемое усилие; - передаваемый крутящий

- 62 -

момент; - частота вращения; - величина перемещения; -

скорость перемещения; - надежность; - ресурс; - ремонто-

пригодность; - предел применения по вакууму; - температура

прогрева; - натекание через уплотнение; - воздействие на

состав остаточной среды; - простота изготовления; - простота

сборки; - стоимость; - габариты; - масса; - материал

уплотнения; - расположение осей вала или штока; - вид и нап-

равление передаваемого движения.

Взаимосвязи свойств ФМ отражены в таблице 2.5.

Основными параметрами свойств ФМ - уплотнительная пара -

являются: - герметичность; - усилие герметизации; - тем-

пература прогрева; - ресурс; - наработка на отказ; - пре-

дел применения по вакууму; - воздействие на состав остаточной

среды; - удобство замены УП; - ремонтопригодность; - воз-

можность работы в агрессивных средах; - трудоемкость изготовле-

ния; - наличие дефицитных и драгоценных материалов; - стои-

мость; - стоимость; - точностные характеристики элементов

УП; - размер проходного сечения; - габариты; - масса;

- материал уплотнителя; - геометрия уплотнителя.

Взаимосвязи свойств ФМ отражены в таблице 2.6.

Большой интерес представляет также анализ связей свойств, ха-

рактеризующих ВКА в целом со свойствами ее основных ФМ. Указанные

связи существенных параметров ВКА и ее ФМ отражены в таблице 2.7 и

позволяют формировать альтернативные пути изменения свойств ВКА в

зависимости от требований ТЗ.

Похожие работы

Вакуумная коммутационная аппаратура

Скачать

42765

0

0

... модели функционирования ВКА и критерии оптимальности конструкций ВКА. 6. Новый класс ВКА переменной структуры и конструкции ВКА. I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ ВАКУУМНОЙ КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ I.I. Анализ связей ВКА с оборудованием электронной техники. Основные требования, предъявляемые к ВКА. Вакуум как рабочая среда технологических процессов и научных исследований находит ...

Блок обмена сообщениями коммутационной станции

Скачать

148336

19

1

... сборки и маршрутные карты приведены в приложении. 9. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ   9.1 Краткая экономическая характеристика проектируемого устройства Разрабатываемое в дипломном проекте устройство представляет собой блок обмена сообщениями аналоговой ЭАТС. В развитых зарубежных странах широкое применение нашли аналоговые ЭАТС типа IBM 1750 (США), DST1 (Италия), ЕК-50 (Япония), АТС 501 ...

Разработка конструкции и технологии изготовления модуля управления временными параметрами

Скачать

138399

23

10

... УЛПМ-901. 11 Визуальный контроль качества сборки при увеличении 2,5. ГГ6366У/012. Маршрутная карта на техпроцесс изготовления печатной платы приведена в приложении. 8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА 8.1 Характеристика изделия «Модуль управления временными параметрами». Обоснование объема производства и расчетного периода Модуль управления временными параметрами – ...

Блок интерфейсных адаптеров

Скачать

183285

12

5

... : ¾   температура, °С +25±10; ¾   относительная влажность воздуха, % 45...80; ¾   атмосферное давление, мм рт. ст. 630...800. Так как блок интерфейсных адаптеров предназначен для работы в нормальных условиях, в качестве номинальных значений климатических факторов указанные выше принимают нормальные значения ...