Цели проектирования ВКА

2.4. Цели проектирования ВКА.

Важной системной характеристикой, описывающей процесс проек-

тирования ВКА, является цель проектирования (компонент в выра-

- 66 -

жении (2.2)).

Желаемое целевое состояние ВКА, которым должна обладать син-

тезируемая конструкция, задается техническими требованиями в ТЗ.

Однако самой цели как движущей силы процесса конструирования ВКА в

ТЗ не содержится, т.к. среди существующих конструкций возможно на-

личие аналога, отвечающего заданным техническим требованиям.

Исходя из выражения (2.1), конкретную конструкцию, реализую-

щую заданную функцию и имеющую фиксированную структуру ,

опишем определенным набором параметров:

(2.13)

где - множество имен свойств ВКА; - множество параметров

свойств ВКА; - множество значений параметров свойств ВКА; =

= , - номер рассматриваемой конструкции; - число существую-

щих конструкций ВКА.

ТЗ, в свою очередь, есть ни что иное, как подобное описание

требуемой конструкции:

(2.14)

где , , - соответственно требуемые имена свойств ВКА, пара-

метры свойств и их значения.

Поиск аналогов осуществляется сравнением характеристик

свойств выражения (2.13) для различных с соответствующими зна-

чениям выражения (2.14). Эквивалентность имен ( и ) и парамет-

ров свойств ( и ), а также выполнение условия означает,

что конструкция под номером является аналогом для данного ТЗ. В

противном случае, когда ни одна из известных конструкций ВКА не

удовлетворяет ТЗ по одному или нескольким параметрам свойств, мож-

но говорить о возникновении потребительских целей проектирования,

как необходимости изменения значений параметров ВКА или ее струк-

турных составляющих, которые в общем случае представимы в виде:

(2.15)

- 67 -

где - множество параметров ВКА, не удовлетворяющих требованиям

ТЗ, - множество отношений типа "изменить".

Наличие взаимосвязей свойств ВКА со свойствами ее структурных

составляющих (см. п. 2.3) обуславливает возможность достижения

требуемых значений параметров ВКА за счет изменения свойств ее ФМ,

приводящего к изменению структуры ВКА, и определяет проектную цель

в виде:

(2.16)

Очевидно, что для достижения необходимых значений соот-

ветствующих параметров свойств ВКА - целей, необходимо выявить

связанные с ними ФМ ВКА и параметры их свойств, которые, в свою

очередь, становятся целями (подцелями) и требуют выявления связан-

ных с ними параметров подсистем нижнего уровня. Выявленная иерар-

хия образует дерево целей проектирования, для построения которого

используются таблицы связей параметров свойств.

Следует отметить, что зачастую достижение общей цели проекти-

рования ВКА требует рассмотрения примитивных целей - изменения па-

раметров элементарных свойств деталей, вызывая необходимость чле-

нения ВКА до соответствующего уровня.

Сложность взаимосвязей свойств ВКА и свойств ее ФМ затрудняет

построение обобщенного дерева целей, поэтому его целеообразно фор-

мировать для конкретной ситуации.

Исходя из вышесказанного, в качестве объекта проектирования

принята наиболее сложная и наименее проработанная группа устройств

- сверхвысоковакуумная цельнометаллическая ВКА. Анализ патентных

источников класса , отражающих случаи конкретного проектирова-

ния ВКА, позволил выделить основные компоненты множества : -

"уменьшить (понизить)"; - "увеличить (повысить)"; - "обеспе-

чить (расширить)"; - "исключить".

Выберем цель проектирования: - "уменьшить потребляемую

- 68 -

мощность" и на основе анализа таблиц связей параметров свойств

(таблицы 2.3 - 2.7) построим дерево целей, представленное на рис.

2.8, где - свойства ВКА в целом; , = 1,6 - свойства соот-

ветствующих ФМ ВКА; , = 1,5 - структуры ФМ ВКА.

Построенное дерево целей позволяет выявить существенные от-

носительно поставленной цели параметры, являющиеся ее подцеля-

ми: . При этом путь на дереве до выбранной подцели

условно можно считать задачей проектирования.

Реализация подцелей приводит к возникновению вспомогательных

функций . Причем вспомогательных функций может быть несколько,

выполняемых совместно или в определенной последовательности. Цель

может порождать и несколько альтернативных вспомогательных функ-

ций, каждая из которых, в свою очередь, может быть исполнена раз-

личными способами действий. Проанализируем одну из подцелей рис.

2.8: "уменьшить предел текучести материала уплотнителя". Данная

цель может принципиально быть реализована двумя путями: заменой

материала или поиском уменьшения имеющегося материала. Рассмот-

рим второй путь. Изучив физическую природу текучести, можно выде-

лить причины, от которых она зависит: температура материала, нали-

чие дислокаций в материале и оксидной пленки на его поверхности,

определяющие соответственные вспомогательные функции: - "нагре-

вать уплотнительную пару", - "перемещать дислокации в материале

уплотнителя", - "удалить оксидную пленку с поверхности уплот-

нителя".

Реализация функций может осуществляться традиционными путями

либо с использованием известных физико-технических эффектов.

Появление вспомогательных функций, которым могут быть постав-

лены в соответствие определенные ФМ, приводит к изменениям в

структуре ВКА, например, появлению ФМ - нагреватель -

( ). Таким образом, отношения между подцелью и головной

- 70 -

целью рождают множество функций, способствующих ее реализации, и

позволяя сформировать уточненную , являются основой получения

требуемого проектного решения в виде структуры ВКА, удовлетворяю-

щей 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 ...