Линия развития ТС

балл

1.  ЛИНИЯ «МАКРО-МИКРО»

0-10

2.  ЛИНИЯ «ПУСТОТНОСТИ»

3.  ЛИНИЯ «ЭТАП РАЗВИТИЯ ТС ПО S-КРИВОЙ»

4.  ЛИНИЯ «МАТХЭМ»

5.  ЛИНИЯ «ДИНИМИЗАЦИЯ ПОЛЕЙ»

6.  ЛИНИЯ «ДИНИМИЗАЦИИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ТС»

7.  ЛИНИЯ «УВЕЛИЧЕНИЯ ЧИСЛА СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ ТС»

8.  ЛИНИЯ «УВЕЛИЧЕНИЯ УПРАВЛЯЕМОСТИ ТС»

9.  ЛИНИЯ «ИЗМЕНЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ТС»

10.  ЛИНИЯ «РАЗВЕРТЫВАНИЕ ТС»

11.  ЛИНИЯ «СВЕРТЫВАНИЕ ТС».

12.  ЛИНИЯ «СОГЛАСОВАНИЯ ТС»

13.  ЛИНИЯ «СОГЛАСОВАНИЯ – РАССОГЛАСОВАНИЯ ТС»

14.  ЛИНИЯ «СОГЛАСОВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ И ИНСТРУМЕНТА»

15.  ЛИНИЯ «СОГЛАСОВАНИЕ РАБОЧИХ И ТРАНСПОРТНЫХ 

 ДВИЖЕНИЙ»

16.  ЛИНИЯ «СОГЛАСОВАНИЕ–РАССОГЛАСОВАНИЕ                                        СТРУКТУРЫ ТС»

17.  ЛИНИЯ «СОГЛАСОВАНИЕ–РАССОГЛАСОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ ТС»

18.  ЛИНИЯ «СОГЛАСОВАНИЕ–РАССОГЛАСОВАНИЕ ФОРМЫ             И РАЗМЕРОВ»

19.  ЛИНИЯ «СОГЛАСОВАНИЕ–РАССОГЛАСОВАНИЕ РИТМИКИ»

20.  ЛИНИЯ «СОГЛАСОВАНИЕ–РАССОГЛАСОВАНИЕ ПОТОКОВ»

21.  ЛИНИЯ «СОГЛАСОВАНИЕ–РАССОГЛАСОВАНИЕ ЖИВУЧЕСТИ ТС»

Итого:

0-210

№

Описание рабочих органов ТС

Оценка

1

 Макроуровень

   1.4

   2

Полисистемы

   2.8

3

Полисистемы из высокодисперсных элементов

   4.2

   4

Системы, использующие эффекты, связанные со структурой веществ

   5.7

   5

Системы, использующие молекулярные явления

   7.0

   6

Системы, использующие атомные явления.

   8.5

   7

Системы, использующие вместо веществ действие  различных полей.

 10.0 

№

Увеличение степени дробления «смеси» вещества с пустотой

Оценка

1

Сплошное вещество

1

2

Сплошное с одной полостью

2

3

«Перфорированное» вещество

4

4

Капиллярно-пористое вещество (КПМ)

5

5

КПМ с определенной структурой

6

6

КПМ, в порах другое вещество

7

7

Цеолиты, гели

8

8

Комбинации веществ с различной пористостью

10

№

Этап ТС по S-кривой

Оценка

1

Создание системы

2

2

1-ый этап развития ТС

4

3

2-ой этап развития ТС

6

4

3-ый этап развития ТС

8

5

Создание новой ТС (диверсификация или объединение)

10

№

Используемые в ТС поля

Оценка

1

Механическое

1

2

Акустическое

2

3

Тепловое

4

4

Химическое

5

5

Электрическое

6

6

Магнитное

7

7

Электромагнитное

8

8

Совместное действие разных полей

10

  №

Уровни динамизации «рабочего поля»

Оценка

    1

Постоянное поле

   1.4

2

«Ступенька», перепад полей, переход к полю обратного знака

   2.8

3

«Барьер» перепад полей, сочетание противоположно направленных полей

   4.2

4

 Градиент поля, нарастающее или падающее поле.

   5.7

5

Переменное поле, резонанс, стоячие волны, повышение частоты

   7.0

6

Импульсное поле

   8.5

7

Суммарное действие разных полей

 10.0

№

Уровни динамизации рабочих органов ТС

Оценка

1

 Статичная, неизменяемая, одно-  или узкофункциональная ТС

   2.5

2

Система со сменными элементами, рабочими органами

   5.0

3

  Система с программным принципом управления.  Для выполнения        

разных функций есть все необходимые блоки и выполнение той или иной

 функции задается программой соединения или подключения блоков

   7.5

4

Система с изменяющимися элементами (рабочими органами)

   10.0

№

Степени свободы ТС

Оценка

1

Статичная, нединамичная ТС

   2.5

2

Система, изменяемая механически. Шарниры и другие механизмы, изменяющие направление и величину действующих сил.

   5.0

3

Системы, изменяемые на микроуровне.  Фазовые переходы, нелинейности, химические превращения и др.

   7.5

4

Система с изменяющимися полями. Фазированные антенные решетки (ФАР), электромагнитное перемешивание жидких металлов и др.

   10.0

№

Уровни управляемости ТС

Оценка

1

Неуправляемая система

   1.4

2

Системы с принудительным управлением:

- управляющие вещества, устройства

- управляющие поля

- встречный хорошо управляемый процесс

   2.8

   4.2

   5.7

3

Самоуправляемые системы:

- обратная связь

- «умные вещества»

   7.0 

   8.5

4

Самоорганизующиеся системы. Пары безизносного трения

 10.0 

№

Уровни устойчивости ТС

Оценка

1

Системы с одним устойчивым состоянием. 3-колесный велосипед

   2.5

2

Системы с несколькими устойчивыми состояниями. Тумблер

   5.0

3

Динамически устойчивые системы. 2-колесный велосипед

   7.5

4

Использование неустойчивых систем, моментов потери устойчивости

Взрыв, цепная реакция, самораспространяющийся синтез и т.д.

  10.0

№

Уровни  развертывания ТС

Оценка

1

Создание «Функционального Центра» системы: автомобиль=мотор+шасси+колеса+управление+горючее

   2.0

2

Включение в систему дополнительных подсистем, повышающих качество выполнения основных функций.  Кузов автомобиля, гидравлическая коробка, фары.

   4.0

3

Включение в систему дополнительных подсистем, выполняющих

вспомогательные функции. Стеклоподъемник, радио, кондиционер и пр.

   6.0

4

Усложнение внутренней структуры системы:

- Увеличение уровней иерархии за счет внутрисистемного дробления на однородные подсистемы, либо на разнофункциональные подсистемы. Трос, судно-лихтеровоз.

-  Увеличение уровней иерархии путем перехода к надсистеме. Набор цветных карандашей.

   8.0

5

Сетевая (ретикулярная) структура системы.  Сеть мобильной связи.

   10.0

№

Уровни свёртывания  ТС

Оценка

1

Минимальное свертывание, образование временных связей.  Книжный стеллаж из стандартных полок, скрепленных между собой, конструктор «Лего».

   3.5.

2

Частичное свертывание, упрощение, подгонка ПС друг к другу, но сохраняется возможность их возможность «выхода» из системы. Идет от периферии к функциональному центру.  Исключение дублирования функций ПС - один источник питания обслуживает все ПС музыкального центра.

- Совмещение отдельных ПС, слияние их функций.  В реактивном самолете двигатель является и  движителем. Раньше: поршневой двигатель  +  винт.

- Укрупнение элементарных ПС, неразборных блоков.  Микросхемы, блоки РЭА, модули, компании прокатных станов.

- Исключение отдельных элементов системы или операций в технологических процессах. Точное литье – исключение некоторых операций механической обработки.

   7.0

3

Полное свертывание – полное изменение ПС, установление между ними      неразрывных связей, «выход» ПС из системы невозможен. «Умное вещество».Микропроцессор,  электропроводящая резина – датчик давления.

   10.0

№

Виды согласования   ТС

Оценка

1

Принудительное согласование: в системе, имеющей ПС с разным уровнем развития, эффективность более развитых ПС снижается до уровня наименее развитых. Скорость эскадры равна скорости самого тихоходного судна.

   3.0

2

Буферное согласование – с помощью специально вводимых согласующих звеньев, ПС, элементов.  Коробка передач, трансформатор.

    7.0

3

Свернутое согласование (самосогласование) - согласование за счет самих ПС, их динамичности. Покрытие подводных лодок «Ламинфло»

   10.0

№

Уровни согласования   ТС

Оценка

1

Несогласованная система

2.5

2

Согласованная система

5.0

3

Рассогласованная система

7.5

4

Система с динамическим согласованием-рассогласованием

10.0

№

Виды согласования 

Оценка

1

 Инструмент воздействует на изделие в точке, характерна сложная кинематика, автоматизация затруднена. Керн, обтачивание простым резцом; шитье иглой; написание текста от руки; окрашивание кистью (полисистема).

2.5

2

Инструмент воздействует на изделие по линии, кинематика упрощается, отпадает необходимость в точном контроле положения изделия.  Точение фасонным резцом; волочение проволоки; печатание на ротаторе; контроль поверхностей по лекалу; окраска валиком.

5.0

3

Инструмент взаимодействует с изделием  всей  рабочей поверхностью, кинематика самая простая - прямолинейное движение инструмента.

 Штамповка; прессовка из пластмасс; печатание с матриц.

7.5

4

Объемное взаимодействие изделия и инструмента.  Закалка деталей; выращивание кристаллов; различные виды  химической обработки.

10.0

№

Виды согласования 

Оценка

1

Рабочие и транспортные движения не совмещены.  Большинство существующих станков.

2.5

2

Совмещение движений, скорости равны,  нет пауз,  но скорость транспортировки ограничена скоростью обработки.  Прокатка, волочение, накатка монет, летучие ножницы.

5.0

3

Совмещение с независимостью скоростей, перемещается не только изделие, но и инструмент.  Роторные машины.

7.5

4

Технология обработки не зависит от транспортного движения.

 Печи для термообработки, нанесение покрытий.

10.0

№

Уровни согласования-рассогласования структуры

Оценка

1

Согласование сложности ПС.    Системы с   резко    различающимися уровнем сложности плохо взаимодействуют друг с другом. Крючок вязальной машины имеет сложную форму, а движется по прямой. Изогнув паз, резко повысили надежность работы и упростили форму крючка.      

2.0

2

Исключение промежуточных согласующих подсистем.              

В автомобиле длинная цепочка преобразования энергии.   В роторном двигателе Ванкеля отпала необходимость в промежуточном преобразовании

4.0

3

Стандартизация элементарных подсистем. Стандартный крепеж; модульные конструкции; базовые несущие конструкции (БНК) для радиоаппаратуры.

6.0

4

Рассогласование. Переход к системам с дифференцированными внутренними условиями: условия в оперативной зоне стремятся стать оптимальными для техпроцесса, в то время как условия на входе и на выходе ТС определяются внешней средой или человеком.

Для обработки сильноокисляющихся веществ созданы цеха с инертной атмосферой

8.0

5

Динамическое согласование – рассогласование. Самоорганизация структуры системы. (Самоорганизация широко распространена в природе и начинает применяться в технике, синергетика).   Для обеспечения регулирования количества воды в боковых каналах оросительной системы при значительном изменении расхода через главный канал -  выполнить вход в боковые каналы под углом  и  так, чтобы  при определенной скорости течения в главном канале на входе в боковой создавался  бы  водоворот  (воронка),  ограничивающий приток жидкости.

10.0

№

Уровни согласования-рассогласования материалов

Оценка

1

 Выравнивание свойств материала по всему объему:

    а) использование     материалов высокой чистоты;

    б) устранение внутренних напряжений;    

Сверхчистое железо не окисляется; сверхчистые диэлектрики   имеют на порядки большую электрическую  прочность; в линзах и зеркалах недопустимы внутренние напряжения.                                    

3

2

 Использование одинаковых материалов для    разных    частей системы и для выполнения разных функций. Сверхчистую медь хранят в сосудах из такой же меди

3

3

Устранение контактных явлений, подбор материалов для взаимодействующих частей так, чтобы они не оказывали  разрушающего действия друг на друга.  

Материалы, работающие в среде электролита (воды) не должны образовывать электрохимических пар; материалы, работающие в  среде водорода не должны охрупчиваться.

4

4

Рассогласование. Дифференциация свойств по объему. Направленное легирование; использование    предварительно напряженных материалов; слоистые диэлектрики более эффективны, чем монолитные; "цементирование" поверхности инструмента

7

5

Рассогласование. Использование разных материалов, дополняющих друг друга при выполнении функций. Использование композитов (металлобетон); введение добавок (ингибиторы   и катализаторы).

7

6

Рассогласование. Использование контактных явлений, использование разницы между веществами для получения полезного эффекта (твердость, коэффициент теплового расширения, электропроводность, отражательная способность, магнитные и другие свойства).  Использование контактной   разности потенциалов для сигнализации о соприкосновении двух веществ.

8

7

Динамическое согласование – рассогласование материалов  ТС.

1. Использование вместо вещества полисистемы с изменяемым состоянием.

 Антенна Куликова - набор дисков (типа катушек, пуговиц), стянутых тросиком. При натяжении тросика она превращается в стержень, при отпускании - в компактную "кучку".

 2. Использование веществ с изменяемым агрегатным состоянием, находящихся в смешанном агрегатном состоянии и переходящих в процессе работы из одного состояния в другое под действием управляющего поля.

 При необходимости создать давление внутри полости в нее помещают кусочек твердой углекислоты;  электро- и магнитореологические жидкости,  твердеющие при  воздействии соответственно электрического и магнитного полей.

 3. Использование веществ с нелинейными зависимостями параметров от полей.  Насыщение ферромагнетиков в магнитном поле; Полупроводники;  Материалы с эффектом "памяти формы".

4. Использование материалов  в  соединении с вспомогательными веществами с нужным свойством или создающими их.  Дополнительное вещество, когда необходимость в нем отпадает, легко убирается или исчезает само под действием поля, окружающей  среды  или специальных веществ. Получение тонких слоев порошка путем выпаривания растворов, содержащих порошки в растворенном виде; Фоторазрушаемая упаковка для пищевых продуктов

5. Самосогласование материалов. Эффект безизносного трения:  при определенных условиях в узлах трения возникают самовосстанавливающиеся (сервовитные) пленки.  В активных химических средах происходит самопассивация (появление защитных пленок) некоторых металлов

9

9

9

10

№

Уровни согласования-рассогласования ФОРМЫ И РАЗМЕРОВ

Оценка

1

Придание системе формы и размеров, обеспечивающих    оптимальное взаимодействие с внешней средой. Аэродинамика самолетов; парашют; гидродинамика судов.         

4

2

Применение простых  геометрических форм,  легко  изготавливаемых, с хорошо изученными свойствами.   Использование в строительстве кубических структур, кирпич, симметричная форма для взаимодействия с симметричными потоками  цилиндрическая форма снаряда,  ракеты.                                  

5

3

Рассогласование. Придание ТС формы и размеров, обеспечивающих появление  дополнительного эффекта. Для улучшения гидродинамики судов на носу делают специальное утолщение – бульб.  При взаимодействии   с волнами, создаваемыми    корпусом, гасит их и снижает волновое сопротивление.

6

4

Рассогласование. Использование    неклассических геометрических форм, дающих новые полезные эффекты. Асимметрия. Скошенные стабилизаторы   придают ракете возможность вращения, что повышает точность попадания в цель; мешалка в виде кольца Мебиуса; воронка Фортсмана    имеет    отверстие, смещенное от оси: жидкость не закручивается; талреп имеет  и  правую  и  левую резьбу.

6

5

Динамическое согласование – рассогласование формы и размеров

Изменение  формы  и  размеров происходит под действием внешнего управления.

Очки из двух слоев прозрачной гибкой пластмассы, между которыми залит глицерин: меняя давление глицерина меняют фокусное расстояние

Самосогласование формы и размеров. Так, оптимальной формой двух

взаимодействующих поверхностей будет та, которая получается при их приработке. После длительных расчетов и множества экспериментов было показано, что оптимальной формой поверхности железнодорожного колеса является та, которая получается при начальной степени износа; гидродинамические модели судов удобно делать изо льда;  коронный разряд самосогласует электрическое поле.

10

№

Уровни согласования-рассогласования РИТМИКИ

Оценка

1

Настройка всех ПС на работу в едином ритме. Конвейер; тактовые генераторы ЭВМ; единая частота электрической сети; "зеленая волна" автотранспорта.                                      

3

2

Настройка    ритма    работы инструмента в соответствии с его собственной частотой или с собственной частотой изделия.  Разрушение угольных пластов  импульсами с   частотой,  близкой  к частоте собственных      колебаний пласта                              

4

3

Рассогласование. Сдвиг ритма, расстройка работы подсистем. Периодические изменения скорости конвейера снижают усталость; генераторы "биений".

6

4

Рассогласование. Отстройка     ритма     работы подсистем от частоты собственных колебаний. Резонансные частоты турбин, мостов, зданий, самолетов ни    при   каких условиях не должны совпадать  с частотой вынужденных колебаний.

7

5

Динамическое согласование – рассогласование ритмики

1. Управление частотой  в процессе работы системы. Супергетеродинные приемники; В мощных  центрифугах для исключения возможности разрушения при переходе через критическую скорость вращения заполняют  водой  специальные полости, после того, как опасные скорости пройдены воду сливают.

2. Самосогласование, в том числе, самосихронизация.  Самосинхронизуются маятниковые часы, висящие на одной стенке.  Автоматические прессы в одном цеху через некоторое время работают в такт. Автоматическая регулировка усиления (АРУ) в радиоприемниках.

10

№

Уровни согласования-рассогласования ПОТОКОВ

Оценка

1

Выравнивание проводимости всех частей системы.    Согласование входных и выходных сопротивлений электрических цепей; согласование "волнового" сопротивления.                           

5

2

Рассогласование. Придание разным частям ТС разной "проводимости". Диод пропускает ток только в одном направлении.

5

3

Динамическое согласование – рассогласование потоков

Изменение "проводимости" системы или ее частей в зависимости от условий. Триод изменяет свою проводимость в зависимости от управляющего сигнала

10

№

Уровни согласования-рассогласования ЖИВУЧЕСТИ

Оценка

1

Выравнивание живучести всех частей системы. Равнопрочные конструкции обеспечивают максимальную длительность работы при минимальной стоимости ТС.

4

2

Рассогласование. Искусственное введение подсистем с пониженной живучестью. Электрические предохранители с плавкими вставками; срезные штифты.

6

3

Динамическое согласование – рассогласование живучести

Изменение живучести системы или ее частей в зависимости от условий.

Автоматические предохранительные устройства, обеспечивающие защиту системы по разным параметрам по заданной программе.  Затапливаемые отсеки судов для сохранения остойчивости судна с пробоиной (противоположные по бортам).

10