Владимир Петров – Законы и закономерности развития систем. Книга 3 (страница 10)

Согласования функций

Все функции должны быть согласованы. Мы снова переходим к концепции «умного дома».

Более высокие уровни – «умный город», «умная страна» и «умная планета».

Пример 13.56. Разработка принципа действия

В настоящий момент принцип действия пылесоса для функции создания разрежения – это вращение турбины с помощью электрического двигателя, которое создает поток воздуха и с его помощью воздух «вытеснялся» из емкости, создавая разряжение.

Опишем некоторые альтернативные принципы действия (способов создания разряжения).

1. Расширение камеры, например, движение поршня;

2. Разность температур;

3. Использование закона Бернулли и его следствий;

4. Эффект Вентури, например, расходомер Вентури, трубка Вентури и струйный насос;

5. Эжекция;

6. И т. д.

Используя новые способы получения разряжения, можно разработать новый пылесос.

Для функции фильтрации потока пыли используются разные принципы действия:

1. Задержка пыли с помощью материала:

1.1. Бумажный материал (бумажный фильтр);

1.2. Тканный материал.

2. Использование центробежных сил для отделения пыли;

3. Использование воды для отделения пыли;

4. Новый принцип действия – использование статического электричества.

Можно разработать новый пылесос использующий старый принцип действия для отделения пыли от объекта и новый принцип действия – статическое электричество для отделения пыли из потока пыли.

Пример 13.57. Построение древовидного графа

Строится древовидный граф потребностей, функций, принципов действий и продуктов. При этом используются

На каждом этапе выбирается наиболее подходящие потребность, главную функцию, наилучший принцип действия и наилучший продукт (услугу).

Рис. 13.21. Дерево разработки нового продукта

На рис. 13.21 показана часть упрощенного древовидного графа разработки нового продукта.

Главная потребность – соблюдение чистоты, которая должна осуществляться для самого человека, дома во всех помещениях, одежде, пастельном белье и т. д.

Для пылесоса главная функция – отделение пыли.

Некоторые из основных функций – отделение пыли от запыленного объекта, сбор пыли, отделение пыли от потока пыли, удаление или использование пыли.

Опишем некоторые из приведенных ранее принципов действия.

Для функции отделение пыли от запыленного объекта – разряжение, статическое электричество.

Для функции сбор пыли – мешок, контейнер, вода.

Для функции отделение пыли от потока пыли – ткань, центрифуга, вода, статическое электричество.

Для функции использование пыли – способы использования пыли.

Альтернативные виды продуктов не показаны на рис. 13.21.

Пример 13.58. Использование законов построения для разработки пылесоса

Закон полноты частей системы.

Рабочий орган в пылесосе – это разряженный воздух.

Источник энергии – это электричество. Для обычных пылесосов это розетка, в которую включается вилка. Для робота еще дополнительно имеется аккумулятор внутри робота. Некоторые типы пылесосов тоже имеют аккумулятор.

Преобразователь энергии:

1. электродвигатель преобразует электрическую энергию во вращательную (вращение вала).

2. вращение вала вращает турбину.

Преобразователи вещества:

1. Преобразование воздуха.

– Вращение турбины преобразует неподвижный воздух в поток воздуха (движущийся воздух);

– Прохождение потока сжатого воздуха через камеру делает поток разряженный. Сжатый воздух преобразуется в разряженный.

2. Преобразование пыли:

– Смешение пыли с водой – водный (аква) фильтр;

– Прессование (брикетирование) пыли. В некоторых пылесосах имеется такая функция.

Преобразователи информации – управление пылесосом:

– Ручное, нажатие на кнопки и переключатели;

– Автоматическое в роботе.

Законы проводимости потоков и минимальное согласование.

Все потоки должны проходить от источники до необходимого места.

Поток воздуха должен проходить от турбины (источник потока воздуха) в камеру, из камеры к выходному отверстию, в трубу и насадку и от нее к запыленному объекту. От запыленного объекта поток пыли должен проходить по насадке, трубе, выходному отверстию и доходит до фильтра. Чистый поток воздуха после фильтра должен выходить через другое выходное отверстие в комнату.

Все части пылесоса и его потоки должны быть минимально согласованы, чтобы сделать пылесос работоспособным.

13.7. Анализ недостатков

Анализ системы для определения ее недостатков проводится в следующей последовательности (п. 1.7.3, книга 1):

1. Компонентный анализ.

2. Структурный анализ.

3. Функциональный анализ функций.

4. Диагностический анализ.

Выявим недостатки домашнего пылесоса.

13.7.1. Компонентный анализ пылесоса

Основные функции пылесоса: