Анализ объекта проектирования как системы, построение И дерева. Разработка графа связей элементов | MegaDOCs

Анализ объекта проектирования как системы, построение И дерева. Разработка графа связей элементов

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Студентки группы ИТ-14т

Онищенко Яны

Анализ объекта проектирования как системы, построение И дерева.Разработка графа связей элементов

Цель работы: научиться представлять объект в виде совокупности взаимосвязанных элементов, образующих различные уровни иерархии.

Теоретические сведения

Узлом ТО называется множество конструктивно связанных деталей, в совокупности выполняющих хотя бы одну функцию по обеспечению работы других функциональных элементов ТО. Крупные, сложные узлы можно разделить на более простые подузлы для выполнения подчиненных функций и так далее с образованием иерархии элементов и функций.

Деталью ТО называется отдельное тело (элемент) из однородного материала, выполненное без использования сборочных операций, имеющее множество определенных форм и выполняющее хотя бы одну функцию в системе.

В зависимости от решаемой задачи деталь также может быть представлена в виде совокупности элементов ("разрезана" на "неделимые элементы").

Неделимым элементом называется часть детали (или сама деталь), имеющая минимальное число функций по обеспечению работы других элементов, при любом делении которой появляются элементы, не имеющие самостоятельной функции или с одинаковыми функциями (шарик в подшипнике). Следует отметить, что степень деления и выделения элементов объекта связаны с решаемой задачей. Вид задачи определяет уровень абстракции, на котором рассматривается объект и степень детализации его элементов при разбиении и изучении.

Наиболее часто используемые в ТО функциональные объекты, инвариантные большинству отраслей техники:

Несущие элементы. Функции: обеспечение определенной формы ТО и (или) взаиморасположения и (или) движения в пространстве  (балки, каркасы, корпуса, кронштейны и т.д.).

Элементы связи. Функция: обеспечение определенной степени свободы движения одних элементов ТО относительно других (от 0 до 6).К ним относятся соединения разъемные и  неразъемные, элементы, реализующие кинематические пары, муфты, стержни, нити.

Элементы передачи. Функции: передача на расстояние механической энергии, движения или статических сил и моментов с одновременным преобразованием скоростей (угловых скоростей), моментов, сил и их направлений. К ним относятся гибкие валы, карданные валы, зубчатые и другие передачи, редукторы и коробки передач, гидравлические и другие передачи. Элементы передач образуют силовые цепи различной конфигурации.

Двигатели. Функция: получение необходимой мощности в результате преобразования заданного вида энергии в механическую. к ним относятся различные двигатели - паровые, гидравлические, электрические, турбины, двигатели внутреннего сгорания и т.п.

Элементы управления. Функции: сбор, хранение, обработка информации для выработки информации об управляющем воздействии и передача ее исполнительным органам, например двигателям, которые через элементы передач воздействуют на рабочие органы ТО. Используются в объектах с переменными во времени процессами. К ним относятся органы чувств и мозг человека, датчики регистрации и измерения различных сигналов, усилители и т.д. Комплекс таких элементов - система управления.

Элементы гашения скоростей и ускорений. Функции: уменьшение скоростей движения и (или) амплитуды колебаний твердых и других тел и веществ. К ним относятся амортизаторы, тормоза.

Элементы формирования объемов и потоков. Функции: хранение и (или) транспортировка необходимых по величине и форме веществ и их смесей. К ним относятся баки, трубопроводы, емкости, цистерны и т.д.

Движители. Функции: преобразование работы двигателя или другого источника энергии в работу на преодоление сопротивления движению ТО. К ним относятся колесные, гусеничные и др. Движители транспортных средств, насосы, шнеки, ленты транспортеров и др.

В ряде случаев элементы ТО могут одновременно выполнять несколько функций.

Индивидуальное задание

Таблица 1 - Индивидуальные задания

Номер варианта12ОбъектВелосипед

Выполнение задания

  1.  Выполнить словесное описание объекта «Велосипед».

Параметрическое описание. Объект алюминиевый, синего цвета, без вкуса и запаха, средних размеров.

Морфологическое описание. Объект состоит из корпуса и системы передвижения. Корпус – из основной части, рамы и сидения. Система передвижения имеет колёса, педали, цепь и тормоз.

Функциональное описание. Велосипед предназначен для передвижения.

Описание жизни объекта. В исходном состоянии велосипед находится в сотоянии покоя. Для выполнения функций необходимо подать ему устойчивое положение, приложить усилие к педалям, приведя этим в действие цепь. При этом произойдёт постепенное вращение колёс и объект придёт в движение.

  1.  Выделить элементы объекта.

  1.  Указать, к какому типу функциональных элементов относится выделенные элементы.

▼Основная часть – несущий элемент

▼Рама – узел

▼Сидение – узел

▼Колёса – движитель

▼Педали – элемент передачи

▼Цепь – элемент связи

▼Тормоз – узел

  1.  Представить граф, содержащий элементы объекта на различных уровнях иерархии (И дерево).

Рисунок 1 – И дерево для объекта «велосипед»

  1.  Построить матрицу смежности и инцидентности

Смежности

45678910401111115101000061100000710001118100101191001101101001110

Инцидентности

abcdefghi2-1+1+1+13-1+1+1+1+14-15-16-17-18-19-110-1

 

Вывод: в результате выполнения лабораторной работы был представлен объект в виде совокупности взаимосвязных элементов, образующих различные уровни иерархии.