Результаты информационного этапа

Повышение динамичности и управления

Конструктивная схема одноковшового экскаватора изначально была динамизирована на макроуровне (шарнирные соединения в рабочем оборудовании, опорно-поворотная платформа, ходовое устройство). Сейчас наблюдается тенденция перехода на микроуровень (молекулярные взаимодействия вещества в гидроприводе и в пневмоходовом устройстве).

Появление новых конструкций одноковшовых экскаваторов диктовали свои условия развития конструктивных схем.

Конструкция одноковшового экскаватора прошла все стадии развития. На сегодняшний день развитие конструкции остановилось, исчерпав все необходимые для этого ресурсы.

Следующий шаг – замена подсистемы, исчерпавшей возможности своего развития, искать альтернативную систему, способную заменить существующую.

Подсистема рабочего органа – ковш, на протяжении 600 лет практически не изменился, рычажная система, задающая траекторию движения ковша (по траектории дуги окружности).

Развертывание – свертывание технической системы

Повышение идеальности технических систем осуществляется путем развертывания – увеличения количества выполняемых полезных функций за счет усложнения системы, и свертывания – упрощения системы при сохранении или увеличении количества полезных функций.

На всех этапах развития процессы развертывания и свертывания чередовались, приходя на смену друг другу.

Развертывание технической системы начинается с момента ее рождения, то есть создания функционального центра

–

функциональной основной цепочки из подсистем (элементов), способных в совокупности выполнить основную функцию системы. Развертывание технологической системы (конструкции экскаватора) в процессе ее развития в рамках существующей конструкции происходит от функционального центра к периферии системы.

Свертывание технической системы идет, как правило, в направлении, обратном развертыванию – от периферии системы к ее функциональному центру.

В результате проведенного генетического анализа развития конструкции экскаваторов четко наблюдается чередование процессов развертывания и свертывания. Развертывание шло по линии: ковш – рычажная система (стрела и рукоять), функция: изменение усилий резания и копания, рабочих и геометрических параметров движения ковша (высота, глубина, радиус копания) – платформа неподвижная, функция: распределение реактивных усилий копания – платформа подвижная, функция: перемещение рабочего органа по мере выработки забоя – платформа поворотная, функция: расширение технологических возможностей за счет увеличения зоны обслуживания – ходовое устройство (рельсовое – шагающее – гусеничное – пневмоколесное), функция: мобильность, компактность, повышение транспортной скорости – паровой двигатель, функция: источник механической энергии – ДВС, функция: повышение эффективности источника механической энергии за счет роста КПД, топливная экономичность – механическая трансмиссия, далее заменена на гидравлическую и электрическую, функция: повышение управляемости и эффективности распределения силовых потоков, облегчение управления автомобилем, улучшение проходимости, улучшение компоновки машины, уменьшение веса и размеров конструкции, улучшение эксплуатационных качеств. Из приведенной линии развития конструкции одноковшового экскаватора, можно сделать вывод, что система находится на конечной стадии развертывания. В соответствии с законами развития технических систем, дельнейшее развитие конструкции возможно путем ее свертывания.

Резервы свертывания:

- Сила инерции;

- Металлоконструкция;

- Вес машины.

Анализ патентного фонда позволил выявить определенную последовательность применения полей по мере развития конструкции. Эта последовательность во многом согласуется с этапами перехода на микроуровень (молекулярные взаимодействия вещества в гидроприводе и в пневмоходовом устройстве).

Резервы полей:

Использование молекулярных сил взаимодействия.

Согласование – рассогласование частей системы.

В процессе развития конструкции одноковшового экскаватора на первых этапах происходит последовательное согласование системы и ее подсистем между собой и с надсистемой, обеспечивающее эффективное функционирование. На последующих этапах происходит рассогласование – целенаправленное изменение отдельных параметров, обеспечивающее получение дополнительного полезного эффекта.

Рекомендуем также:

Российские предшественники советских тепловозов
Прародителями тепловозов Ломоносова и Гаккеля в России были: Так называемые нефтевозы — паровозы, в которых наряду с паровой машиной имелся и двигатель внутреннего сгорания, работавший на нефти. Проект тепловоза инженеров Ташкентской железной дороги, в котором проблема запуска дизеля решалась воз ...

Расчет годовой трудоемкости работ
Ежедневное обслуживание. (УМР) Годовую трудоемкость уборочно-моечных работ рассчитываем по формуле: Тумр = tумр · Nумр, чел.ч (38) где: Тумр – годовая трудоемкость уборочно-моечных работ. Таблица 1.17 Расчет годовой трудоемкости уборочно-моечных работ Марка, модель п/состава tумр чел. ...

Изменение объема при сгорании
Если весовое количество продуктов сгорания остается равным сумме весов воздуха и топлива до сгорания, то объемное количество рабочей смеси до сгорания и после равны. Приращение объема продуктов сгорания ΔМ происходит вследствие увеличения суммарного количества молекул в результате химических ...