Взаимосвязей устройства

Автоматизация основных процессов радиографии. Необходимость сокращения ручного труда при получении радиографического снимка, оценке качества изделия и оформлении результатов контроля требует автоматизации трех взаимосвязанных процессов: экспономстрии, фотообработки и расшифровки снимков. В экспо-нометрии важно обеспечить получение требуемой плотности почернения снимка. Последнее достигается применением экспонометров— приборов, трансформирующих ионизированное излучение в электроимпульсы с классификацией их по продолжительности и амплитуде. Требуемая плотность почернения достигается определенным количеством электроимпульсов, автоматическим управлением процессом контроля.

Восстановление такой сложной системы оксидов атмосферой, содержащей СО и СО2, разбивается на ряд отдельных, но в то же время взаимосвязанных процессов (уравнения температурной зависимости констант равновесия даны по В. А. Кистяковскому):

Процесс сушки представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных процессов передачи теплоты от теплоносителя к материалу через пограничный слой (теплоотдача), фазового превращения (испарение), переноса теплоты и влаги внутри материала (тепло- и массоперенос), передачи влаги и теплоты с поверхности материала в среду через пограничный слой (тепломассообмен). В капиллярно-пористых телах при сушке может происходить перенос неконденси-

Из уравнения (14-34) следует, что коэффициент теплоотдачи асм зависит от интенсивности взаимосвязанных процессов тепло- и массообмена в парогазовой смеси и в пленке.

Особенностью этого уровня является то, что из двух основных взаимосвязанных процессов формирования качества в сфере производства — непосредственной обработки изделия и контроля его качества — на заводе-потребителе выполняется лишь одна функция — контроль качества готовой продукции, являющаяся, по существу, дублированием аналогичной функции, ранее осуществленной, на предприятии-поставщике.

Таким образом, раскрытие закономерностей любого вида изнашивания при ударе неизбежно связано с необходимостью учета сложных взаимосвязанных процессов, происходящих при ударе: упругопластической деформации, высокоскоростного нагрева и охлаждения, фазовых и структурных превращений, упрочнения и разупрочнения, развития усталостных явлений и др. Ударные нагрузки нарастают и снижаются в очень короткий промежуток времени (тысячные доли секунды) и порождают волны напряжений, которые исходят из зоны контакта. При многократных соударениях деталей в процессе эксплуатации современных машин, различных аппаратов и приборов возможно возникновение в одной детали одновременно упругих и пластических волн растяжения и сжатия. По-видимому, сложность явлений, сопровождающих соударение поверхностей, и связанное с этим принятие различных упрощающих предположений, отклонение реальных механических свойств от их абстрактных механических моделей служат причиной несогласованности результатов теоретических и экспериментальных исследований удара. Структура и механические свойства одного и того же металла существенно различаются при динамическом и статическом нагружении [22].

Наблюдаемое явление избирательного испарения и образования микрорельефов на исследуемой поверхности образца представляет собой результат одновременного протекания нескольких взаимосвязанных процессов, относительная роль которых определяется рядом факторов: химической активностью исследуемого металла, существованием в нем разнородных структурных составляющих, режимом испытания, наличием остаточных газов в рабочей камере, поверхностным натяжением на границах зерен и т. д.

Согласно современному подходу к управлению предприятием деятельностью и ресурсами управляют как процессом, поэтому на каждом из этапов ЖЦП необходимо выделить совокупность взаимосвязанных процессов, каждый из которых должен быть обеспечен соответствующей организационной структурой и управляющими воздействиями; соответствующими ресурсами; документами, содержащими описания выполняемых функций, требования к ресурсам, их описания, правила их использования, описания результатов выполнения процессов и их мониторинга; а также данными, необходимыми для выполнения процесса.

Строгое теоретическое решение задачи тепло- и мас-сообмена при наличии химических реакций, особенно протекающих с конечными скоростями, чрезвычайно затруднено из-за необходимости учета взаимосвязанных процессов теплопередачи, диффузии и химических реакций, протекающих в условиях .значительных градиентов температур, концентраций и скоростей. Поэтому во всех теоретических работах используются те или иные допущения, связанные с упрощением физической картины процесса или математического решения. Обычно принимаются скорости химических реакций очень малыми (что позволяет считать поток химически замороженным) или бесконечно большими (система находится в равновесии); принимается постоянство физических свойств вещества или упрощенные зависимости свойств от определяющих параметров. Однако такой подход к анализу теплообмена в реальных аппаратах в ряде слу-ча*ев неприменим, так как времена пребывания газа в каналах реактора и теплообменных аппаратов при параметрах второй стадии реакции диссоциации соизмеримы с временами химической релаксации.

ного теплового потока по времени, чтобы правильно рассчитать температуру поверхности и соответственно оценить работоспособность всей системы. При больших температурах и давлениях набегающего потока приходится считаться с возможностью лучистого переноса тепла. Этот случай требует особого рассмотрения, поскольку способность различных материалов отражать (блокировать) подведенное тепло резко меняется при переходе от конвективного к лучистому тепловому воздействию. Взаимодействие нагретого газа с теплозащитными покрытиями обусловлено протеканием многочисленных и взаимосвязанных процессов. Теоретическое решение этой проблемы в общем случае должно основываться на решении системы дифференциальных уравнений, описывающих явление нестационарного тепломассопереноса в системе газ — тело. Этими уравнениями являются уравнения внешней газодинамики, уравнения ламинарного или турбулентного пограничных слоев в многокомпонентных реагирующих газовых смесях, уравнения нестационарной теплопроводности внутри многослойных теплозащитных покрытий, а также уравнения кинетики поверхностного взаимодействия.

Общие дифференциальные уравнения диффузионного и теплового пограничных слоев известны, но для данного конкретного случая (двухкомпонентная газовая смесь с фазовыми превращениями) они достаточно сложны [32, 51]. Сделанные упрощения дифференциальных уравнений пограничного слоя имеют своей целью усилить роль основного эффекта при расчетах взаимосвязанных процессов тепло- и массообмена между газом и жидкостью и в то же время по возможности в наибольшей мере учесть второстепенные. Как видно из уравнений (1-10), (1-18), основным результатом таких упрощений является возможность представить линейным распределение потенциалов переноса массы и энергии в пограничных слоях за счет осреднения некоторых физических параметров в пределах слоя. Этот результат есть следствие особенностей рассматриваемых процессов, включая невысокие относительные скорости фаз, небольшие разности потенциалов переноса, а также специфическое для двухкомпонентных смесей равенство абсолютных значений градиентов концентраций компонентов, градиентов их парциальных энтальпий (Яп, Яг) и парциальных давлений.

конструирования. Для этого они должны содержать все необходимое, не включая в себя ничего избыточного. Такими их может и должен сделать сам конструктор. Требования технического задания базируются обычно на рассмотрении тех взаимосвязей устройства с окружением, которые наиболее просто поддаются анализу, формулировке на техническом языке, количественному выражению. Ряд важных для конструктора взаимосвязей устройства с внешним окружением может вообще никак не отражаться в задании. В конечном счете только сам конструктор должен решить, какие именно взаимосвязи Чребуется раскрыть и описать не только качественно, но и количественно. Вот почему, взяв из задания все необ-?содимое и отбросив все лишнее, конструктор должен заняться сбором дополнительной информации, а затем анализом взаимных воздействий устройства и его разнообразного внешнего окружения. Для такого анализа особенно ценен личный опыт конструктора, как эксплуатационника.

Анализ взаимосвязей устройства с внешний окружением

Если считать, что раскрытие взаимосвязей устройства с окружением является необходимым условием для решения задач собственно конструирования, то становится ясным их отличие (в отношении начальных условий) от строго поставленных задач математического характера. Насколько четко заданы условия в последних (известно что дано), настолько во многих случаях неопределенны исходные условия задач конструирования. Конструктор сам должен определить «что дано», не только представив заранее картину функционирования еще не созданного устройства, но и описать ее техническим языком с достаточной для данной конкретной задачи полнотой.

Обращаясь к группе взаимосвязей устройства с летательным аппаратом, на котором оно устанавливается, сталкиваемся с неменьшими затруднениями. Прежде всего это относится к вибрационным нагрузкам — наиболее типичным и важным воздействиям летательного аппарата на устройство. Вибрационные нагрузки могут быть чрезвычайно разнообразными по частотно-амплитудному спектру, продолжительности, направленности. Для обеспечения виброустойчивости и вибропрочности (не в ущерб остальным требованиям к устройству) чрезвычайно важно знать как величину, так и характер вибрационных нагрузок с достаточной степенью достоверности. Однако на практике конструктор далеко не всегда располагает такой информацией и не только в отношении вибрационных нагрузок.

Планомерность обзора. Чтобы не упустить ничего существенного при анализе взаимосвязей устройства с внешним окружением, конструктор должен вести .просмотр взаимосвязей с возможно большей планомерностью. Это не значит, однако, что он может рассматривать отдельные группы связей (и отдельные воздействия внутри групп) только поочередно и полностью независимо друг от друга. Нельзя забывать об условном характере разбиения окружения, выполненного на схеме (см. рис. 2.1). Реально существующие воздействия могут совпадать по времени и зависеть друг от друга. Только их комплексное рассмотрение способствует выявлению наиболее неблагоприятных комбинаций.

Для успешного выявления взаимосвязей устройства с каждой из этих областей конструктор должен обладать достаточно развитым воображением (понимаемым, конечно, в инженерном смысле). Прежде всего он должен зримо представлять себе поведение будущего устройства не только в знакомом, но и в непривычном конструктору окружении. Вместе с тем анализ взаимосвязей должен вестись направленно и избирательно. Конструктор должен уметь отбросить излишние подробности, ненужные связи и концентрировать свое внимание на существенных. Наконец, раскрытие и последующая формализация взаимосвязей не могут быть успешными без применения математического аппарата. Такая работа в той или иной степени также должна быть по силам конструктору.

Вторая группа требований является в значительной степени результатом количественного отображения взаимосвязей устройства с внешним окружением и особенностей принципиальной схемы. Однако наиболее технически законченная форма количественного отображения взаимосвязей не является наиболее подготовленной для компоновки: конструктивная реализация тре-

комства с принципиальной схемой. Без такого обобщенного преставления был бы невозможен ни отбор необходимых взаимосвязей устройства с окружением, ни их последующая формализация. По мере того как в результате переработки информации о взаимосвязях пополняется перечень технических требований, начинается попутный, точнее говоря встречный процесс формирования конструкции некоторых частей устройства. Заложенные в технических требованиях ограничения геометрического и конструктивного характера содействуют этому в.наибольшей степени. Если, например, принципиалы ная схема предусматривает «выход» устройства в виде поворотного рычага, а в технических требованиях указывается угол поворота, угловая скорость и вращающий момент на выходном валу, то у конструктора совершенно естественно возникают соображения о возможных размерах рычага и даже его конструкции.

«Рыхлость» — наиболее просто обнаруживаемый дефект компоновки, связанный так или иначе с надежностью. Но существуют вызывающие ненадежность факторы, источники которых хотя и связаны с расположением частей, однако таятся глубоко и нелегко обнаруживаются. Вспомним, что компоновка устройства создавалась на основе технических требований, которые давали возможность отвлечься, абстрагироваться от повторного рассмотрения породивших эти требования конкретных обстоятельств. Наличие технических требований позволяет конструктору создать систему опорных точек для компоновки. Однако проверка компоновки по техническим требованиям не может служить проверкой ее на надежность. Чтобы осуществить такую проверку, нужно вновь обратиться к анализу взаимосвязей устройства с окружением, но уже на иной, уточненной, основе.

Технические требования задания. Дополняются в результате анализа взаимосвязей устройства с окружением и рассмотрения технологических и экономических возможностей конструктивной реализации устройства. Корректируются при чрезмерно высокой «цене реализации» отдельных параметров.

Результаты анализа взаимосвязей устройства с окружением. Не могут быть сформулированы с достаточной для последующего конструирования достоверностью и с должной направленностью до решения эскизной компоновки устройства, хотя бы самого приблизительного. Анализ взаимосвязей не может быть перенесен на этап, следующий за компоновкой, из-за необходимости дополнить исходные технические. требования задания. Поэтому анализ взаимосвязей должен быть проведен до компоновки и затем повторен.

Рекомендуем ознакомиться:

Водоочистные сооружения

Водорастворимые ингибиторы

Водородным электродом

Водородная деполяризация

Водородной хрупкостью

Водородное расслоение

Выбранной температуры

Водородному охрупчиванию

Водородом углеродом

Водоструйным эжектором

Меню:

Главная страница Термины