скачать книгу бесплатно
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:
1. Отделение пыли от запыленного объекта;
2. Отделение пыли из потока пыли;
3. Сбор были.
Функцию отделение пыли от запыленного объекта у всех существующих пылесосов осуществляется с помощью разряженного воздуха (всасывание пыли).
Функцию отделение пыли из потока пыли осуществляют фильтры.
Функцию сбора были осуществляют различные устройства.
Фильтры бывают:
1. В виде мешка:
1.1. Матерчатый мешок (постоянный);
1.2. Бумажный (сменный).
2. Циклонный фильтр;
3. Аквафильтр (водяной фильтр);
4. Дополнительный фильтр тонкой очистки – HEPA-фильтр[13 - HEPA (англ. High Efficiency Particulate Air или High Efficiency Particulate Arrestance – высокоэффективное удержание частиц) – Википедия.].
Рис. 13.22. Схема HEPA-фильтра
Сбор пыли осуществляется в мешках или в контейнерах. Имеются контейнеры с возможностью прессования пыли.
В данном примере не будем рассматривать виды и конструкции фильтров и устройств сбора пыли.
Компоненты системы:
1. Объект запыления;
2. Пыль;
3. Воздух;
4. Двигатель;
5. Турбина;
6. Поток воздуха;
7. Емкость;
8. Разряженный воздух;
9. Поток пыли;
10. Фильтр;
11. Пылесборник;
12. Выходной канал;
13. Шум.
13.7.2. Структурный анализ пылесоса
Для определения связей между элементами системы построим матрицу связей элементов (компонентов) пылесоса.
Таблица 13.2. Матрица связей
13.7.3. Функциональный анализ пылесоса
Таблица 13.3. Функции элементов и их оценка
Рис. 13.23. Функциональная схема
13.7.4. Диагностический анализ
В соответствии с таблицей 13.3 оценку функций на рис. 13.23 обозначим цветом.
Полезную функцию обозначим зеленым цветом.
Вредную – красным.
Бесполезную – голубым.
