- •Часть 1. Основы внутреннего риска
- •Глава 1. Основы теории решения изобретательских
- •Глава 2. Основные положения теории подобия и
- •Глава 3. Основы функционально – физических систем
- •Глава 4. Основы управления надежности и риска техносферы
- •Определения и сокращения
- •Введение
- •1.1.1. Мир техники и технологии
- •Глава 1. Основы теории решения изобретательских задач (триз) [2 и 3]
- •1.1. История развития технического прогресса
- •1.1.2. Естественная история машин [6]
- •1.2. «Умные» материалы
- •1.3. Иерархия описаний технических объектов
- •2.4. Модели технического объекта [2]
- •1.5. Окружающая среда технического объекта
- •1.6. Морфологический анализ технического объекта
- •1.7. Основные закономерности проявления физического эффекта
- •1.8. Описание функций элементов и построение функциональной системы технического процесса, материала и физического принципа действия [10]
- •2.9. Критерий развития технической системы [2]
- •1.9.1. Функциональный критерий развития технического объекта
- •1.9.2. Технологический критерий развития
- •1.9.3. Экономический критерий развития
- •1.9.4. Антропологический критерий развития
- •1.9.5. Критерий прогрессивной эволюции
- •Глава 2. Основные положения теории подобия и планирования эксперимента [11]
- •2.1. Стадии инженерной деятельности
- •2.2. Основы планирования технологического эксперимента
- •Глава 3. Основы функционально – физических систем [2]
- •3.1. Морфологическая модель технологических принципов
- •3.2. Примеры известных проявлений различных видов энергии
- •3.3. Основные человеческие потребности, как потенциальные источники опасности
- •Глава 4. Основы управления надежности и риска техносферы [10]
- •4.1. Паттерна и синергетика [9]
- •4.2. Некоторые сведения о синергетике [8]
- •4.3. Флуктуации веществ
- •Рекомендуемая литература
- •1. Физические эффекты
- •2. Каталог принципов изменения энергии или вида сигнала
1.1.2. Естественная история машин [6]
История создания машин началась очень давно. Еще в письменном тексте «Илиады» Гомера две с половиной тысячи лет назад есть упоминание о том, как бог кузнечного дела Гефест пытался сгладить свою хромоту с помощью механических приспособлений. За две с половиной тысячи своего существования машины прошли путь от элементарной водяной мельницы до машины автономного действия – робота, наделенного некоторыми способностями, присущими только человеку.
Первые машины служили для замены физической силы человека. Но вот в начале 18 в. появляются машины, которые заменяют не только физическую силу человека, но и его мастерство, его умение. Так было приблизительно до второй трети 20 в., когда появились машины, выполняющие некоторые логические операции, ранее доступные только человеку. Появляются машины, которые объединяют в себе физическую мощь, высокое умение и способность к выбору наилучшего пути решения тех или иных практических задач. По словам Фридриха Энгельса, именно развитие руки как прообраза всех орудий труда стало важнейшим событием в процессе становления человека. Машина как бы имеет еще и биологический характер: орудия труда являются усовершенствованными органами деятельности человека.
Научное направлением, которое возникло на стыке в 16 – 17 вв., на стыке физиологии и механики, получило название ятромеханики. Идеи ятромеханики не остались в стороне от развития науки, виднейшие представители которой Л. Да Винчи, Л. Эйлер, Д. Бернулли, Ж. Ламерти и др. развивали концепции «животное - машина» и «человек – машина». Около ста тысячелетия назад возникает изобразительное искусство, как один из способов запоминания и ориентирования на местности. Первобытное искусство – доказательство того, что человек начал рассуждать.
Техника изготовления орудий совершенствуется, убыстряется освоение новых умений (изобретается лук, стрелы, ловушки для зверей, выращивание злаковых и иных растений, одомашнивание животных). Машина заменяет живую силу (изобретение мельницы, водоснабжения, водопровода, военных машин). Эволюция изобретений машин развивалось почти одновременно в динамических и кинематических направлениях.
Динамические приспособления создавались для экономии человеческой силы, а кинематические приспособления – для преобразования движения. Сочинение об автоматах написал ученый эпохи позднего эллинизма Герон Александрийский. С помощью автоматов того времени проводились театрализованные и религиозные действия. В рабовладельческой Греции (3 –й век до н. э.) изобретены пневматические и гидравлические приборы. В Римской империи (1–й век до н. э.) были изобретены некоторые строительные и сельскохозяйственные механизмы. В Х – Х1 веке были изобретены механические часы, в конце Х111 века в Западную Европу попало прядильное колесо с бесконечным ремнем.
В середине Х1Х века завершающим этапом промышленного переворота стало производство машин при помощи самих же машин, которые начали обслуживать едва ли не все области производства. Зарождалась и наука о машинах (машиноведение). Английский ученый Р. Виллис определил понятие механизма. Таким образом, оказалось, что машины состоят из механизмов (кривошипно – шатунного, парового и пр.). За 170 лет (с 1800 по 1970) количество механизмов возросло почти в 24 раза, в то время как с ХУ11 по Х1Х в. оно всего лишь удвоилось. развитии машиностроения огромную роль сыграли железнодорожный и водный транспорт. Уже с начала Х1Х в. машины появляются во всех областях хозяйства. В определении машины по Марксу видно указание на то, что всякая развитая машина (или система машин) состоит из трех составных частей – движителя, передачи и рабочего органа. Движитель производит работу, предназначенную для приведения машины в действие; передача служит для распределения работы по рабочим органам машины; рабочий орган – обязательное условие существования машины. Вычленяя то общее, что присуще любой машине, можно прийти к двум понятиям – машина и механизм.
Механизм – это приспособление для передачи и преобразования движения.
Машина может состоять из одного или нескольких механизмов.
Машины начали овладевать еще одной функцией, свойственной человеку: они начали выполнять некоторые логические операции. Создание систем, в чем – то схожих с человеком, стало возможным, когда высокой степени совершенно достигли ЭВМ.
Таким образом, на протяжении последних десятилетий эволюция машин ускорилась. Появились и продолжают появляться машины, совсем не похожие на своих предшественников.