Результаты информационного этапа

Из графика видно, что в ходе исторического развития начиная с периода 4 века до нашей эры и кончая эпохой современности, в конструкции землеройных машин (в том числе и одноковшового экскаватора) произошли закономерные изменения.

Особенностью последних является то, что они подчиняются закону S-образного развития технических систем. И в этом случае генезис одноковшового экскаватора не является исключением.

В генезисе экскаватора наблюдается характерные три этапа:

– на первом этапе присутствуют «пионерные изобретения» такие как, парусная доска с колесами, рычаг, клин, ворот, гибкий орган простой блок, подвижный блок, ковшевой рабочий орган, в последствии – землечерпалка Леонардо да Винчи, которая практически в неизменном виде до 17 столетия дошла в неизменном виде. В дальнейшем объединение подвижных и неподвижных блоков в единую систему – полиспаст, дополненные опорными, конструктивными элементами (металлоконструкции стрелы и рукояти). При этом, несмотря на простоту исходных изобретений, они решали серьезные проблемы и имели высокий уровень изобретения. Именно с этих исходных элементов «родился» современный «одноковшовый экскаватор»;

– на втором этапе характерным моментом является достройка «неполной» технической системы до «полной» (имеется в виду современный одноковшовый экскаватор). Достройка шла по линии: «рабочий орган (веревки – стальные канаты)»; «трансмиссия (система передач и изменения механической энергии в виде блоков, полиспастов, опорных элементов, металлоконструкций и т.д.)»; «энергосиловых установок (ручной привод, использование мышечной энергии животных, энергии падающей воды, энергии пара, энергии органического, жидкого топлива и электроэнергии)» и подсистемы «управления» (остановы, тормоза механические и электромеханические, системы управления приводными двигателями и приборы безопасности).

Преимущественно, уровень изобретения второго этапа снижается с 2 до 0,5 при одновременном нарастании «идеальности» за счет приобретения экскаватором дополнительных, полезных функций (расширение зоны обслуживания, увеличения грузоподъемности, обеспечения устойчивости и др.).

– на третьем этапе характерным моментом является стабилизация идеальности. Это является характерным признаком наступившей стагнации (застоем) в развитии экскаватора. На этом этапе система радикально никак не меняется, происходит лишь оптимизация ее составляющих элементов. Оптимизационные процессы не приводят к качественному скачку в развитии подсистем экскаватора, что подтверждает низкий уровень изобретений (преимущественно 1) на этом этапе. Дальнейший процесс развития экскаватора становится невозможным в виду накопившихся в исходном, конструктивном решении противоречий.

Законы развития технических систем

Технические системы развиваются в соответствии с законами развития технических систем.

Закон – это «необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями в природе и обществе».

Увеличение степени идеальности

Развитие технических систем есть процесс повышения их степени идеальности. Повышение идеальности технических систем проявляется в росте относительных параметров (характеристик), то есть отношения полезных характеристик (мощности, производительности, точности, надежности и других) к вредным (потери, помехи и так далее) или к конструктивным (вес, размеры, трудоемкость изготовления и так далее). В системе экскаватор в идеале, должно быть:

· сам устанавливает параметры рабочего процесса – потоки мощности к рабочему органу, изменять траекторию движения ковша по пути наименьшего сопротивления;

· сам управляет скоростью движения.

Вытеснение человека из технической системы

В процессе развития экскаваторов происходит поэтапное вытеснение из нее оператора, то есть техника постепенно берет на себя ранее выполнявшие им функции, тем самым, приближаясь к полной (без участия человека) системе. Функцию вытеснения человека в современном гидравлическом экскаваторе берет на себя подсистема гидравлического привода. В частности – от перегрузок систему спасает предохранительный клапан. Потому что в существующей конструкции отсутствуют реальные механизмы саморегулирования и самоадаптации.

Рекомендуем также:

Методы неразрушающего контроля состояния рельсов
Железные дороги Северной Америки ежегодно тратят около 80 млн. дол. На проверку состояния рельсов. Большинство дефектов выявляются до момента их перерастания в опасные, однако изломы рельсов в пути полностью исключить не удается. Поэтому железные дороги ведут исследования по повышению надежности д ...

Состояние проблемы обеспечения безопасности автотранспортных средств в эксплуатации
Общее состояние аварийности в Российской Федерации, а также результаты деятельности органов управления всех уровней в сфере обеспечения безопасности дорожного движения (ОБДД) обусловливают необходимость совершенствования сложившейся к настоящему времени системы управления в данной области. Система ...

Содержание участка автомобильной дороги
Из всех работ по содержания автомобильных дорог наиболее трудоемкими и дорогостоящими являются работы, выполняемые в зимний период, который имеет целый ряд особенностей. В системе мероприятий по зимнему содержанию одно из важнейших мест занимает снегоочистка автомобильных дорог, так как не всегда ...