Реализация и проявление в автоматической винтовке M 16 законов развития техники

Содержание

 

 

 

 

Введение

Научно-технический  прогресс как один из главных рычагов  создания материально-технической  базы государства возможен только на основе ускоренного внедрения в производстве достижений науки и техники.

Создание эффективных  конструкций и методов становится под силу тем инженерно-техническим  работникам, которые постоянно повышают уровень своих знаний и совершенствуют свою работу.

Проектирование представляет собой поиск научно-обоснованных, технически осуществимых и экономически целесообразных инженерных решений. Результатом проектирования является проект будущего изделия. Проект анализируется, обсуждается, корректируется и принимается как основа для дальнейшей разработки.

Конструирование – это  создание конкретной, однозначной конструкции  изделия. Конструирование опирается  на результаты проектирования и уточняет все инженерные решения, принятые при  проектировании.

Проектирование и конструирование  служит одной цели: разработке нового изделия. Это – виды умственной деятельности, когда в уме разработчика создается конкретный мысленный образ. Этот образ подвергается мысленным экспериментам, включающим перестановку составных частей или замену их другими элементами.

Выбранный объект исследования – автоматическая  винтовка Автоматическая винтовка-оружие ,отличающееся повышенной боевой мощью ,применяется для ведения боевых действий, как оборонительного так и наступательного характера. M16 (официальное обозначение — Rifle, Caliber 5.56 mm, M16) — американская автоматическая винтовка калибра 5,56 мм, разработанная на базе винтовки AR-10. Основными составляющие этого объекта являются затвор, затворная рама, пружина возврата, патронник, ствол, газоотводная трубка,рама,приклад.

1. Реализация и проявление в автоматической винтовке M 16 законов развития техники

1. Закон симметрии

Симметрия –  сопоставление геометрических фигур  и точек в пространстве, физических явлений различного рода для установления законов и принципов их соответствия. Симметрия делится на: геометрическую (точечную и пространственную), физическую (аналоги физических процессов), социально-политическую.

Основными элементами точечной геометрической симметрии  является плоскость симметрии, ось  симметрии, центр симметрии. Большинство ТО подчиняются при конструировании элементам геометрической точечной симметрии.

Действие закона симметрии для винтовки – данный прибор является симметричным относительно оси. Основные части М16 представлен в форме цилиндра(ствол,трубка,пружина). Осевая симметрия характерна равноудаленностью точек относительно оси (а не плоскости как при зеркальной симметрии).

Геометрическая  пространственная симметрия устанавливает  соотношение в пространстве между  объемными геометрическими элементами. Этот автомат повторяет элементы пространственной симметрии на своих гранях. Но все-таки, закон осевой симметрии виден только при эксцентричном расположении ствола

Физическая  симметрия в винтовке не просматривается.

 

 2. Закон гармонического соотношения параметров объекта

 

Конструкция любого ТО соответствует перечню параметров. Параметры ТО делятся на главные (х) и второстепенные у₁, у₂,…… у_n = f (x). Второстепенные параметры имеют линейную зависимость от главных.

Любая конструкция  ТО имеет свой оптимальный момент сочетания параметров, совокупность которых и определяет существование глобальных оптимум параметров (сочетание параметров для определенного ТО), оптимальные параметры круглого или граненого карандаша. Любой ТО, нормально реализующий свою функцию потребности, имеет значение своих параметров (х, у₁, у₂,…… у_n)  достаточно близких или совпадающих с гармоническим соотношением его параметров.

Так для винтовки подобраны оптимальные параметры длины приклада,ствола и диаметра ствола, что любое отклонение от оптимальных, в большую или меньшую сторону, делает конструкцию данного ТО неудобным в использовании.

Конечно, есть какие-то допустимые соотношения параметров, отклоняющиеся от глобально оптимальных, но сохраняющие работоспособность М16.

3. Закон корреляции параметров одного ряда объекта

Закон корреляции формулируется так: однородный ряд  ТО, имеющих одинаковую функцию потребности  и одинаковое техническое решение, отображаемое набором параметров (х, у₁, у₂,…… у_n)  и отличающихся только значением главного параметра, связан между собой законом вида у_{ni =} a_ni x_{I +} b_ni

 

К однородному  ряду технических объектов относят  такие технические объекты, которые имеют одинаковую функцию, одинаковые условия работы в смысле взаимодействия с обрабатываемым объектом и окружающей средой, одинаковое техническое решение и отличаются только значениями главного параметра.

Однородным  рядом технического объекта является автомат АК 47, предназначение которого, как и М16, заключается в том, чтобы сделать выстрел.

4. Закон гомологических рядов объекта

Суть закона заключается в том, что у близких видов, принадлежащих одному роду, имеет место удивительный параллелизм одинаковых признаков. Для перенесения закона гомологических рядов в область техники необходимо определить факторы, которые играют роль генотипа, т.е. подобно тому, как генотип в живой природе определяет видовые, родовые и др. признаки, так и в технике необходимо выделить факторы, обусловливающие характерные признаки технических объектов. К таким факторам относятся компоненты описания функции, принципа действия и условий работы технического объекта, каждая из которых оказывает существенное влияние на структуру (конструкцию) технического объекта.

Закон гомологических рядов рассматривает два понятия:

- сходство генотипов;

- различие генотипов.

Выделяются  пары одинаковых инженерных решений  или пары одинакового функционального  решения, но различного технического решения..

R = (a – b)/a,

где: а – общее  число совпадающих и несовпадающих  пар технического решения ТО;

b – число совпадающих пар технического решения, тогда

R – генотипическое расстояние, 0≤ R ≤1.

Если R = 0, то отличий между ТО нет. Если R = 1, то сравнимые ТО абсолютно разные по техническому решению, но могут быть одинаковы по функциональным и целевым назначениям.

При R ≈ 0,8 ÷ 1, можно рассматривать модификацию ТО.

При R ≈ 0,5 ÷ 0,8  – новая модификация.

Модификацию Автоматической винтовки можно рассматривать в случае изменения его размеров, вида, формы, то есть при незначительных изменениях инженерного решения ТО.

R = (a – b)/a,

где: а – общее  число совпадающих и несовпадающих  пар технического решения ТО;

b – число совпадающих пар технического решения, тогда

R – генотипическое расстояние, 0≤ R ≤1.

Если R = 0, то отличий между ТО нет. Если R = 1, то сравнимые ТО абсолютно разные по техническому решению, но могут быть одинаковы по функциональным и целевым назначениям.

При R ≈ 0,8 ÷ 1, можно рассматривать модификацию ТО.

При R ≈ 0,5 ÷ 0,8  – новая модификация.

Новая модификация  – это автоматическая винтовка которая отличается от классического по техническому решению(подствольный гранатомет ,коллиматорный прицел…), но сохраняет свою функцию и целевое назначение.

5. Закон соответствия между функцией потребности и структурой объекта

Каждый элемент  технического объекта выполняет хотя бы одну функцию по обеспечению функционирования всего объекта. Поэтому исключение элемента приводит к ухудшению какого-либо показателя технического объекта или прекращению его функционирования вообще. Совокупность всех таких соответствий в техническом объекте представляет собой функциональную структуру, изображаемую в виде ориентированного графа, который отражает системную целостность технического объекта и соответствие между его функцией и структурой (конструкцией).

Автоматическая  винтовка выполняет основную фундаментальную функцию-выстрел

На примере винтовки, как ТО – одна из важнейших функций ствол. Исключение этого элемента в ТО – М16 приводит к прекращению выполнения основной его функции.

6. Закон расширения  множества функции потребности

Для открытия новых  направлений развития техники важно  предусмотреть появление новых  потребностей в обществе. В этом отношении полезен закон расширения множества потребностей-функций.

Современная формулировка звучит следующим образом.

При наличии  необходимого потенциала и социально-экономической целесообразности возникшая новая потребность удовлетворяется с помощью впервые созданных технических средств; при этом возникает новая функция, которая затем существует до тех пор, пока ее реализация будет обеспечивать сохранение и улучшение жизни людей. Число таких потребностей-функций монотонно возрастает по экспоненциальному закону. Существует систематика потребностей и их иерархия. Выделяют семь групп потребностей:

1. Физиологические  потребности (в пище, одежде, жилище и т.п.).

2. Потребность  в безопасности (защита от преждевременной  смерти, потеря средств обеспечения  физиологических потребностей)

3. Потребность  в любви и душевной привязанности  к другим людям (друзья, жена, дети).

4. Потребность  в уважении со стороны других людей и самоуважении.

5. Потребность  к самовыражению и проявлению  своих индивидуальных способностей.

6. Желание узнать  и познать окружающий мир, что  способствует удовлетворению потребностей 1-5.

7. Эстетические  потребности в красоте.

Автоматическая винтовка отвечает второй группе из перечисленных потребностей. С помощью этого ТО, можно показать ,что это необходимо для обеспечения армии и внутренних силовых структур средством обеспечения порядка и гарантом  безопасности для пехотных соединений ,а так же для защиты военных кораблей ,баз находящихся за пределами государства. Так же компании производящие вооружение-поддерживают государственный заказ и являются крупными экспортерами и налогоплательщиками для страны.

7. Закон стадийного развития объекта

Его можно сформулировать следующим образом. Технические объекты, предназначенные для обработки материалов, имеют четыре стадии развития, связанные с реализацией четырех фундаментальных функций:

• на первой стадии технический объект реализует только технологическую функцию, остальное делает человек;
• на второй стадии развития технический объект реализует технологическую и энергетическую функции;
• на третьей стадии добавляется функция управления;
• на четвертой стадии добавляется функция планирования.

Переход к каждой очередной стадии происходит при исчерпании природных возможностей человека по дальнейшему увеличению производительности и др. качественных показателей, а также при наличии необходимого научно-технического уровня и социально-экономической целесообразности.

 

Выполняемая функция	Стадии
	Технологическая функция (ТФ)	ТФ + энергетическая функция (ЭФ)	ТФ + ЭФ + Функция  управления (ФУ)	ТФ + ЭФ + ФУ + Функция  планирования
Введение стрельбы.	Винтовка	Винтовка в  руках человека	Боец с винтовкой, получающий приказы от командира	Экспериментальная боевая машина,управляемая через  ЭВЦ

 

 

Закон стадийного развития:

ТО с функцией обработки материального объекта  труда имеют четыре стадии развития, связанные с последовательной реализацией  и накоплением технической, энергетической функций и функций управления и планирования (прогнозирования).

2. Характеристики цветов и их  систематизация Винтовки М16

2.1. Основные психофизиологические  воздействия различных цветов

Цвет способен вызывать различные эмоциональные  реакции и мысли.

Современные высказывания и суждения ученых и художников о  психофизиологическом влиянии цвета  на человека сводятся к следующему

Красный цвет – возбуждающий, горячий, энергичный и жизнерадостный. Он имеет самую длинную волну, стимулирующе влияет на мозг и вызывает эмоциональные реакции; способствует увеличению мускульного напряжения, повышению давления крови и ритма дыхания; сильно влияет на настроение людей.

Оранжевый цвет – яркий, вызывающий радость, в разных случаях успокаивает или раздражает. В физиологическом отношении он способствует улучшению пищеварения и ускорению тока крови.

Желтый цвет стимулирует  зрение, мозг и нервы, успокаивает  некоторые нервные состояния, создает  веселость, способствует общительности.

Зеленый цвет – цвет природы, покоя и свежести, успокаивающе действует на нервную систему. Он способствует снижению давления крови за счет расширения капилляров.

Голубой цвет – светлый, свежий и прозрачный. Он воздействует примерно так же, как и зеленый, успокаивающе, создает впечатление небесной дали. В физиологическом отношении он относится к лечебным цветам и облегчает болезненное состояние больше, чем зеленый.