Функции и структура ВКА

2.2. Функции и структура ВКА.

2.2.1. Функции ВКА.

Головным этапом системного анализа ВКА является определение

выполняемых ею функций. Влияние выполняемых ВКА функций на ее

структуру, отмеченное в главе 1, определяет значимость данной

- 43 -

системной характеристики для проектирования ВКА. Исходя из того,

что целесообразность того или иного ТО определяется его способ-

ностью реализовывать интересующую человека потребность, в основу

определения функций ВКА и ее структурных составляющих положен сле-

дующий принцип: функция любого ТО (или ФМ) определяется целью,

поставленной ТО более высокого уровня, включающим рассматриваемый

ТО (ФМ).

Объектом более высокого уровня для ВКА в целом является ВС

ВТО. Функционирование ВС, назначение которой формулируется как

"создавать вакуумную среду и формировать ее состав", требует вы-

полнения ряда условий (т.е. достижения ряда целей), характеризуе-

мых, в частности, функцией разобщать герметично и сообщать полости

элементов ВС между собой и внешней средой, что определяет необхо-

димость появления соответствующей разнообразной ВКА.

Отсюда вытекает и назначение ВКА - периодическое сообщение и

герметичное перекрытие элементов вакуумных систем (камер, насосов,

ловушек, трубопроводов и т.п.) между собой и с внешней средой, а

также регулирование потоков газов в системе [54], анализ которого

позволяет выделить ее обобщенную функцию.

Представим описание обобщенной функции ВКА в виде структурной

формулы, состоящей из тройки множеств [88] и позволяющей сформиро-

вать понятийное описание обобщенной функции ВКА, представленное в

таблице 2.1:

(2.3)

где - множество действий, производимых ВКА и приводящих к же-

лаемому результату; - множество объектов, на которые это

действие направлено; - множество особых условий и ограничений,

накладываемых на реализацию функции.

При этом компонент может отсутствовать в описании функ-

ции, если информация об условиях и ограничениях очевидна и одноз-

- 44 -

начно вытекает из описания компонентов и .

Таблица 2.1

Описание обобщенной функции ВКА.

__________________________________________________________________

│ Компоненты

ТО │──────────────────┬─────────────────────┬──────────────────

│ D │ V │ W

──────┴──────────────────┴─────────────────────┴──────────────────

1. Закрывание Проходное отверстие Вакуумная среда,

2. Герметизация Стык уплотнительной атмосфера,

 ВКА пары температура

3. Открывание Проходное отверстие

4. Регулирование Газовый поток

──────────────────────────────────────────────────────────────────

Действиям , выполняемым ВКА и приведенным в таблице 2.1,

соответствует множество основных рабочих функций, т.е. обобщенную

функцию ВКА можно представить в виде:

 (2.4)

где , = 1,4 - основные рабочие функции, соответственно: закры-

вать проходное отверстие, герметизировать стык уплотнительной пары,

открывать проходное отверстие, регулировать газовый поток.

Выделенные функции реализуются в ВТО устройствами

классов "вакуумный клапан" и "вакуумный затвор", объединенных по-

нятием ВКА, при этом регулирование газового потока с учетом того,

что ВКА является самостоятельным конструктивно законченным элемен-

том ВТО [54], присоединенным к другому законченному элементу ВТО

(трубопроводу, рабочей камере и т.п.), сводится к частичному пе-

рекрыванию (открыванию и закрыванию) проходного отверстия, поэтому

справедливо следующее допущение:

, (2.5)

- 45 -

позволяющее рабочую функцию отдельно не рассматривать.

Практическая реализация адекватных соответствующим действиям

рабочих функций , и в ВКА осуществляется посредством

одного и того же воздействия "перемещение", направленного на общий

для данных функций объект - уплотнительный диск. При этом выполне-

ние действия "герметизация" обусловлено взаимодействием подвижного

элемента "уплотнительный диск" с неподвижным элементом корпуса,

называемым "седлом", что объясняет целесообразность совместного

рассмотрения этих элементов в виде "уплотнительной пары" (см. п.

1.2). Очевидно, перемещение уплотнительного диска требует осущест-

вления функции "создать и передать необходимую для движения энер-

гию", а расположение уплотнительного диска в вакуумной среде, а

источника энергии - вне ее, определяет необходимость функции "пе-

редать движение уплотнительному диску из атмосферы в вакуумную

среду". Основываясь на том, что каждая рабочая функция может быть

реализована неким самостоятельным функциональным модулем, обладаю-

щим собственным набором входных ( ) и выходных ( ) функцио-

нальных параметров, заключаем, что в ВКА необходимо также согласо-

вание параметров и последовательных перемещений, приво-

дящее к появлению функции "преобразовать движение". Помимо этого

для ВКА, как и для большинства ТО, обязательна функция "обеспечить

требуемое взаиморасположение модулей в пространстве".

Таким образом, из анализа рабочих функций существующих

конструкций ВКА можно выделить следующие основные базовые функции

, где = 1,3 ; = 1,5; представленные в

таблице 2.2, без которых невозможно выполнение обобщенной функции

ВКА.

- 46 -

Таблица 2.2

Основные базовые функции ВКА

_________________________________________________________________

 Обобщенная ! Основные базовые функции

функция !

-----------------------------------------------------------------

- создавать и передавать механическую энергию

для перемещения уплотнительного диска;

- преобразовывать параметры движения;

- передавать движение из атмосферы в вакуумную

среду;

- преобразовывать параметры движения для пере-

мещения и герметизации уплотнительного диска;

- герметизировать стык седла с уплотнительным

диском;

- фиксировать положение элементов в пространст-

ве и содержать вакуумную среду.

_________________________________________________________________

Индекс обозначает необходимость выполнения соответствую-

щих функций для каждого из трех основных действий (см. табл. 2.1),

т.е. как при закрывании проходного отверстия, так и при герметиза-

ции и открывании ( = 1, 2, 3 - соответственно).

Помимо основных базовых функций, задающих принцип функциони-

рования и общую структуру, ВКА может обладать рядом дополнительных

функций , направленных на улучшение исполнения качества основ-

ных функций и определяемых как дополнительными требованиями,

предъявляемыми ВТО, так и функционированием собственно ВКА. Полная

функция ВКА при этом имеет следующий вид:

(2.6)

Дополнительные функции возникают, как правило, при

- 47 -

реализации целей проектирования, связанных с улучшением параметров

действий, эксплуатационных и конструктивных свойств ВКА, что будет

рассмотрено в соответствующем разделе.

Функциональный подход к анализу ВКА позволяет абстрагиро-

ваться от существующего объектного воплощения ФМ, например, пере-

давать движение из атмосферы в вакуум не механическим путем, а

используя воздействие магнитного поля; использовать дополнительные

функции - нагреть элементы уплотнения, разгрузить уплот-

нительную пару, основанные на различных физических эффектах [70,

79], что способствует эволюции ВКА и ее усовершенствованию.

Похожие работы

Вакуумная коммутационная аппаратура

Скачать

42765

0

0

... модели функционирования ВКА и критерии оптимальности конструкций ВКА. 6. Новый класс ВКА переменной структуры и конструкции ВКА. I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ ВАКУУМНОЙ КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ I.I. Анализ связей ВКА с оборудованием электронной техники. Основные требования, предъявляемые к ВКА. Вакуум как рабочая среда технологических процессов и научных исследований находит ...

Блок обмена сообщениями коммутационной станции

Скачать

148336

19

1

... сборки и маршрутные карты приведены в приложении. 9. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ   9.1 Краткая экономическая характеристика проектируемого устройства Разрабатываемое в дипломном проекте устройство представляет собой блок обмена сообщениями аналоговой ЭАТС. В развитых зарубежных странах широкое применение нашли аналоговые ЭАТС типа IBM 1750 (США), DST1 (Италия), ЕК-50 (Япония), АТС 501 ...

Разработка конструкции и технологии изготовления модуля управления временными параметрами

Скачать

138399

23

10

... УЛПМ-901. 11 Визуальный контроль качества сборки при увеличении 2,5. ГГ6366У/012. Маршрутная карта на техпроцесс изготовления печатной платы приведена в приложении. 8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА 8.1 Характеристика изделия «Модуль управления временными параметрами». Обоснование объема производства и расчетного периода Модуль управления временными параметрами – ...

Блок интерфейсных адаптеров

Скачать

183285

12

5

... : ¾   температура, °С +25±10; ¾   относительная влажность воздуха, % 45...80; ¾   атмосферное давление, мм рт. ст. 630...800. Так как блок интерфейсных адаптеров предназначен для работы в нормальных условиях, в качестве номинальных значений климатических факторов указанные выше принимают нормальные значения ...