Разбор на предмет поиска методических ошибок, сбоев задачи про обтекатель

Размещено на сайте 18.03.2009.

Курсивом обозначены мои комментарии к разбору.

Примем на веру постановку задачи. Хотя, как показал интернет, при применении обтекателя особого увеличения массы транспортно средства нет и изменения маневренности тоже.

Часть 1. Анализ задачи

Шаг 1.1: Запись условия мини-задачи и технического противоречия

Техническая система для грузоперевозок включает в себя:

· тягач (седельный);

· трейлер (в качестве полуприцепа рассматриваемого тягача);

· обтекатели (специальные аэродинамические устройства, установленные на тыльной стороне кабины и прикрывающие промежуток между кабиной тягача и передней стенкой трейлера);

· автодорога;

· набегающий поток воздуха.

ТП 1. Если обтекатель большой, то аэродинамическое сопротивление в рассматриваемой зоне незначительное, но при этом снижается манёвренность тандема "тягач+трейлер".

ТП 2. Если обтекатель маленький, то аэродинамическое сопротивление в рассматриваемой зоне большое, но при этом манёвренность тандема "тягач+трейлер" не снижается.

Необходимо при минимальных изменениях в системе обеспечить снижение аэродинамического сопротивления тандема "тягач+трейлер" при сохранении манёвренности.

1. Допустим, что ТС выбрана «правильно». Хотя можно выбрать по другому, например, ТС для направления набегающего потока воздуха состоит из набегающего потока, направлялки, кабины и передней стенки трейлера.

2. Нарушено примечание №4 о замене спец.терминов. Обтекатель –направлялка. Аэродинамическое сопротивление – попадание потока воздуха между тягачом и трейлером.

Тогда:

ТП1: Если направлялка большая (можно даже сказать присутствует), то набегающий поток воздуха не попадает в пространство между тягачом и трейлером, но тогда она мешает поворачиваться тягачу относительно трейлера.

ТП2: Если направлялка маленькая (можно даже сказать отсутствует), то она не мешает поворачиваться тягачу относительно трейлера, но набегающий поток воздуха попадает в пространство между тягачом и трейлером.

Необходимо при минимальных изменениях в системе исключить попадание набегающего потока между тягачом и трейлером, так чтобы тягач без помех поворачивался относительно трейлера.

Шаг 1.2: Выделение конфликтующей пары: изделие и инструмент

Изделие: поток воздуха в зоне "кабина тягача - трейлер".

Инструмент: обтекатель.

3. Нарушено правило 1. Инструмент имеет два состояния: оттекатель большой и маленький.

4. Изделия: набегающий поток и пространство между тягачом и трейлером (изменяющееся при повороте).

Шаг 1.3: Составление графической схемы конфликта

Графическая схема конфликта приведена на Рисунок 3.

5. В схеме конфликта указана «маневренность» - это свойство, а не элемент системы. Необходимо заменить на «пространство между тягачом и трейлером».

Шаг 1.4: Выбор одной из схем противоречия

ТП = ТП 1. Если обтекатель большой, то аэродинамическое сопротивление в рассматриваемой зоне незначительное, но при этом снижается манёвренность тандема "тягач+трейлер".

В этом случае хорошо обеспечивается выполнение главной функции системы (снижение аэродинамического сопротивления).

6. Неправильно выбран ГПП. По условиям минизадачи ГПП – грузоперевозка, а не снижение аэродинамического сопротивления. Значит, выбрать необходимо ТП2.

Шаг 1.5: Усиление конфликта путем указания предельного состояния элементов

Обтекатели настолько большой, что полностью закрывает промежуток между кабиной тягача и передней стенкой трейлера и полностью ликвидирует манёвренность тандема "тягач+трейлер".

7. Исходя их исправления №6 необходимо записать усиленную формулировку: отсутствующая направлялка.

Рисунок 3. Графическая схема конфликта

Шаг 1.6: Запись модели задачи с усиленной формулировкой конфликта, с указанием конфликтующей пары и введением X-элемента

Дано:

· Поток воздуха в зоне "кабина тягача – трейлер”, обтекатель;

· Обтекатель настолько большой, что полностью закрывает промежуток между кабиной тягача и передней стенкой трейлера и полностью ликвидирует манёвренность тандема "тягач+трейлер".

Необходимо найти такой X-элемент, который бы при большом обтекателе обеспечивал низкое аэродинамическое сопротивление, при сохранении высокой манёвренности тандема "тягач+трейлер".

8. Если предположить, что на шаге 1.4. выбрано все же ТП1, то имеем ошибку в выборе конфликтующей пары. Исходя из ТП1, надо выбрать большую направлялку и пространство между тягачом и трейлером, т.к. только эти элементы остаются в модели.

9. Модель задачи при правильном выполнении шага 1.4.(выборе ТП2):

Даны отсутствующая направлялка и набегающий поток воздуха. Отсутствующая направлялка не мешает тягачу поворачиваться относительно трейлера, но не направляет набегающий поток. Необходимо найти такой X-элемент, который сохранил бы способность отсутствующей направлялки не мешать поворачиваться, но де давал бы попадать набегающему потоку в пространство между тягачом и трейлером.

С уважением, Акимов Александр, СПб.

В тексте сохранены авторская орфография и пунктуация.


Алфавитный указатель: 

Рубрики: 

Subscribe to Comments for "Разбор на предмет поиска методических ошибок, сбоев задачи про обтекатель "