رفتن به مطلب

اصول تفکیک ( برای حل تناقض های فیزیکی )


EN-EZEL

ارسال های توصیه شده

اصول تفکیک ( برای حل تناقض های فیزیکی )

Separation Principles

تناقض های فیزیکی زمانی ایجاد می شوند که به دو حالت مختلف و مانع الجمع یک جسم، در یک زمان نیازمند باشیم.مسئله تناقض در مورد عملکردها، کارکردها و اجزاء نیز صادق است( مثلاً جسمی هم باید صیقلی و هم زبر باشد). این نوع تناقض را می توان با تفکیک نیازمندی های مسئله حل کرد.

در بسیاری از مواردی که نمی توان با استفاده از جدول تناقض های فنی، جواب مناسبس پیدا کرد، بهتر است که تناقض های فنی را به تناقض های فیزیکی تبدیل کنیم.

یک مثال برای تبدیل تناقض های فنی به تناقض های فیزیکی:

تناقض فنی : حرارت دادن سر آمپول باعث آسیب دیدن دارو می شود.

تناقض فیزیکی: برای بستن سر آمپول باید داغ باشد، همچنین برای سالم ماندن دارو باید سرد باشد.

راه حل از اصول تفکیک : با به کار بردن اصل تفکیک فضایی به این نتیجه می رسیم که قسمت پایین آمپول باید در مایعی خنک نگه داشته شود و سپس به سر آن به اندازه ی کافی حرارت داده شود.

عینک مثالی از کار برد سه اصل از چهار اصل تفکیک را نشان می دهد. عینک ها برای دیدن از فاصله های نزدیک یا دور به کار می روند.

عینک ها:

تفکیک فضایی : استفاده از دو لنز متفاوت ( عینک دو لنزی)

Neoptx01.gif

تفکیک زمانی : استفاده از دو عینک متفاوت که در زمان مناسب تعویض می شوند.

تفکیک وابسته به شرایط : تعویض لنز های معمولی با لنزهایی که به طور اتوماتیک تنظیم می شوند ( مانند لنز دوربین ها )

ساختار تناقض فیزیکی

هرگاه اجرای یک کارکرد سودمند با ایجاد اثری زیان بار یا نا مطلوب همراه باشد، از بین سه تناقض زیر آن را که با مسئله ی شما سازگارتر است، انتخاب کنید. سه راه متفاوت برای فرمول بندی تناقض فیزیکی وجود دارد:

نوع اول تناقض فیزیکی : اجرای یک کارکرد برای ایجاد یک نتیجه ی مطلوب و عدم اجرای آن برای پیشگیری از یک اثر زیانبار یا نا مطلوب، لازم است.

مثال: حرارت دادن پایه های تراشه ی IC برای اتصال دادن آن به مدار لازم است ولی برای جلوگیری از آسیب دیدن تراشه ی IC، نباید آن را در معرض حرارت قرار داد.

نوع دوم تناقض فیزیکی : به منظور ایجاد یک نتیجه ی مطلوب، بالاترین سطح یک مشخصه مورد نیاز است؛ در حالی که برای جلوگیری از ایجاد یک اثر نامطلوب و زیان بار و یا برای ایجاد یک نتیجه ی مطلوب دیگر، پایین ترین سطح آن مشخصه مورد نیاز است.

یک ویژگی باید هم بیشتر و هم کمتر باشد.

مثال: برای بلند شدن هواپیما، باید بال های آن بزرگ و برای سرعت بسیار زیاد آن، این بال ها باید کوچک باشند. (تفکیک زمانی برای این نوع تناقض مفید است.)

310899_airplane_wing.jpg

مثال: نوک خودکار برای کشیدن خطوط صاف و باریک باید تیز باشد اما خیلی تیز بودن کاغذ را پاره می کند.

Pen&Paper.jpg

نوع سوم تناقض فیزیکی : برای ایجاد یک نتیجه ی مطلوب، وجود یکی از اجزاء ضروری است؛ در حالی که برای جلوگیری از ایجاد یک اثر زیان بار یا نامطلوب و یا برای ایجاد یک نتیجه ی مطلوب دیگر، عدم وجود آن جزء ضروری است.

یک ویژگی هم باید حاضر و هم غایب باشد.

مثال: چرخ هواپیما ضروری و در طول پرواز نامطلوب است.

اصول تفکیک (separation principles)

چهار اصل تفکیک، تضاد بین نیازها را برطرف می کنند :

تفکیک فضایی (Separation in Space)

تفکیک زمانی (Separation in Time)

تفکیک اجزاء ( تفکیک بین یک کل و اجزایش) (Separation Between Parts and the Whole)

تفکیک وابسته به شرایط (Separation Upon Condition)

برای این منظور باید چهار اصل اساسی تفکیک را بررسی کرد؛ زیرا پیش از بررسی اصول در مورد این که کدام یک از این اصول طرح بهتری ایجاد می کند، هیچ اطلاعاتی وجود ندارد.

تفکیک فضایی

ایده ی این اصل، جداسازی مکانی نیازهای متضاد است. هرگاه لازم باشد که سیستم در شرایط متناقضی کار کند یا عملکردهای متناقضی را ارائه دهد، تلاش کنید تا ( به صورت واقعی یا تئوری) سیستم را به زیر سیستم هایش تفکیک کرده، سپس هر کارکرد متناقض را به یکی از زیر سیستم ها واگذار کنید.

مثال : چرخ عقب دوچرخه در گذشته بزرگتر بود و این موجب خستگی برای پازدن میشد ( تناقض فیزیکی بین قطر چرخ و سرعت)

راه حل: حل شدن مسئله از طریق تبدیل سیستم به زیر سیستم و طراحی زنجیر دوچرخه.

bicycle-chain.jpg

تفکیک زمانی

پیشنهاد این اصل، جداسازی زمانی نیازهای متضاد است. هرگاه لازم باشد تا سیستم در شرایط متناقضی کار کند، نیازهای متناقضی را برآورده سازد یا کارکردهای متناقضی را ارائه دهد، تلاش کنید تا ( به صورت واقعی یا تئوریک) فعالیت های سیستم را طوری زمان بندی کنید که نیازها و کارکردهای متناقض در زمان های متفاوت اتفاق بیافتند.

تفکیک اجزاء ( تفکیک بین یک کل و اجزایش)

ایده ی اصلی در این روش، جداسازی نیازمندی های متناقض به وسیله ی تفکیک یک کل و اجزای آن است. هرگاه لازم باشد تا سیستم در شرایط متناقضی کار کند یا کارکردهای متناقضی را ارائه دهد، تلاش کنید تا سیستم را به اجزای سازنده ی آن تفکیک کرده، هر یک از کارکردهای متناقض را توسط یکی از این اجزاء تامین کنید. سیستم به جا مانده باقیمانده ی کارکردهای مورد نیاز را خواهد داشت.

مثال: زنجیر دوچرخه در سطح میکرو (در اجزا) سخت و غیر منعطف است اما در سطح ماکرو (در کل) قابلیت انعطاف دارد.

Bicycle_Chain.jpg

 

مثال: چسب دوقلو اپوکسی رزین(Epoxy resin ) و سفت کننده (hardener) قبل از مخلوط شدن (هر کدام بطور جزیی) مایع هستند ولی پس از مخلوط شدن(تشکیل یک کل) سفت و خشک می شوند.

 

24477.jpg

 

مثال:گیره قطعات پیچیده (Gripping workpieces of complex shape )

Gripping_workpieces.gif

قطعه کارهایی را که اشکال پیچیده دارند به سختی می توان توسط یک گیره ی نجاری معمولی ثابت نگه داشت.

تناقض: عملکرد اصلی گیره نجاری وارد آوردن نیروی یکنواخت به منظور ثابت و محکم نگه داشتن قطعه کار است. در نتیجه لازم است تا زیر سیستم به صورت اشکال نامنظم (ناصاف) قطعه کار در بیاید( دارای سطوح انعطاف پذیر باشد).بنابراین سطوح گیره باید صاف و همچنین باید به شکل نامنظم قطعه کار باشند.

 

راه حل: تعدادی بوش سخت را به صورت ایستاده بین سطح صاف فک های گیره و سطح نامنظم قطعه کار قرار می دهیم. بوش ها در حرکت به صورت افقی آزادند تا با افزایش نیرو به شکل سطح قطعه کار فرم بگیرند و نیروی گیرشی (gripping force) همگنی را به سطح آن وارد کنند.

 

تفکیک وابسته به شرایط

ایده ی جداسازی نیازمندی های متناقض، هنگامی که یک فرایند کمکی در شرایط خاصی اتفاق می افتد، برای حل تناقض ها مفید است. سیستم یا محیط آن باید به نحوی تغییر کند که فقط فرایند کمکی اتفاق بیافتد. به عنوان

مثال: در آشپزخانه، آبکش آب را عبور می دهد، ولی اسپاگتی یا برنج را نگاه می دارد.

 

323_a121525a.jpg

لینک به دیدگاه

به گفتگو بپیوندید

هم اکنون می توانید مطلب خود را ارسال نمایید و بعداً ثبت نام کنید. اگر حساب کاربری دارید، برای ارسال با حساب کاربری خود اکنون وارد شوید .

مهمان
ارسال پاسخ به این موضوع ...

×   شما در حال چسباندن محتوایی با قالب بندی هستید.   حذف قالب بندی

  تنها استفاده از 75 اموجی مجاز می باشد.

×   لینک شما به صورت اتوماتیک جای گذاری شد.   نمایش به صورت لینک

×   محتوای قبلی شما بازگردانی شد.   پاک کردن محتوای ویرایشگر

×   شما مستقیما نمی توانید تصویر خود را قرار دهید. یا آن را اینجا بارگذاری کنید یا از یک URL قرار دهید.

×
×
  • اضافه کردن...