Фазы и закономерности развития

22 
Прогнозы разрабатывают на период, в течение которого принимае-
мое решение будет иметь эффективное действие. При этом прогнозирова-
ние научно-технических проблем по созданию машин должно увязываться 
с общим прогнозом, характеризующим развитие техники, экономики, про-
мышленности. 
На этапе научных исследований в одних случаях ведется поиск ра-
ционального принципа действия машины, в других – поиск направления 
улучшения рабочих характеристик, в третьих – изучение возможности ис-
пользования в конструкции будущей машины изделий или материалов, 
выпускаемых промышленностью, в четвертых – проверяется пригодность 
тех или иных изобретений для данной конструкции и т.д. 
Материалы первых двух этапов процесса создания машины оформ-
ляют в виде технического предложения на разработку конструкторской 
документации. 
В отличие от проектирования, исследования и изобретательства под 
конструированием понимается разработка конструкторской документации, 
объем и качество которой позволяют изготовить машину с соблюдением 
всех требований машиностроительных технологий. 
Для прогнозирования необходимо знать исторические законы развития 
техники и факторы, определяющие это развитие. Факторы, определяющие 
развитие техники, подразделяются на внешние и внутренние (рис. 2.3). 
Рис. 2.3. Классификация факторов, определяющих развитие техники 
Электронный
архив
УГЛТУ

23 
Внешние факторы
выявляют необходимость развития машины, 
обуславливают предпосылки и условия, темпы развития машины. Они 
подразделяются на потребности, возможности и ограничения.
Потребности подразделяются на потребности общества в целом, по-
требности конкретной сферы использования машины, производственного 
процесса, в котором применяется машина. Потребности общества выра-
жаются в том, что машина должна обеспечивать повышение производи-
тельности труда, экономию материальных, энергетических и трудовых ре-
сурсов. Потребности производственного процесса – это потребности реа-
лизации тех или иных рациональных технологических процессов.
Другая группа внешних факторов – это научно-технические, произ-
водственные и экономические возможности общества реализовать те 
направления развития машин, которые определены потребностями. Научно-
технические возможности определяются уровнем науки, техники, техноло-
гии, достигнутым к тому моменту, когда будет необходима реализация со-
ответствующих направлений развития машины.
Темпы развития техники во многом определяются уровнем развития 
науки. Сейчас наука стала ведущим звеном в системе «наука – техника – 
производство». Значительно сократился период времени от открытия 
(идеи, формулирования нового технического принципа) до его практиче-
ской реализации в соответствующем типе машин. Например, идея двигате-
ля внутреннего сгорания была предложена Ф. Лебоном в 1801 году, а пер-
вый двигатель внутреннего сгорания, сконструированный Н. Отто и полу-
чивший практическое применение, появился только в 1878 году, т.е. лаг 
(разрыв во времени) составил почти 80 лет. В настоящее же время для ма-
шинной техники этот лаг составляет 10 - 15 лет и меньше. 
В любом случае для практической реализации идеи должно быть 
научное обоснование возможностей её реализации. Производственные 
возможности характеризуются соответствием технического уровня пред-
приятия (или предприятий), уровня квалификации его работников и уровня 
производственной мощности требованиям изготовления машины.
Экономические возможности - это возможности обеспечения необ-
ходимыми ресурсами (материальными, трудовыми, финансовыми) всех 
стадий реализации выбранного направления развития машины: от научных 
исследований до серийного производства.
Ограничения - это социальные и экологические требования, исклю-
чающие или сводящие к минимуму вредное воздействие машины на чело-
века и окружающую среду в процессе её производства и применения.
Внешние факторы могут ускорять или замедлять развитие техники, 
изменять тенденции её развития.
На темпы развития машины оказывают влияние и такие факторы, как 
длительность периодов научно-исследовательских и опытно-конструкторских 
Электронный
архив
УГЛТУ

24 
работ, подготовки производства, предшествующих промышленному освое-
нию машины и внедрению её в сферу применения. 
Внутренние факторы
присущи самой машине. Важным фактором 
являются естественные законы, на которых базируется технический прин-
цип. Так, повышение коэффициента полезного действия (КПД) поршневых 
паровых двигателей ограничилось практически 14% в силу действия зако-
нов термодинамики, и никакие технические совершенствования этих дви-
гателей объективно не позволяли преодолеть этот предел. И только пере-
ход на новый технический принцип работы двигателя позволил повысить 
его КПД. 
Подобно этому законы прочности не позволяют беспредельно сни-
жать массу конструкций без ущерба для её надёжности и работоспособно-
сти. Законы механики предъявляют соответствующие требования к выбору 
конструктивных форм элементов машины и их соединению, выбору типов 
и параметров её двигательной установки, передаточного механизма и ис-
полнительного (рабочего) органа.
Другим важным внутренним фактором является длительность жиз-
ненного цикла технического принципа, на котором базируется машина, и 
степень использования его потенциальных возможностей на момент про-
гнозирования. В начальной стадии освоения технического принципа раз-
витие машины идёт ускоренными темпами, но затем темпы развития за-
медляются и, наконец, развитие прекращается: технический принцип ис-
черпал себя. 
Третьим фактором, определяющим темпы и тенденции развития ма-
шин особенно на ранних стадиях, является соответствие используемой 
конструктивной формы содержанию технического принципа. Существует 
определённая преемственность формы машин одного функционального 
назначения, но основанных на разных технических принципах. Так, форма 
двигателя внутреннего сгорания подобна форме поршневого парового дви-
гателя, а водяное колесо дало форму паровой и газовой турбинам. Если 
форма соответствует новому принципу, это способствует ускорению темпа 
развития машин, если нет, то темп развития замедляется. 
Темпы и тенденции развития машин определяются также взаимным 
влиянием машин различных типов. Темпы их развития могут замедляться, 
как, например, в случае с паровой турбиной при конкуренции с двигателем 
внутреннего сгорания, или ускоряться за счёт использования принципи-
альных решений элементов одних машин в конструкции других, например 
применение принципа коробки передач токарного станка в трансмиссии 
автомобиля. 
Внутренние факторы отражают внутренние технические противоре-
чия, разрешение которых является движущей силой развития видов и
типов машин. В этом проявляется действие закона единства и борьбы
Электронный
архив
УГЛТУ

25 
противоположностей, который определяет внутреннюю логику развития 
машины. Можно выделить принципиальные и конструктивные противоре-
чия в развитии техники.
Принципиальные противоречия можно охарактеризовать как несоот-
ветствие между используемым в машине техническим принципом и требу-
емыми функциональными свойствами машины. Разрешение этого проти-
воречия означает смену технического принципа. 

жүктеу/скачать 6,77 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: