Кінематичні закони

1) Закон збільшення ступеня ідеальності описується наступному виразом:

де Ф_к і Ф_ш - відповідно корисні і шкідливі фактори.

Розвиток технічної системи йде у напрямі збільшення корисних, і зменшення шкідливих чинників. Підвищення ідеальності технічних систем здійснюється шляхом розгортання - збільшення кількості і якості виконуваних корисних функцій за рахунок ускладнення системи і згортання - спрощення системи при збереженні і збільшенні кількості і якості корисних функцій. На всіх етапах розвитку процеси розгортання і згортання можуть чергуватися, приходячі на зміну один одному. При загальному розгортанні системи окремі її підсистеми можуть згущуватися і навпаки. Розгортання технічної системи в процесі її розвитку в рамках існуючої конструкції передбачає включення в систему додаткових підсистем (елементів), що підвищують якість виконання основних функцій, що компенсують недоліки. Згортання припускає зменшення числа елементів системи за рахунок виконання необхідних функцій іншими елементами системи. Узгодження – розузгодження є також важливими чинниками в підвищенні ідеальності системи Узгодження в матеріалознавстві можна поспостерігати на вирівнюванні властивостей матеріалів за всім обсягом: використання матеріалів високої чистоти: усунення внутрішньої напруги в матеріалі. Прикладом може служити застосування надчистого заліза для запобігання окисленню. Відсутність в матеріалі домішок виключає можливість утворення мікрогальванічних пар. Іншим прикладом може служити використання однакових матеріалів для різних функцій (одна і та ж сталь може бути застосована для колінчастого валу і шестерень коробки передач автомобіля). Може бути також підбір матеріалів для взаємодіючих частин, щоб вони не надавали руйнуючої дії один на одного (сталевий вал, бронзовий підшипник ковзання). Розузгодження виявляється в тому, що прагнуть одержати диференціацію властивостей матеріалів за об'ємом:

а) спрямоване легування металів;

б) використання заздалегідь напружених матеріалів.

Прикладом можуть служити:

а) виготовлення інтегральних схем дифузією атомів різних домішок у чистий кремній;

б) поверхневий гарт сталі.

Розузгодження полягає у використанні композитних матеріалів.

Динамічне розузгодження - розузгодження, що полягає у використанні речовин з агрегатним станом, що змінюється, що знаходяться в змішаному агрегатному стані (суміш твердого і рідкого), перехідних в процесі роботи з одного стану в інше під дією поля, що управляє. Наприклад, при необхідності створити тиск усередині порожнини в неї наливають воду, а потім заморожують. Іншим прикладом є застосування електро- і магнітореологічних рідин, що тверднуть у відповідних полях (електричному або магнітному).

2) Важливим законом, що визначає необхідність вдосконалення технічної системи, є нерівномірність розвитку її частин (це, зокрема, є причиною виникнення технічних суперечності в системі).

3) Закони витіснення з системи людини. Ефективним напрямом вдосконалення технічних систем є витіснення з них людини:

-з виконавчого рівня: поява простих інструментів типу дубина, кам'яний ніж, перетворювач енергії типу важеля;

-з рівня управління: кермо корабля, повітряне кермо - електрони, копірувальні пристрої;

-з рівня ухвалення рішень появу датчиків, перетворювачі інформації, від біноклів до електронних систем, автоматичних систем: управління.

4) Ще одним важливим законом, що визначає вдосконалення технічних систем, є перехід в надсистему, що вичерпали свої можливості систем як складові частини надсистемы і розвиток йде на новому рівні. Прикладом може служити створення оброблювальних музичних центрів та ін.