Структурный анализ систем

П₂ — магнитное поле, генерируемое магнитом В₂^»;

(В₁, В₅) — абразив, спеченный с ферромагнитными частицами В₅.

Задача 9.5. Упаковка изделий

Условия задачи

Известен способ упаковки и консервации изделий путем окунания их в расплав полимера. Снимать такую упаковку с изделий со сложнорельефной поверхностью достаточно тяжело. Приходится ее разрезать, что может привести к порче ее поверхности.

Как быть?

Разбор задачи

Составим вепольную модель описанной системы. Она может быть описана схемой (П.14)

Здесь

В₁ — изделие;

В₂ — упаковка;

П — сила, с которой упаковка удерживается на изделии.

Задача описывается веполем с полезной и вредной связью. Полезное действие (прямая стрелка от П к В₁) — удержание упаковки на изделии. Вредное (волнистая стрелка от П к В₁) — невозможность снятия упаковки без порчи изделия из-за сильной адгезии.

Одна из возможностей устранения описанных недостатков — это использование внутреннего комплексного веполя (П.15).

Чтобы облегчить операцию снятия упаковки, предложено перед окунанием в расплав ввести подслой, содержащий парообразующее вещество при низкой температуре (рис. П.12). Съем упаковки осуществляется путем нагрева упаковки. Под упаковкой образуется пар, который разрывает упаковку71.

Подслой вводят путем окунания изделия в расплав парообразующего вещества или нанесение его с помощью пульверизатора. Затем охлаждают изделие, например, обдувая его воздухом. Затем окунают в расплав полимера.

Состав для получения подслоя состоит из 50% легколетучего растворителя ацетона и 50% полимерной композиции, используемой для получения основной упаковочной пленки, что предотвращает загрязнение ванны с расплавом для нанесения основной упаковочной пленки чужеродной композицией.

В схеме (П.15)

В₁ — изделие;

В₂ — упаковка;

П — сила, с которой упаковка удерживается на изделии;

В₃ — подслой, содержащий парообразующее вещество;

П₁ — температурное поле.

Рис. П.12. Упаковка изделий со сложнорельефной поверхностью

Задача 9.6. Опоры мостов

Условия задачи

Быки (опоры) мостов в зимнее время покрываются льдом и постепенно разрушаются. Вода попадает в трещины быков, при замерзании лед расширяется и откалывает куски.

Необходимо устранить этот недостаток наиболее простым и дешевым способом.

Разбор задачи

Условие — прототип

Вода В₂ омывает бык В_1. На воду В₂ воздействует низкая температура и вода превращается в лед, что портит быки.

Вепольная схема задачи описывается схемой (П.16)

Где

В₁ — бык (опора моста);

В₂ — вода;

П₁ — температура (ниже нуля).

Решение

Задача описывается веполем с вредной связью. Одно из возможных решений — перейти к внешнему комплексному веполю (П.17).

Необходимо ввести В₃, не позволяющее воде замерзать.

Воспользуемся ресурсами системы.

Ниже поверхности воды, особенно на дне, вода имеет температуру выше нуля. Остается тепло передать воде на поверхность вокруг быка. Необходимо использовать вещество с более высоким коэффициентом теплопроводности, например, медь. Вокруг быков помещают медные трубы, вбитые в грунт (дно), они передадут тепло на поверхность и согреют воду вокруг быков (рис. П.13).

В₃ — медная труба.

Более детально схему (П.17) можно представить в виде (П.18)

Где

В₄ — теплая вода (на дне реки);

П₃ — температура выше нуля градусов, передающая от воды В₄;

П₂ — температура выше нуля градусов, передающая от медной трубы В₃.

Рис. П.13. Предохранение опор моста72