Сравнительная идеальность?

Здравствуйте.
Я вот все про гвозди и шурупы размышляю.
Очевидно, что они - продукты одной, максимум двух веток развития. Сначала крепили острыми (коническими) шипами, деревянными или костяными. Затем в результате поколачивания возникла плоская шляпка (и имеем гвоздь). Гвоздь, если у него отбить острие, вставлялся в природные дырки скрепляемых предметов (прототип болта). В Древнем Риме уже вовсю сверлили; если в болте высверлить дырку и просунуть туда щепку, то соединение будет еще прочнее. В том же Риме додумались наматывать на гвоздь проволоку, получился прототип шурупа; его вбивали, но вывинчивали. И так было очень долго, пока веке так в 15-м не изобрели резьбу. Болт стал винтом, у него появилась гайка, а шуруп приобрел практически современную форму. К тому же примерно в то же время изобрели шлиц и огранку шляпки. Для завинчивания стали использовать инквизиторский инструмент отвертку, а также прототипы современных гаечных ключей. Примерно веке в 17-м появился кованый винтовой гвоздь квадратного сечения. Собственно, перечисленные ТС развивались дальше, уже приспосабливаясь к новым материалам и нагрузкам: те же шуруп-саморез или дюбель.
Так вот, думаю я, можно ли сравнивать идеальность этих решений как бы "вообще", но с учетом линии развития.

И придумался такой вот ход. Предположим, что существующее решение - самое идеальное из имевшихся на тот момент. Просто допустим. Что гвоздь (или шуруп) - это когда системы нет, а функция выполняется. То есть: функция - удержание двух деталей относительно друг друга. Есть детали, есть гвоздь. Но ТС нет, хотя функция выполняется. Какова пропавшая ТС?

И так по всей цепочке: шип - гвоздь - гвоздь с намоткой - гвоздь с резьбой...

насколько правомерен такой подход?

Форумы: 

Вдогонку

Любопытная картина получается, когда размышляешь над физикой.

Вот гвоздь. То, что держит соединение, фактически только сила трения. Сила трения (упрощенно) пропорциональна произведению площади на коэффициент трения. Взяв гвоздь как цилиндр диаметром 2 и длиной 10, имеем площадь 62,8. При коэффициенте трения 0,3 (сталь/дерево) получаем силу трения 18,8.

Берем шуруп. Шуруп - упрощенно, тот же цилиндр (меньшего диаметра), на который наверчеа спиралью плоскость. Еще более упрощая, возьмем не сплошную спираль, а несколько насаженных на цилиндр колец. Общий диаметр и высота - прежние.
Диаметр цилиндра 1,2, длина 10. Общий диаметр 2.
Считаем: цилиндр - 37,7. Плошадь одного кольца - 2*2 (но работают обе плоскости) = 4. При 10 кольцах (витках) площадь шурупа = 37,7+40=77,7,
и трение 23,3 - что больше, чем у гвоздя. При 5 кольцах площадь шурупа = 37,7 + 20 = 57,7 и трение 17,3 что меньше чем у шурупа.

Берем болт. Чтобы его завернуть, нужно предварительно сделать дырку. Что снижает трение, хотя если привернуть его гайкой, то возникнет постоянное усилие, превосходящее силы трения. то же с дюбелем.

Получается, что идеальность нужно вычислять как минимум по двум параметрам: по трению в системе деталь/гвоздь, и по силе, прилагаемой к системе вдоль оси гвоздя.

Re: Сравнительная идеальность?

Изображение пользователя GIP.

Lynx wrote:
Я вот все про гвозди и шурупы размышляю. Очевидно, что они - продукты одной, максимум двух веток развития. .....вот, думаю я, можно ли сравнивать идеальность этих решений как бы "вообще", но с учетом линии развития.

И придумался такой вот ход. Предположим, что существующее решение - самое идеальное из имевшихся на тот момент. Просто допустим. Что гвоздь (или шуруп) - это когда системы нет, а функция выполняется. То есть: функция - удержание двух деталей относительно друг друга.
Есть детали, есть гвоздь. Но ТС нет, хотя функция выполняется. Какова пропавшая ТС?

Другими словами, гвоздь или шуруп - это временная замена функционального средства, удерживавшего две детали относительно друг друга?
Если честно, я смысла предложения не улавливаю.

В том числе - и по следующей причине.

Любое устройство, если оно понимается как система, в дальнейшем следует разделять не на конструктивные элементы, а на функциональные.

Более того, просто называть устройство системой - значит просто переименовывать ее, т.е. называть иным словом, не меняющим его смысл.

Возьмем все тот же гвоздь.
По определению из Википедии он "крепёжное изделие, представляющее собой цилиндр, параллелепипед, конус, пирамиду или винт, заострённый с одного конца и имеющий на втором, тупом конце плоскую рифлёную или декоративную шляпку. Используется для скрепления различных материалов (в основном деревянных) посредством забивания".

Как устройство гвоздь состоит из выполненных из одного и того же материала последовательно расположенных шляпки, различной формы протяженного тела и заострения тела на противоположном от шляпки конце.

Гвоздь как система состоит из функциональных элементов, т.е. таких, посредством которых выполняются главная, основные и вспомогательнве функции гвоздя. Мне они для гладкого цилиндрического гвоздя в первом приближении видятся такими:

ГФ - скрепление деталей.
ОФ-1 - продольная устойчивость при забивании
ОФ-2 - закрепление в деталях после прекращения забивания
ОФ-3 - удержание в деталях после забивания.

Каждая функция выполняется соответствующим средством, число которых отнюдь не определяются только конструктивными элементами. Например, изогнувшись в какой-либо детали в процессе забивания, тело гвоздя вполне может повысить способность ОФ-3 за счет (произвольной) формы изгиба, которая может возникнуть совершенно случайно, а не по задумке конструктора гвоздя.

По отношению к какой функции Вы формулиркете идеальность? Только к главной?

На мой взгляд, это неправильно, ибо существенными даже для такого простого устройства являются все его основные фоункции, находящиеся в единстве. Поэтому поставленный Вами вопрос требует уточнения.

Subscribe to Comments for "Сравнительная идеальность?"