功能是对技术系统或产品能完成的任务的抽象描述,是反映产品所具有的特定用途及各种特性,是系统或子系统输入、输出时,参数或状态变化的一种抽象描述。借助于功能基的思想,可以规范功能表达的方式。
结合工程需求,钻机的总功能定义为“切削岩层”。
在分析了辐射井水平钻机的总功能为“切削岩层”后,将从物质流、能量流、信息流几个方面,对钻机工作时的输入流和输出流之间存在的联系进行进一步分析。首先分析钻机工作过程中的物质流的输入与输出,由于钻机在施工时,是在辐射井内钻削地表,因此可确定输入有完整的地表;在钻进过程中为了便于排出切削下的土壤和砂石,需要用水冲击,即确定输入水;钻机钻进的过程中离不开的一个重要工具是钻头,因此钻头也是一输入流。以上输入流经过钻机的钻进施工后,所输出的量即是岩层和通过钻具的切削而产生的岩屑,之前充入的水还会输出,而通过钻头的切削,还会出现土壤,同时钻头仍然存在,即确定出了物质流的内容。
钻机在工作时需要能量的输入,目前常用的提供能量有电能、机械能、液压等。由于钻机在井下作业时条件比较恶劣,而且会有大量的水和砂石存在,考虑到施工人员的安全和钻机施工过程中性能的稳定性等因素,选择液压比较理想。在利用液压的同时,也离不开施工人员的操作,即可确定出能量的输入为人力和液压。而钻机在钻进过程中,输入的能量会发生转化,如会产生转矩带动钻头工作和转化为推力推动钻头实现进给;钻头不停地旋转产生热能,还会伴随着振动。通过该分析,即确定出了能量流的输入流与输出流。(www.xing528.com)
钻机工作时的信息流就是通过开关的启动和停止来控制信号的。图2-5所示为钻机的总功能黑箱图。
图2-5 钻机的总功能黑箱图
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