Информационная модель объекта автомобиль

Тест по информатике Информационное моделирование 6 класс

Тест по информатике Информационное моделирование 6 класс с ответами. Тест включает в себя 2 варианта. В каждом варианте по 6 заданий.

Вариант 1

1. Информационная модель объекта автомобиль:

1) схема внутреннего устройства
2) объект-оригинал
3) радиоуправляемая модель автомобиля
4) поэтическое описание

2. Натурная модель:

1) схема маршрута
2) радиоуправляемая модель моторной лодки
3) карточка из библиотечного каталога
4) описание маршрута

3. Модель, которая может использоваться для управления движением транспорта:

1) физическая карта
2) расписание движения
3) муляж транспортного средства
4) глобус

4. Смешанная информационная модель:

1) рисунок
2) фотография
3) формула
4) график

5. Впишите пропущенное слово.

____________ — это процесс создания и использования модели.

6. Установите соответствие.

1) Натуральная модель
2) Информационная модель

А) диаграмма цветка
Б) кукла Барби
В) контурная карта мира
Г) детский манекен
Д) макет дома
Е) чертеж дома

Вариант 2

1. Натуральная модель объекта человек:

1) описание места проживания
2) объект-оригинал
3) макет скелета
4) рисунок строения тела

2. Информационная модель:

1) муляж камеры видеонаблюдения
2) радиоуправляемая модель моторной лодки
3) игрушечная машинка
4) схема Московского метрополитена

3. Модель, которая может использоваться для составле­ния прогноза погоды:

1) графики средних температур
2) физическая карта
3) художественное описание природы
4) глобус

4. Образная информационная модель:

1) рисунок
2) схема
3) формула
4) график

5. Впишите пропущенные слова.

Объект-заместитель принято называть _______________, а исходный объект — _______________.

6. Установите соответствие.

1) Образная информационная модель
2) Знаковая информационная модель
3) Смешанная информационная модель

А) диаграмма продаж
Б) карта Луны
В) рисунок магазина
Г) фотография Луны
Д) кассовый чек
Е) нотная запись Лун­ной сонаты

Ответы на тест по информатике Информационное моделирование 6 класс
Вариант 1
1-1
2-2
3-2
4-4
5. моделирование
6. 1БГД 2АВЕ
Вариант 2
1-3
2-4
3-1
4-1
5. моделью, прототипом (оригиналом)
6. 1ВГ 2ДЕ 3АБ

Источник

Глава 3 Информационная модель процесса создания машины и формирования ее качества

Информационная модель процесса создания машины и формирования ее качества.

Процесс создания машины распределен во времени и пространстве, состоит из ряда этапов, последовательно выполняемых разными специалистами, начиная от замысла и кончая его реализацией в изготовленной машине. Очевидно, что каждый этап этого процесса каким-то образом участвует в формировании качества машины, и достигнутое качество есть суммарный результат работы этих разных специалистов. Очень важно с точки зрения конечного результата выявить роль каждого этапа, определить на каждом этапе задачи специалистов как участников единого процесса формирования требуемого качества машины и средства, которыми они располагают для эффективного решения своих задач. Для этого нужна модель процесса создания машины, описывающая взаимные связи этапов и их задач по обеспечению требуемого качества создаваемой машины.

Такую модель можно создать, представив процесс создания машины как процесс информационный. Информационным назовем такой процесс, в ходе которого создается новая информация о каком-нибудь объекте, она переносится, трансформируется (преобразуется), представляется, анализируется (сопоставляется). Все эти признаки можно обнаружить в процессе создания машины. На рис. 3.1. представлена схема, названная информационной моделью процесса создания машины. Модель включает последовательно выполняемые законченные части процесса и их содержание с точки зрения работы с информацией о машине.

Весь процесс создания машины начинается с возникновения некоторой потребности в человеческом обществе. Если это потребность в услуге (например, перемещение человека в пространстве), то удовлетворить ее можно с помощью какой-нибудь транспортной машины (велосипед, мотоцикл, автомобиль и т. д.); назовем такие машины сервисными. Если возникла потребность в продукте, то появляется необходимость в ряде машин, с помощью которого реализуется технологический процесс получения этого продукта (например, хлеба, макарон, тканей и т. д.); назовем такие машины технологическими.

Набор свойств, которыми должна обладать будущая машина, т. е. ее требуемое качество, формирует либо будущий потребитель этой машины на основе опыта использования подобных машин в прошлом (что характерно для технологических машин производственного назначения), либо специалисты – маркетологи, изучающие рынок потребностей (что характерно для сервисных машин и технологических бытового назначения). Процесс формирования требуемого качества соответствует этапу разработки технического задания. Будущего потребителя или маркетолога назовем Заказчиком.

В ходе разработки технического задания на проектирование Заказчик составляет по возможности полный список показателей служебного назначения машины и определяет требуемые количественные значения каждого из них. Глубина проработки технического задания, т. е. полнота списка показателей служебного назначения, определяет как полноту описания качества создаваемой машины, так и характеризует качество выполнения этого первого этапа процесса создания машины, результат которого является главным источником входной информации для конструктора.

Поэтому для повышения качества технического задания к его разработке привлекаются не только прошлый опыт Заказчика (потребителя), но и опыт Конструктора по проектированию аналогичных машин в прошлом, и опыт Метролога, зафиксированный в стандартах и

другой нормативной документации.

Для обеспечения соответствия качества будущей машины современному уровню развития техники и технологий все участники разработки технического задания должны использовать достижения научно-технического прогресса, содержащиеся в патентной, научной литературе, в научной периодике. В ряде случаев при создании пионерских машин, обеспечивающих дальнейший научно-технический прогресс, требуются предпроектные исследования, в ходе которых выявляются и формируются принципиально новые показатели служебного назначения, либо уточняются их количественного значения.

Таким образом, в техническом задании на проектирование содержится или, по крайней мере, должен содержаться исчерпывающий список показателей служебного назначения будущей машины. Для обеспечения безошибочности проведенной работы список показателей должен быть разделен на три группы, описанные в главе 1. Этот список фактически представляет собой полное описание требуемого качества будущей машины. С позиций информационного подхода к процессу создания машины разработка технического задания на проектирование представляет собой этап, где создается информация о будущей машине, другими словами формируется ее первичный информационный образ. Напомним здесь, что этот информационный образ описан набором показателей служебного назначения, на каждый из которых обязательно заданы:

Чертеж детали дает нам полное представление о ней как о будущем материальном объекте. Это представление достигается следующими информационными средствами:

· конструктивная форма детали – замкнутый объем, образованный сочетанием различных геометрических поверхностей (плоскостей, цилиндров, конусов и т. д.);

Из чертежей сборочных единиц и машины мы получаем информацию:

· О взаимном расположении деталей и сборочных единиц в пространстве, при котором обеспечивается выполнение сборочными единицами своего функционального назначения, а машиной – своего служебного назначения. Количественно взаимное расположение деталей описывается размерами взаимного расположения (например, межосевое расстояние зубчатой пары в редукторе, параллельность осей находящихся в зацеплении зубчатых венцов и т. д.).

· О характере взаимодействия сопрягаемых деталей. Качественно и количественно характер взаимодействия описывается посадками соединений. Например, посадка определяет минимальный зазор и качественно характеризует подвижное соединение деталей, в то время как посадка определяет минимальный натяг и характеризует неподвижное соединение. Назначение квалитета в посадках определяет максимальные зазоры или натяги в соединениях деталей.

Размеры взаимного расположения деталей и сборочных единиц в машине, посадки в соединениях деталей и сборочных единиц вместе с размерным описанием всех деталей образуют размерное описание машины.

Таким образом, в конструкторской документации машина описана конструктивной формой деталей, размерным описанием (деталей, сборочных единиц и машины в целом) и свойствами выбранных конструкционных материалов.

Можно считать, что в конструкторской документации содержится новый информационный образ создаваемой машины. Тогда работа Конструктора как участника информационного процесса состоит в преобразовании первичного информационного образа в другой, который назовем пространственно-размерным.

Работа Конструктора по преобразованию одного информационного образа машины в другой содержит два этапа: проектирование машины и ее конструирование. На этапе проектирования Конструктор выбирает исполнительные поверхности, которыми машина будет выполнять служебное назначение. Затем устанавливает и описывает все виды связей, которые необходимо организовать между этими поверхностями. Для реализации каждой связи Конструктор разрабатывает принципиальную схему устройства, которое необходимо иметь в конструкции машины. При этом он может либо воспользоваться прошлым опытом, т. е. выбрать такое устройство из числа известных, ранее разработанных и использованных в других машинах, либо разработать и использовать в проектируемой машине принципиально новое устройство, получить на него патент, что скажется на техническом уровне проектируемой машины и повысит ее конкурентоспособность. Он может выбрать или создать принципиальные схемы устройств, реализующих одновременно несколько разных связей. Выбранные устройства объединяются между собой в принципиальную схему машины. Разработка принципиальной схемы машины – это творческий этап работы Конструктора, в ходе которого принимаются решения либо отвечающие достигнутому уровню развития техники и технологий, либо продвигающие далее научно-технический прогресс в той области техники, в которой будет использоваться проектируемая машина.

Рис. 3.2. Схемы формообразования цилиндрической поверхности

и их реализации на токарном станке

Для того чтобы реализовать на токарном станке все способы формирования осесимметричных поверхностей вращения, необходимо в его конструкции создать исполнительные поверхности, позволяющие установить на станок заготовку и придать ей вращение, а также установить инструмент и придать ему движение вдоль оси вращающейся заготовки, либо по нормали к этой оси. Для установки заготовки используются конические отверстия в шпинделе ИП1 и в пиноли задней бабки ИП2, в которые будут установлены передний и задний центры и уже на них – зацентрованная предварительно заготовка, для установки инструмента на резцедержке создается плоская поверхность ИП3, как это показано на рис. 3.3. Для осуществления формообразования поверхностей вращения между этими исполнительными поверхностями необходимо создать ряд связей. Во-первых, связи размерные: соосность и параллельность осей конических отверстий ИП1 и ИП2 для определения положения оси вращения заготовки и расстояние между общей осью отверстий ИП1 и ИП2 и плоскостью резцедержки ИП3, которое определит радиус поверхности вращения. Во-вторых, связи кинематические: вращение ИП1 с разной угловой скоростью (разным числом оборотов в минуту) и движение несущей резец ИП3 вдоль заготовки или в радиальном направлении со скоростью осевой или радиальной подачи в мм/об. В-третьих, связи динамические: между ИП1 и ИП2 для надежного крепления заготовки во время обработки; крутящий момент на ИП1, превосходящий момент резания; силу осевой и радиальной подач, приложенную к ИП3 и превосходящую осевую Рх или радиальную Ру составляющие силы резания.

Рис. 3.3. Исполнительные поверхности токарного станка и виды связей между ними

В рассматриваемом примере проектирования токарного станка для реализации кинематической связи между коническим отверстием шпинделя ИП1 и плоскостью резцедержки ИП2, обеспечивающей продольную или поперечную подачи S мм/об., Конструктор может использовать механические (например, зубчатые) передачи, может использовать гидравлические исполнительные устройства (гидравлический мотор на шпинделе станка для привода его во вращение со скоростью n об/мин. и гидроцилиндры для продольной и поперечной подач ИП3 со скоростью S мм/об.), согласовав скорости их движений системой гидроавтоматики. Наконец, можно обеспечить эту кинематическую связь информационно, применив для привода во вращение шпинделя и ходового винта или валика шаговые электродвигатели и систему программного управления, подающую на их обмотки соответствующие числа импульсов в минуту. Выбор того или иного устройства из числа возможных в каждом конкретном случае зависит от многих причин, которые Конструктор должен учесть при разработке принципиальной схемы машины.

На этапе конструирования Конструктор разрабатывает конструктивную форму деталей, материализующих принципиальную схему машины; используя операторы преобразования информации (расчетные формулы) рассчитывает размеры поверхностей деталей и их взаимного расположения; при разработке сборочных чертежей определяет необходимое расположение деталей в машине и описывает это размерами.

Проиллюстрируем эту часть работы Конструктора простым примером проектирования гидравлического подъемника для подъема штучных грузов массой m, принципиальная схема которого приведена на рис. 3.4.

Рис.3.4. Принципиальная схема гидроподъемника

Если диаметр поршня гидроцилиндра , а штока , то эти его основные размеры можно определить из уравнений гидравлики (3.1) и сопротивления материалов (3.2):

(3.1)

(3.2)

– сила тяжести груза;

– допустимое напряжение на растяжение выбранного материала штока;

– давление масла в гидросистеме.

(3.3)

(3.4)

Другие примеры использования расчетных формул из различных наук для преобразования в размеры деталей и их взаимного расположения показателей служебного назначения разных машин приводит [4]. Эти примеры, как и пример расчета гидроцилиндра, показывают как Конструктор в ходе проектирования и конструирования преобразует все виды связей между исполнительными поверхностями машины в связи размерные и связи свойств материалов.

Обратим внимание на то, что формулы типа (3.3) и (3.4) представляют собой функции размеров (в левой части формул – размер детали), аргументами которых выступают значения показателей служебного назначения и характеристика свойств выбранного материала (в примере с гидроцилиндром – масса поднимаемого груза m и допустимое напряжение на растяжение материала штока). С помощью таких формул Конструктор преобразует первичный информационный образ машины в пространственно-размерный, а сами формулы назовем операторами преобразования информации, подчеркнув таким образом их функцию в информационной модели процесса создания машины.

Обратим внимание также на то, что этими расчетами Конструктор определяет номинальные значения размеров по номинальным значениям показателей служебного назначения и свойств материала, и таким образом в номинальных значениях размеров оказывается «зашифрованным» требуемый уровень качества машины.

Очевидно, что для описания требуемой стабильности качества в пространственно-размерном информационном образе у Конструктора нет других средств, кроме допусков на размеры и свойства материалов.

Показателем качества такой посадки является натяг i, определяемый как функция крутящегося момента или сдвигающей силы, которую должно преодолевать это соединение. По минимальной величине конструктор выбирает посадку p.

Рис.3.5. Схема расположения полей допусков посадки Ø

Можно полагать, что – это номинальное значение натяга, т. е. требуемый уровень качества соединения. Однако, диаметр отверстия в партии соединений отклоняется от номинального в пределах поля допуска 7 квалитета, а диаметр вала – в пределах поля допуска 6 квалитета. В результате этого показатель качества соединения – натяг получит рассеяние по полю .

Это поле и будет характеризовать стабильность качества соединения. Выбирая квалитеты точности для вала и отверстия, конструктор задает требуемую стабильность качества соединения.

Требуемую стабильность качества всей машины в пространственно-размерном информационном образе Конструктор описывает (задает) двумя группами характеристик. Первую группу характеристик образуют показатели свойств материалов всех составляющих машину деталей. Эти характеристики для выбранных материалов деталей задает Конструктор в чертежах деталей. Их достижение обеспечивает Технолог в технологических процессах изготовления деталей.

Вторая группа характеристик описывает геометрическую точность машины. Под точностью машины понимают соответствие ее геометрически правильному прототипу. Под геометрически правильным прототипом понимают машину, изготовленную по номинальным значениям всех размеров, составляющих ее размерное описание. Для оценки этого соответствия используются следующие характеристики, называемые показателями точности:

1) допуски размеров исполнительных поверхностей машины;

2) допуски на форму (допускаемые макрогеометрические отклонения формы ) исполнительных поверхностей;

3) допускаемые микрогеометричесие отклонения формы (шероховатость) исполнительных поверхностей;

4) допуски размеров, описывающих взаимное расположение исполнительных поверхностей;

5) допуски размеров, описывающих взаимные перемещения исполнительных поверхностей.

Первые три группы показателей Конструктор задает в чертежах тех деталей, в конструктивную форму которых входят исполнительные поверхности машины. На этом его действия заканчиваются, а достижение требуемых (заданных Конструктором) их значений обеспечивается Технологом в технологических процессах изготовления этих деталей.

Последние две группы характеристик не только задаются Конструктором, но и обеспечиваются назначением особых требований к некоторым составляющим машину деталям и их соединениям. Состав этих особых требований и методика их назначения будут рассмотрены подробно в следующей главе. Здесь только отметим, что все действия по назначению этих требований представляют собой работу Конструктора с информацией, составляющей пространственно-размерный информационный образ машины.

Рис. 3.6. Схема сравнения достигнутой и требуемой точности размера А

Из схемы видно, что перенос считается адекватным, если выполняются следующие условия:

Для решения этих задач Технолог располагает банком операторов переноса информации, которые представляют собой методы обработки материалов. Поскольку конструкционных материалов великое множество, банк этот достаточно обширен и непрерывно пополняется. Дополнительной сложностью для Технолога является то, что каждый из методов обработки обладает ограниченными возможностями с точки зрения достижения стабильности обеспечиваемого качества (точности получаемых на материале размеров и свойств материала), что заставляет для обработки одной поверхности детали в зависимости от требуемой точности применять последовательно ряд методов обработки. Поэтому перед Технологом стоит задача организации технологических процессов во времени и в пространстве, решение которой наряду с обеспечением требуемой стабильности качества в партии машин должно обеспечить и минимально необходимые затраты на достижение этого требуемого качества. Это обстоятельство превращает задачи Технолога в технико-экономические и требует от него определенных экономических знаний и умений их применения для оценки проектируемых технологических процессов.

Заключительным этапом процесса создания машины является ее сертификация, т. е. измерение достигнутого качества и его оценка путем сравнения с требуемым. Сертификацию выполняет Метролог, и она состоит из двух частей, каждая из которых обеспечивает в информационной модели обратные связи, позволяющие управлять отдельными этапами процесса создания машины (см. рис. 3.1.).

Первая часть сертификации представляет собой контроль качества переноса пространственно-размерной информации, выполненного Технологом. Контроль выполняется в статике службами ОТК цехов и предприятия в целом. В ходе этого контроля измеряются свойства материалов и пространственно-размерная информация в изготовленной машине и результаты измерений сопоставляются с соответствующими величинами, заданными в конструкторской документации, что позволяет оценить адекватность переноса, т. е. качество работы Технолога. В результате выявляется так называемый производственный брак, который к дальнейшей процедуре сертификации не допускается, а для Технолога является сигналом об отклонениях в технологических процессах.

Конечным результатом сертификации является заключение для потребителя о достижении требуемого качества машины (документ, называемый сертификатом соответствия). Основанием для такого заключения может быть только сопоставление достигнутых в созданной машине значений показателей служебного назначения с указанными в техническом задании на проектирование. Это требует их измерения. Такое измерение осуществляется в ходе эксплуатационных испытаний машины. Например, в ходе эксплуатационных испытаний необходимо подтвердить, что достигаемая при изготовлении деталей на вновь созданном токарном станке точность размера d цилиндрической поверхности соответствует значению показателя служебного назначения, описывающего объект, на который направлено действие машины (обработанную деталь) в техническом задании. Для этого обрабатывают опытную партию деталей, измеряют полученные размеры, результаты измерений обрабатывают методами математической статистики и определяют поле рассеяния. Станок обладает требуемым качеством по этому показателю, если ωd

Источник