CC BY
14
- © В.М. Забабурин, Н.Н. Чибинев,
В.И. Дремов, С.В. Баловцев, 2014
УДК 504.064.4:004.5
В.М. Забабурин, Н.Н. Чибинев, В.И. Дремов, С.В. Баловцев ГИПОТЕТИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ
ЭНЕРГОВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭРГАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Проведены исследования объектно-субъектных отношений в эргатических системах. Разработан алгоритм энергетического взаимодействия эргатических систем. Выдвинута гипотеза о волновом характере механизма процессов взаимодействия. Ключевые слова: эргатические системы, горнодобывающее предприятие, силовое поле.
Горнодобывающее предприятие представляет собой сложную эргатическую систему, которая функционирует на основании взаимодействия объектов различной природы путем передачи, распределения и трансформации ВЭИ потоков [1]. Основу любого взаимодействия в эргати-ческих системах составляют объектно-субъектные отношения, протекающие по принципам итеративности, компли-ментарности и трансформации. В качестве объекта будем рассматривать исследуемую систему, в роли субъекта принимаем внешнюю среду.
Любой субъект обладает способностью (функцией) выделения во внешнем для себя пространстве области потенциального воздействия; зоны, свойства и (или) величины основных параметров которых отличаются в ту или иную сторону от его аналогичных характеристик.
Отличительные признаки субъекта: наличие силового поля, способность к движению, организационная структура, система адаптации... Силовое поле обусловливает все остальные характеристики и свойства субъекта. В свою очередь оно есть результат наличия энергопотенциала субъекта.
Вектор действия всегда направлен от субъекта к объекту, который призван дополнить недостающие свойства и характеристики первого.
Взаимодействие - это всегда конфликт двух начал, борьба за жизненное пространство, конкуренция на рынке возможностей развития. Процесс взаимодействия возможен только в открытой системе при условии непрерывного обмена ВЭИ с внешней средой. Результат взаимодействия выражается в перераспределении первоначальных сил, изменении параметров движения реагентов (вектора, скорости, траектории.) и переходе системы в новое состояние. В результате взаимодействия происходит изменение состояния обеих систем, т.к. цели взаимодействующих сторон тождественны: поглотить энергию противника, подчинить его себе, расширить зону влияния и господствовать с неиссякаемой тенденцией к развитию. Алгоритм взаимодействия, ведущий к созданию текущих состояний исследуемой системы следующий:
1. Формирование «поверхности контакта» сил взаимодействия.
Начальный этап процесса взаимодействия. В результате зондирования системой окружающего пространства выделяется потенциальный объект и создается фронт напряженности в направлении воздействия. Силы, возникающие в зоне контакта взаимодействующих систем, определяют уровень защитных реакций, направленность их действия, а также вид и
величину последствий воздействия. Механизм защитных реакций (вторая сторона взаимодействия) обеспечивает постоянную адаптацию системы и ее элементов к изменениям внешней среды. Соотношение силы воздействия и силы защитных реакций, обеспечивающее способность системы самовосстанавливаться обуславливает понятие нормы или предела воздействия (устойчивости системы).
2. Создание единого силового поля (за счет суперпозиции).
Обязательным условием перехода системы в новое состояние является наложение силовых процессов, т.н. суперпозиция полей. Это наложение есть, как правило, результат взаимодействия неких сил, создающих градиент (разность) значений основных параметров системы. Для обеспечения этих процессов энергия в систему должна поступать из внешней среды постоянно. До настоящего момента механизм этих процессов не изучен и может быть рассмотрен лишь гипотетически. В частности можно утверждать, что природа взаимодействия - энергетическая, а механизм взаимодействия волновой. Сложность выяснения, а тем более описания механизма взаимодействия обусловлена одновременностью и согласованностью процессов поглощения и излучения потоков ВЭИ каждым объектом взаимодействия.
3. Возникновение градиента параметра, являющегося функцией состояния исследуемой системы.
В качестве критерия оценки состояния системы целесообразно использовать ее внутреннюю энергию или энтропию, которые являются функциями ее состояния, т.к. величина их изменения при переходе системы из одного состояния в другое не зависит ни от начального и конечного ее состояний, ни от способа (вида) переходных процессов [2].
4. Нарушение симметрии взаимодействующих объектов.
Система переходит в новое состояние только тогда, когда найдется одно единственное общее симметрическое соотношение в структуре или движении взаимодействующих объектов (направление развития системы), которое и определяет, в конце концов, ось изменения ее состояний и конечный результат.
5. Возникновение резонанса, т.е. согласованности поведения реагирующих объектов.
Физическим проявлением возникающего симметрического соотношения служит явление резонанса, т.е. совпадение частоты собственных колебаний системы с частотой пульсаций внешнего воздействия, ведущее к возрастанию амплитуды обменных процессов. Любая эргатическая система является резонатором, так как обладает свойствами упругости, плотности, восстанавливаемости (релаксации), универсального метаболизма. Она способна резонировать, то есть давать отклик и получать возмущение извне, настраиваться на определенную частоту взаимодействия. Эта частота является оптимальной в данных условиях для взаимодействующих объектов.
6. Создание единого фазового пространства.
При резонансе фазовое пространство взаимодействующих объектов объединяется (становится общим). Специфическим свойством единого фазового пространства является возможность увеличения амплитуды колебаний системы (условие ее фазового перехода) за счет незначительной силы взаимодействия. Это качество имеет исключительно важное практическое значение при решении проблемы управления безопасностью труда на горнодобывающих предприятиях.
7. Формирование вектора развития системы.
Вектор развития, как правило, определяется конечной целью функционирования анализируемой системы. Как известно, любое движение (в нашем случае - развитие системы) всегда идет из области большего напряжения в зону с меньшей напряженностью силового поля. Поэтому траектория развития системы - это всегда линия наименьших сопротивлений среды. В целом направленность развития есть интегральное свойство системы, отражающее не только ее структурную целостность, но и уровень функционального состояния. Это состояние описывается процессами аккумуляции и преобразования энергии как основного способа сохранения системы и обеспечения направленности ее развития. В открытых системах развитие (изменение состояния) связано с уменьшением энтропии, увеличением энергоптенциала, совершенствованием их организации, усложнением их функций и структуры.
8. Переход системы в иное фазовое состояние.
Момент фазового перехода характеризуется объективным изменением свойств и параметров системы. Соотношение характеристик инициирующих точку бифуркации обуславливает создание зоны аттрактора, который не зависит от начальных условий развития системы, а определяется соотношением соответствующих параметров системы и внешней среды.
Следует помнить, что результат взаимодействия всегда обусловлен естественным стремлением энергопотенциалов взаимодействующих сторон к выравниванию и (или) нежелательным рассеиванием (диссипацией) энергии в пространстве. Результат взаимодействия внешне всегда проявляется в изменении функциональности системы.
Опираясь на разработанный выше гипотетический механизм энерговзаимодействия эргатических систем, можно сформулировать практические рекомендации по проектированию систем управления безопасностью труда на современных горнодобывающих предприятии.
1. Забабурин В.М. Концептуальные основы энергетического взаимодействия систем в условиях горнодобывающего предприятия // Безопасность горных предприятий: Сб. науч. тр. по матер. симпозиума «Неделя горняка-2009». - М.: Изд-во «Мир горной книги», 2009. - С. 85-89.
_ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2. Забабурин В.М. Энтропия как критерий оценки безопасности эргатических систем // Перспективные технологии добычи и использования углей Донбасса: Матер. Международ. науч.-практ. семинара. - Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2009. -С. 250-254. ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ_
Забабурин Владимир Михайлович - кандидат технических наук, доцент, член-корреспондент МАНЭБ,
Чибинев Николай Николаевич - кандидат технических наук, доцент,
Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) им. М.И. Платова;
Дремов Виктор Иванович - доктор технических наук, профессор,
Баловцев Сергей Владимирович -
МГИ НИТУ «МИСиС», e-mail: ud@msmu.ru.
UDC 504.064.4:004.5
HYPOTHETICAL MECHANISM OF INTERACTION BETWEEN ERGATIC SYSTEMS
Zababurin V.M., Candidate of Engineering Sciences, Assistant Professor, Corresponding Member of IAELPS,
Chibinev N.N., Candidate of Engineering Sciences, Assistant Professor,
Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI);
Dremov V.I., Doctor of Technical Sciences, Professor,
Balovtsev S.V.,
Moscow Mining Institute, National University of Science and Technology «MISiS», e-mail: ud@msmu.ru.
The organized study of objective-subjective relation in the erhotic systems. The designed algorithm energetic interaction of erhotic systems. The brought forth hypothesis about organization erhotic system. The brought forth hypothesis about a wave nature of mechanism processes interaction.
Key words: ergatic systems, mining venture, force field.
REFERENCES
1. Zababurin V.M. Bezopasnost' gornyh predprijatij: Sb. nauch. tr. po mater. simpoziuma «Nedelja gornjaka-2009» (Mine safety. Miner's Week-2009 Symposium Proceedings), Moscow, Izd-vo «Mir gornoj knigi», 2009, pp. 85-89.
2. Zababurin V.M. Perspektivnye tehnologii dobychi i ispol'zovanija uglej Donbassa: Mater. Mezhdunarod. nauch.-prakt. seminara (Advanced technologies of coal mining and use in Donbass: International Scientific-and-Practical Workshop), Novocherkassk: JuRGTU (NPI), 2009, pp. 250-254.
A
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ЗАРИСОВКИ.
20 ноября 1980 года при поисках нефти в американском озере Пенер бур по ошибке пробил дыру в одну из соляных шахт, расположенных под озером. Вода быстро размыла 35-сантиметровое отверстие и перешла на нижний горизонт. За три часа через образовавшуюся воронку, из озера, имевшего площадь почти 5 квадратных километров, ушла под землю вся его вода - а это больше 13 миллиардов литров воды!
Источник: ru.wikipedia.org
i J
i дИ
Ж JM
ÎM »
