2.3.1 總功能定義

功能是對技術系統(tǒng)或產(chǎn)品能完成的任務的抽象描述，是反映產(chǎn)品所具有的特定用途及各種特性，是系統(tǒng)或子系統(tǒng)輸入、輸出時，參數(shù)或狀態(tài)變化的一種抽象描述。借助于功能基的思想，可以規(guī)范功能表達的方式。

結合工程需求，鉆機的總功能定義為“切削巖層”。

在分析了輻射井水平鉆機的總功能為“切削巖層”后，將從物質(zhì)流、能量流、信息流幾個方面，對鉆機工作時的輸入流和輸出流之間存在的聯(lián)系進行進一步分析。首先分析鉆機工作過程中的物質(zhì)流的輸入與輸出，由于鉆機在施工時，是在輻射井內(nèi)鉆削地表，因此可確定輸入有完整的地表；在鉆進過程中為了便于排出切削下的土壤和砂石，需要用水沖擊，即確定輸入水；鉆機鉆進的過程中離不開的一個重要工具是鉆頭，因此鉆頭也是一輸入流。以上輸入流經(jīng)過鉆機的鉆進施工后，所輸出的量即是巖層和通過鉆具的切削而產(chǎn)生的巖屑，之前充入的水還會輸出，而通過鉆頭的切削，還會出現(xiàn)土壤，同時鉆頭仍然存在，即確定出了物質(zhì)流的內(nèi)容。

鉆機在工作時需要能量的輸入，目前常用的提供能量有電能、機械能、液壓等。由于鉆機在井下作業(yè)時條件比較惡劣，而且會有大量的水和砂石存在，考慮到施工人員的安全和鉆機施工過程中性能的穩(wěn)定性等因素，選擇液壓比較理想。在利用液壓的同時，也離不開施工人員的操作，即可確定出能量的輸入為人力和液壓。而鉆機在鉆進過程中，輸入的能量會發(fā)生轉化，如會產(chǎn)生轉矩帶動鉆頭工作和轉化為推力推動鉆頭實現(xiàn)進給；鉆頭不停地旋轉產(chǎn)生熱能，還會伴隨著振動。通過該分析，即確定出了能量流的輸入流與輸出流。

鉆機工作時的信息流就是通過開關的啟動和停止來控制信號的。圖2-5所示為鉆機的總功能黑箱圖。

圖2-5 鉆機的總功能黑箱圖