Законы статики — законы, которые определяют начало жизни технических систем. Любая техническая система, возникающая в результате синтеза в единое целое отдельных частей, дает жизнеспособную систему. Существуют, по крайней мере, три закона, выполнение которых необходимо для того, чтобы система оказалась жизнеспособной.

Закон 1. Закон полноты частей системы.

Необходимым условием принципиальной жизнеспособности ТС является наличие и минимальная работоспособность основных частей системы.

Каждая ТС должна включать 4 основные части: источник энергии (двигатель), трансмиссия, рабочий орган и орган управления. Для обеспечения жизнеспособности системы нужны не только эти части, но и их пригодность к выполнению функций ТС. Другими словами, эти составляющие должны быть работоспособными не только по отдельности, но и в системе.

Пример – двигатель внутреннего сгорания, который работает сам по себе, функционирует в такой ТС как легковой автомобиль, но не пригоден для применения в подводной лодке.

Из закона полноты частей системы следует вывод: чтобы система была управляемой, необходимо, чтобы хотя бы одна ее часть была управляемой. Управляемость означает способность менять свойства в зависимости от предполагаемых задании.

Пример: у ТС “нож”рабочий орган - лезвие, трансмиссия - ручка, двигатель – человек, режущий ножом, орган управления - человек.

Закон 2. Закон «энергетической проводимости» технической системы.

Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является сквозной проход энергии по всем частям системы.

Любая техническая система является преобразователем энергии. Отсюда очевидная необходимость передачи энергии от двигателя через трансмиссию к рабочему органу. Если какая-то часть ТС не будет получать энергии, то и вся система не будет работать.

Из закона «энергетической проводимости» следует вывод: чтобы часть технической системы была управляемой, необходимо обеспечить энергетическую проводимость между этой частью и органами управления.

Этот закон статики также является основой определения 3 правил энергопроводимости системы:

1) При синтезе ТС надо стремиться к использованию одного поля (одного вида энергии) на все процессы работы и управления в ТС;

2) Если ТС состоит из веществ, менять которые нельзя, то используют поле, хорошо проводимое веществами системы;

3) Если вещества частей системы можно менять, то плохо управляемое поле заменяется хорошо управляемым по цепочке: гравитационное-механическое-тепловое-электрическое-электромагнитное.

Пример: ТС – электрическое освещение.

Подсистемы: электростанция – двигатель; линии электропередачи и трансформаторы – трансмиссия; электрические лампочки накаливания – рабочий орган; выключатели, автоматика – органы управления.

Функция – преобразовать химическую энергию газа в световую энергию, освещающую рабочее место. Поступивший газ содержит 100 % имеющейся энергии. Газ сжигается в топках паровых котлов, производя тепло. Этим теплом вода нагревается и превращается в пар.

Пар приводит во вращение турбины. Турбины вращают электрические генераторы. Генераторы производят электроэнергию. На этом заканчивается двигатель. Произошло преобразование химической энергии в электрическую, через тепловую (сжигание газа и превращение воды в пар) и механическую (вращение турбин и генератора).

Закон 3. Закон согласования/рассогласования ритмики частей системы.

Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы является согласование или рассогласование параметров системы (частоты колебаний, периодичности, а также материалов, форм, размеров, температуры и тд.).

Пример: чем больше габариты обрабатываемой детали, тем больше мощность станка и наоборот.