Изменение направления-изменение направления.
Эти основные операции обеспечивают изменение направления векторной физической величины, значение которой остаётся неизменной. Изменение направления осуществляют: коленчатые равноплечные рычаги, передачи с коническими шестернями, зеркала и отражательные пластины, изогнутые трубопроводы и светопроводы и т. п.
Заметим, что для реализации операции «изменение направления» и «проведение» в отдельных случаях могут быть использованы одинаковые физические эффекты и соответственно одинаковые конструктивные элементы. Например, световод может применяться для проведения светового пучка и для изменения направления пучка лучей; такую же двойную функцию может иметь резиновый шланг с жидкостью. Это объясняется тем, что конструктивные элементы имеют не одно, а несколько свойств.
Выравнивание-колебание.
Основная операция «выравнивание» преобразует колеблющийся (пульсирующий или нестационарный) поток в стационарный (электрические выпрямители, муфты свободного хода, обратные запорные клапаны и т. п.). Операция «колебание» производит обратное преобразование (кривошипный механизм, преобразующий равномерное вращательное движение в колебательное, прерыватель, колебательный контур и т. п.).
Связь-прерывание.
Основная операция «прерывание» аналогично выключателю прерывает (останавливает) поток энергии, вещества или информации и соответственно прекращает их передачу от одного пункта к другому. Операция «связь», напротив, восстанавливает (возобновляет) движение или передачу энергии, вещества или сигналов в потенциально существующем потоке. Примеры реализации этих операций: выключатели, соединительные муфты, затворы, задвижки, запорные клапаны и т. п.
Следует отметить, что для реализации операций «связь-прерывание» и «увеличение-уменьшение» в отдельных случаях могут быть использованы одинаковые конструктивные (функциональные) элементы, которые обеспечивают реализацию двух основных операций (например, задвижка на трубопроводе и т. п.)
Соединение-разъединение.
Основные операции «соединение-разъединение» имеют отношение к неоднородным потокам (энергий, веществ и сигналов), имеющим различные значения физических величин (массу, плотность, окраску, агрегатное состояние, амплитуду, длину волны, геометрическую форму, размеры и т. п.). Примеры реализации операций «соединение»: смесители механических компонентов, частот, электрических сигналов, карбюраторы и насосы, соединяющие энергию и вещество и т. п. Примеры реализации операции «разъединение»: сепараторы, центрифуги, различные фильтры, спектроскопы, сортирующие устройства, гидравлические двигатели, или турбины, радиаторы водяного отопления, разъединяющие энергию и вещество и т. п.
Объединение-разделение.
Основные операции «объединение-разделение» обеспечивают соответственно объединение нескольких однородных потоков энергии, веществ или сигналов в один поток или, напротив, разделение одного потока на несколько однородных потоков
(т. е. устройства, реализующие операции «объединение-разделение», взаимодействуют с такими потоками энергии, веществ и сигналов, в которых параметры потока, кроме количества энергии, вещества или сигналов, до и после устройств объединения- разделения остаются неизменными). Примеры реализации операций «объединение-разделение»: тройники и разветвления в водопроводных, тепловых, газовых, электрических и измерительных сетях передачи с распределением энергии, вещества или сигналов; дифференциалы; устройства для сварки, пайки и резки материалов и т. п.
Накопление-выдача.
Потоки энергии, веществ и информации могут накапливаться и при необходимости быть востребованы из накопителя. Для этого существуют две основные операции «накопление-выдача». Примеры реализации этих операций:
для потоков энергии - механические, гидравлические, пневматические, электрические и тепловые аккумуляторы;
для веществ – резервуары, баки, газовые баллоны, бункеры, элеваторы и т. п.
для сигналов – перфокарты, магнитные ленты и диски, фотоплёнки и т. п.