Евсюков С.А. - Учебник - Теории решения изобретательских задач (1249577), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Чтобы избежать испарения пресной воды, предусматриваетсяпластиковое же покрытие. Создание хранилищ такого объема на берегу было бы значительносложнее и менее экономично.Интересный пространственный ресурс нашли английские авиаторы. На взлетно-посадочнойполосе, конструкцию которой запатентовали английские инженеры, готовят для взлета сразунесколько самолетов. Казалось бы, что это опасно. Однако разбегаться они будут по слегкаискривленным (веерообразным) дорожкам длиной 600–900 м, а затем выходить на прямыеучастки и взлетать.Ярким примером использования пространственного ресурса являются приемы перехода вдругое измерение. В ряде стран уже широко практикуется не горизонтальное огородничество,а вертикальное, когда делянки с разными культурами в зависимости от степени развитиярастения размещают в вертикальной плоскости.
При этом значительно облегчается уход заними. Довольно близка к этому и идея использования крыш домов для устройства теплиц: исолнца, и воздуха — в достатке.Мы часто говорим, что живем в пространстве и времени. Логично предположить, что помимопространственных ресурсов, должны существовать и временные ресурсы.
Что же можно кним отнести? Это, во-первых, время до начала некоторого главного производственногопроцесса, и, во-вторых, промежутки между отдельными этапами производственногопроцесса. И те, и другие временные отрезки могут быть использованы для улучшенияосновного функционирования системы.Пример на использование временного ресурса: если совместить процесс прокатки рельсов сих закалкой, то можно резко сократить расходы теплоты на повторный нагрев металла,необходимый для закалки.Еще пример из другой отрасли.Создан универсальный автомобильный разгрузчик.
Он может многое: загружать семенамиразные посевные агрегаты, смешивать удобрения, обслуживать картофелесажалки и, чтоPage 34/111особенно важно для сельского хозяйства, не имеет сезонных простоев. Летом разгрузчикиспользуют на технологических операциях, а зимой — для вывоза сыпучих грузов.Последний пример характеризует рациональный подход к проектированию техники,позволяющий ликвидировать ее простои за счет увеличения выполняемых ею функций.Функциональные ресурсы.
Это, по-видимому, возможность использовать известную функциюобъекта по иному назначению, либо выявление новой функции в системе. Сюда же можноотнести и возможность системы выполнять по совместительству дополнительные функциипосле некоторых изменений. Приведем примеры таких ресурсов.Для борьбы со сливной стружкой используют самые разнообразные способы — отстружколомающих канавок на резцах до механизмов мелкого трясения деталей станка. А вотизобретатели из Нижегородского технического университета предложили дробить стружкуструей уже работающей в станке охлаждающей жидкости, создавая в ней импульсы давленияс частотой в несколько десятков герц и давлением 5–15 МПа (а.с.
986600).Но, как выясняется, этим не ограничиваются «изобретательские» возможности охлаждающейжидкости. Оказалось, что с легкой руки изобретателя Э. К. Асташенко она можетсигнализировать и о поломке режущего инструмента (а. с. 776760). Струя, если инструментсломался, стекает в небольшой резервуар на коромысле и, переполняя его, как чашу весов,другим концом коромысла выключает станок.Перейдем к рассмотрению информационных ресурсов. Совершенно очевидно, чтопотребность в информационных ресурсах обычно возникает в задачах на разделение,обнаружение, измерение. Поэтому информационные ресурсы — это данные о параметрахвещества, полей, изменения свойств или параметров объекта.
При этом, чем больше мыобнаружим отличий одного вещества от другого, тем эффективнее может оказаться ихразделение. Вещества различают по разным параметрам: размерам, твердости,отражательной и преломляющей способности света, по магнитным, электрическим,химическим, биологическим и другим свойствам. Если различия в параметрах малы, то ихусиливают, подвергая вещества воздействиям, при которых отличия увеличиваются.Рассмотрим ряд решений, использующих информационные ресурсы.Созрел ли арбуз? Эта задача имеет народнохозяйственное значение: не имея надежныхприборов и методов, приходится «на авось» перевозить многие тонны ненужного покупателюгруза. Однако, специалисты провели серию опытов и выявили, что имеется четкая связь: чемтверже корка, тем арбуз более зрелый.
Дело за малым — сконструировать надежный икомпактный прибор, удобный для работы на бахче. Для определения твердости металловтакие приборы давно существуют — в поверхность металла с определенной силойвдавливают шарик и затем измеряют диаметр отпечатка, характеризующий твердость.
Врядли это будет удобно для нашей задачи. А нет ли у арбуза какого-либо другого свойства,позволяющего проще решить задачу? Оказывается есть! В. В. Чаленко и Н. Е. Руденко изнаучно-исследовательского института орошаемого овощеводства и бахчеводствапредложили судить о степени зрелости арбуза по его электросопротивлению.Также по различию свойств материалов, а точнее, по спектру издаваемых звуков,предложено определять правильность загрузки измельчаемых компонентов в мельницу (а. с.400365).
А вот новый способ диагностики ишемической болезни сердца использует разнуюстепень поглощения ультразвука эритроцитами крови у больных и здоровых людей (а. с.1126288).Еще один интересный пример: по информации о параметрах стали, оцененных еще привыплавке с помощью математической обработки на ЭВМ, делают прогноз качествапрокатанного из нее металлического листа.Page 35/111До сих пор мы рассматривали только одиночные ресурсы. Однако, как и простые приемырешения изобретательских задач имеют тенденцию к объединению, так и ресурсы стремятсякомбинироваться.Идея выращивания корма непосредственно в животноводческих помещениях оченьпривлекательна и находит много поклонников. И. С.
Крашаков предложил животноводческуюферму, связанную системой вентиляции с теплицей для выращивания зеленого корма,снабдить камерой для биологической обработки навоза. В этом случае навоз можноиспользовать и в качестве удобрения, и для дополнительного обогрева помещения теплотой,выделяющейся при его переработке.
Биогаз, Вырабатывающийся при этомвырабатывающийся при этом, может быть использован как в двигательных установках, так идля освещения.В Гипроцветмете разработана установка для комплексной очистки сточных вод оторганических веществ, масел, шламов и различных взвесей. В этой установке стоки сначалапревращают в газо-водяную пену, а затем сжигают. При этом теплоту отходящих газовиспользуют при подготовке стоков и при очистке, что значительно снижает энергоемкостьпроцессов.Теперь рассмотрим основные характеристики ВПР. Как уже отмечалось выше, их различают:•по виду: вещественные, энергетические, информационные, пространственные, временные,функциональные, комбинированные;•количеству: неограниченные, достаточные, недостаточные;•ценности для системы-источника: вредные, нейтральные, полезные;•степени готовности к применению: готовые к применению, требующие модификации илиразрушения (производные) путем использования различных физических, химических игеометрических эффектов;•источникам, откуда ресурс может быть получен: из самой системы и ее подсистем; изнадсистемы и соседних систем; из внешней среды; из «чужих» систем.Рассматривая ресурсы, целесообразно особо выделить такой из них, как пустота.
Пустота взависимости от условий задачи может приобретать свойства как пространства, так ивещества. Ценность этого ресурса заключается в том, что он часто имеется внеограниченном количестве, предельно дешев, легко «смешивается» с веществами, образуяполые, пористые, ячеистые структуры, изменяя при этом свойства смесей в очень широкихпределах. Пустота позволяет легко менять физические, адгезионные и адсорбционные,электрические и магнитные свойства материалов и т.
д.Пустота — не обязательно вакуум. Если вещество твердое, пустота в нем может бытьзаполнена жидкостью, газом; в жидкостях она обычно находится в виде пузырей газа (пара).В технике одним из первых ресурсосберегающих мероприятий явилось применениефасонных, трубчатых, коробчатых и подобных им конструкций.
Использование в них пустотыпозволило достичь большой экономии материала без существенных потерь прочности,разработать разнообразные легкие многослойные и ячеистые материалы.Пустота внедряется даже в конструкциях, где нужна, казалось бы, особая прочность имассивность.Изобретатель О. В. Соловьев предложил сделать полыми такие высоконагруженные детали,как шарики и ролики подшипников, их кольца и сепараторы, детали зубчатого зацепления,Page 36/111шестерни, колеса, червяки, элементы крепежных соединений — болты, гайки, винты и др.Свою статью в № 4 за 1989 г.
«Изобретатель и рационализатор» он назвал: «Достоинствапустоты». В чем же эти достоинства?Дело в том, что формы контактирующих поверхностей небезупречны и их не удаетсяулучшить в результате обработки. Это сказывается на долговечности изделий: из-заповышенных нерасчетных контактных напряжений происходит разрушение металла в видевыкрашивания либо повышенного износа, что увеличивает первоначальный (монтажный)зазор в контакте.
А поскольку все рассматриваемые детали обычно массивны, возникаютдополнительные ударные или вибрационные нагрузки, которые усиливают разрушение, каксамой зоны контакта, так и всей машины в целом.Введение же пустоты (изготовление элементов детали полыми) не только уменьшаетмассивность детали, но и придает ей свойство податливости, упругости и динамичности.Меняются формы и размеры контактирующих поверхностей. Зубцы теперь контактируют непо отдельным точкам или линиям, что имеет место в монолитных конструкциях, а поотдельным или слитным площадкам. Резко снижаются удельные напряжения в металле,существенно повышается контактная выносливость, износостойкость.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
