Чтение онлайн

Сформулируем техническое противоречие.

ТП-1: Увеличение веса шаров позволяет обеспечить высокую чувствительность, но недопустимо для применения в авиации.

ТП-2: Шары малого веса позволяют создать легкий регулятор Уатта, но чувствительность такого устройства низка.

Переформулируем противоречие, сведя улучшающуюся и ухудшающуюся характеристики к тем, которые приведены в таблице устранения противоречий. Изменение веса шаров может быть определено нами как цель и такая характеристика в таблице есть.

Рис. 9.1

Но оказывается, что в таблице вес встречается дважды — это «вес подвижного объекта» и «вес неподвижного объекта». Какой из вариантов выбрать? Четких правил здесь нет, но есть рекомендации. Если в процессе работы совершенствуемый объект перемещается относительно иных объектов, описанных в условиях задачи, то его следует относить к подвижным.

Какую характеристику взять как аналог интересующей нас чувствительности регулятора? Можно выбрать «точность измерений». Это в целом корректный вариант. Он мог бы полностью нас устроить в ситуации, когда отсутствует информация о том, за счет чего достигается точность измерений. Но в данном случае вариант не самый лучший. Ведь мы знаем, что точность измерений жестко связана с силой, развиваемой вращающимися шарами. Поэтому в качестве второй характеристики для поиска приемов целесообразно выбрать «силу».

Общее правило работы с таблицей: более точно поставленный вопрос позволит получить более детальный ответ. Выбрав обобщенные формулировки требуемого улучшения и возникающих ухудшений, следует переформулировать для себя задачу. Ведь в случае выбора «точности измерений» таблица будет помогать нам решать задачу, общую для очень многих ситуаций, не связанных с требованием увеличения действующей силы с помощью малых масс.

На пересечении выбранных нами осей будут приемы с номерами 8, 1, 37, 16. Их поочередное использование позволяет найти следующие варианты решений:

Прием № 8 «Принцип антивеса» — предлагается выполнить грузы в виде профиля крыла (Рис 9.2). В этом случае при увеличении скорости движения профиля на нем будет создаваться подъемная сила, увеличивающая тянущую силу. Решение можно развить, если профиль сделать с изменяемым углом атаки.

Это позволит подбирать для каждого режима вращения наиболее оптимальную чувствительность.

Рис. 9.2

Прием № 1 «Принцип дробления». Мы можем работать здесь с различными элементами: валом, скоростью его вращения, шарами, рычагами, на которых они закреплены, пружинами. Возьмем для примера шары. Начнем их дробить — представим себе, что их не два, а четыре, причем суммарная масса шаров осталась прежней. Что изменилось? Центр масс шаров несколько удалился от оси вала, а это может дать дополнительный момент при раскручивании шаров.

Доведем процесс дробления до предела — заменим два шара на две части плоского кольца (рис. 9.3).

Для принципа термического расширения и частичного или избыточного решения эффективных вариантов решения пока не найдено.

Рис. 9.3

Задача 9.4. Из поколения в поколение передается легенда о незадачливом изобретателе, который пришел к Эдисону наниматься на работу. При этом он заявил, что работает над универсальным растворителем — веществом, которое сможет растворять буквально все. Собственно легендой стал вопрос Эдисона — «Как же вы собираетесь его хранить?» Говорят, что обескураженный изобретатель немедленно покинул лабораторию Эдисона. Но времена меняются и задача, казавшаяся смешной или абсурдной, вновь становится все более актуальной. Сегодня нам очень нужен универсальный растворитель. Предположим, что создать его можно. Осталось решить, как его хранить.

Рассмотрим эту задачу с помощью таблицы устранения технических противоречий (ТУТП).

ТП: Повышая способность вещества растворять, мы сужаем перечень материалов, из которых можно сделать емкость для его хранения.

Выберем оси из данного нам перечня. Мы улучшаем способность вещества растворять. Такой характеристики системы нет в нашей таблице и поэтому важной задачей является выбор характеристики аналога. К сожалению, отсутствуют точные рекомендации по такого рода переходу. Мы можем выбрать в качества аналога «силу» (№ 10), «универсальность» (№ 35), «производительность» (№ 39). Наиболее подходящей характеристикой будем считать универсальность.

Рассмотрим второй параметр, введенный нами в противоречие. Создав универсальный растворитель, мы получаем ситуацию, в которой портятся все возможные хранилища. При этом можно выбрать в качестве недопустимо ухудшающихся такие параметры, как «ухудшение устойчивости состава объекта» (№ 13), «потери вещества» (№ 23), «вредные факторы, генерируемые самим объектом» (№ 31). Здесь наиболее подходящей характеристикой будут «вредные факторы, генерируемые самим объектом».

Важно при этом помнить, что процедура выбора осей приводит к корректировке, изменению задачи. Выбрав конкретную пару осей, например, «увеличение силы приводит к ухудшению состава объекта», мы получим рекомендации по использованию приемов для решения уже не исходной задачи, а новой, именно той, что складывается в новом противоречии (увеличивая действующую силу, мы ухудшаем состав объекта). Поэтому применение приемов также требует некоторой адаптации.

Для противоречия, выбранного нами (строка 35, столбец 31) в таблице нет рекомендаций. Это значит, что в патентном фонде Г. С. Альтшуллер не смог найти сильных решений, позволяющих бороться с поставленным противоречием. (Видно, легенда не обманывает нас, в прошедшие времена задача была неразрешима…)

Возьмем иную пару характеристик.

Увеличивая силу (строка 10) воздействия растворителя, мы получаем ухудшение устойчивости состава объекта (столбец 13). Объект здесь? емкость для хранения растворителя.

В таблице для выбранного нами противоречия предлагаются приемы:

№ 35 изменение физико — химического состояния.

Растворитель можно заморозить и хранить в таком неактивном состоянии.

№ 10 принцип предварительного исполнения.

Растворитель можно хранить так, как хранят бинарные химические отравляющие вещества, в виде неактивных составляющих, которые соединяют непосредственно перед применением.

№ 21 принцип проскока.

Хранилище всеобщего растворителя может быть выполнено в виде магнитной ловушки (для этого растворителю придется придать магнитные свойства) или иной системы удержания полями (в струях воздуха и т. д.).

Также могут быть рассмотрены и иные пары улучшающихся и ухудшающихся характеристик. Рассматривая все варианты выбранных нами осей, мы получим девять клеток.

Работа практически с каждым из представленных приемов может привести к позитивному результату. Но как выбрать из такого многообразия? Предлагается рассмотреть частоту повторения выбранных приемов.

Наиболее часто встречаются приемы 39 (пять раз), 10 (три раза). Именно с их рассмотрения и стоит начать работу.

Прием № 39 предлагает заменить среду инертной средой, вести процесс в вакууме. Детализируя данное предложение для поставленной задачи, можем предположить, что хранилище для растворителя выполнено из модифицированного вещества самого растворителя. И опять нам рекомендуется хранить растворитель вне контакта с чем?либо (в вакууме). Это предполагает бесконтактное полевое удержание вещества в какой?то ловушке.

Задача 9.5. Внутренние полости многих отливок (например, корпусов электродвигателей) очищают от остатков формовочной смеси подачей воды под высоким давлением (например 40 атм). Если вода не содержит в себе взвешенных частиц, она чистит плохо; если же пустить воду с песком, то быстро изнашиваются сопла гидромониторов.