Алгоритм решения изобретательских задач

Струя краски должна быть (С2) и струя краски не должна быть (анти-С2). 

4.3. ОП3. Для обеспечения свойства С2 должна быть сила направленная к баллончику, а для обеспечения свойства анти-С2 должна быть сила направленная от баллончика 

5. Решение задачи (РЗ). 

Разделение противоречивых свойств (ОП) в пространстве. 

Сила, направленная к баллончику, должна быть только для слоя 1 (рис. 1.25), а для всех остальных слоев (2, 3, 4 и т.д.) должна быть сила нулевая или направленная в противоположную сторону - от баллончика. Слой 1 – минимально необходимый слой. 

5.1. Разделение  противоречивых свойств (ОП) во времени. 

До нанесения  слоя 1 сила должна быть направлена к  баллончику, после нанесения слоя 1 (слои 2, 3, 4 и т.д.) должна быть направленная от баллончика. 

5.2. Разделение  противоречивых свойств (ОП) в  структуре. 

В данной задаче этот шаг не используется. 

Вводим новые  виды разделения противоречий (использование  ресурсов и использование технологических  эффектов). 

5.3. Разделение  противоречивых свойств (ОП) за  счет использование ресурсов. В  данной задаче необходимо использование  сил (полей), поэтому мы, прежде всего, должны выявить полевые ресурсы. В качестве полевых ресурсов имеются струя краски (движение частиц краски с помощью сжатого воздуха) и поле вращения баллончика. 

Струя краски уже  использована для нанесения необходимого слоя на баллончик (сила направленная к баллончику). Необходимо создание силы, направленной от баллончика. Такую силу могут создать центробежные силы. 

Контрольный ответ. Баллончик окрашивают большой струей краски (окунают в краску) и вращают. Центробежная сила сбрасывает лишнюю краску. Толщиной слоя управляют, регулируя скорость вращения баллончика . 

Задача 1.27. Разлив металла (продолжение). 

1. Поверхностное  противоречие (ПП). 

ПП: Разлив жидкого  металла через донное отверстие  из ковша осуществляется неравномерно. Нежелательный эффект - анти А (неравномерный разлив). Требование А – равномерный разлив. 

2. Углубленное  противоречие (УП). 

УП: Жидкий металл выливается самостоятельно (с помощью  силы гравитации), но неравномерно. 

Б – анти А 

Требование Б  – самостоятельный вылив металла. 

Требование анти А – неравномерный разлив. 

3. Идеальный  конечный результат (ИКР). 

Жидкий металл выливается самостоятельно (Б) и равномерно (А). 

4. Обостренное  противоречие (ОП). 

4.1. ОП1: Толщина  металла (высота столба жидкого  металла) должна быть постоянной (свойство С), чтобы разлив был равномерный (А), и должна быть переменной (свойство анти С), так как металл выливается самостоятельно (Б) (через донное отверстие). 

4.2. Краткая формулировка (ОП2). 

ОП2: Высота столба жидкости должен быть постоянной и переменной. 

5. Решение задачи (РЗ). 

5.1. Разделение  противоречивых свойств во времени. 

Во время разлива  высота столба жидкого металла должна быть постоянной. 5.2. Разделение противоречивых свойств (ОП) в пространстве. 

Над донным отверстием высота столба жидкого металла должна быть постоянной. 

5.3. Разделение  противоречивых свойств в структуре.  Чтобы сделать разлив равномерным  необходимо компенсировать действие  силы гравитации, т.е. воздействовать  на жидкий металл другим (не  гравитационным) полем. 

5.4. Разделение  противоречивых свойств (ОП) использованием  физических эффектов. Контрольный  ответ 1: Высоту металла над  отверстием разливочного ковша  (гидростатический напор) можно  регулировать с помощью центробежных  сил. Т.е. необходимо вращать металл в ковше. Это можно осуществить или механически, вращая ковш или металл электромагнитным полем. Легче вращать металл, чем вращать тяжелый ковш. 

Задача 1.28. Абразивная обработка (продолжение). 

1. Поверхностное  противоречие (ПП). 

ПП: Сопло быстро изнашивается, и его приходится менять 

Нежелательный эффект - анти А (износ сопла). Требование А – сопло не изнашивается. 

2. Углубленное  противоречие (УП). 

УП: Сопло направляет поток абразива (формирует струю), но из-за трения абразива о стенки сопла оно быстро изнашивается. 

Б – анти А 

Требование Б  – направление потока абразива. 

Требование анти А – износ сопла. 

3. Идеальный  конечный результат (ИКР). 

Сопло направляет поток абразива (формирует струю) (Б) и не изнашивается(А). 

4. Обостренное противоречие (ОП). 

4.1. ОП1: Сопло  должно соприкасаться (свойство  С) со струей абразива, для формирования  струи (Б), и не должно соприкасаться  (свойство анти С) со струей  абразива, чтобы не изнашиваться (А). 

4.2. Краткая формулировка (ОП2). 

ОП2: Контакт между соплом и абразивом должен быть и не должен быть. 

5. Решение задачи (РЗ). 

5.1. Разделение  противоречивых свойств во времени. 

Не разрешается. 

5.2. Разделение  противоречивых свойств (ОП) в  пространстве. 

Не разрешается. 

5.3. Разделение  противоречивых свойств в структуре. 

Контакт должен осуществляться через посредник  или не осуществляться совсем Опишем некоторые из возможных решений . 

Таким образом, имеется два направления решения: 

1. Сопло должно  удерживать на внутренней поверхности  частицы абразива 1.1. Частички удерживаются с помощью вакуума. Контрольный ответ 1. Сопло представляет собой сетку, на которой создается отсос (вакуум). Частички абразива притягиваются к сетке (рис.1.26) . Теперь сопло (сетка) "защищены" частичками абразива. Когда эти частички изнашиваются, на их месте появляются новые из потока. Вакуум в данном изобретении создается за счет имеющегося потока воздуха. Для этого сделан канал 8. Схема действия этого физического явления показана на рис. 1.27. Поток газа или жидкости, походящий перпендикулярно концу трубки создает в ней отсос (вакуум). 
 
 

1.2. Частички  удерживаются с помощью магнитного  поля. Контрольный ответ 2. Абразив  может быть выполнен ферромагнитным, например, спечен с ферромагнитными  частицами. Сопло выполняется  магнитным. Частички притягиваются к соплу. Остальное аналогично п. 1.1. 1.3. Частички удерживаются за счет сил гравитации и трения. Контрольный ответ 3. В сопле могут быть сделаны "кармашки" 10 для абразива (рис. 1.28). Тогда струя абразива будет тереться о частицы застрявшего абразива, и застрявшие частицы будут предохранять сопло от истирания (рис. 1.29). Остальное аналогично п.1.1. 

2. Частички абразива  не должны допускаться к стенкам  сопла или отталкиваться от  него. Контрольный ответ 4. В стенках  сопла имеются направляющие для сжатого воздуха. Они расположены тангенциально с наклоном к выходу сопла (рис. 1.30). Через направляющие подается сжатый воздух, который отталкивает частички абразива от стенок сопла. 
 

Кроме того, струи  воздуха закручивают поток абразива и формируя струю. При определенной конструкции и давлении воздуха, можно отказаться от основной струи воздуха. Контрольный ответ 5. Проще всего поменять местами воздух и абразив (рис. 1.31). 

1.29. Подводное  крыло (продолжение). 1. Поверхностное  противоречие (ПП). ПП: Поток воды портит подводное крыло, и его приходится ремонтировать Нежелательный эффект - анти А (потрит крыла). Требование А – крыло не изнашивается. 2. Углубленное противоречие (УП). УП: Поток воды с помощью подводного крыла поддерживает судно, но создает кавитацию и портит подводное крыло. Б – анти А Требование Б – поддерживает судно. Требование анти А – портит крыло. 3. Идеальный конечный результат (ИКР). Поток воды с помощью подводного крыла поддерживает судно (Б) и не изнашивает (А) подводное крыло. 4. Обостренное противоречие (ОП). 4.1. ОП1: Крыло должно соприкасаться (свойство С) с потоком воды, для поддержания судна (Б), и не должно соприкасаться (свойство анти С) с потоком воды, чтобы не портить крыло (А). 4.2. Краткая формулировка (ОП2). ОП2: Контакт между крылом и потоком воды должен быть и не должен быть. 5. Решение задачи (РЗ). 5.1. Разделение противоречивых свойств во времени. Не разрешается. 5.2. Разделение противоречивых свойств (ОП) в пространстве. Не разрешается. 5.3. Разделение противоречивых свойств в структуре. Контакт должен осуществляться через посредник или не осуществляться совсем Контрольный ответ 1: Для предупреждения кавитационной эрозии гидродинамических профилей, например, подводных крыльев, защитный слой создают непрерывным намораживанием на поверхности корки льда (рис. 1.32) По мере ее разрушения от кавитации, толщину защитного слоя поддерживается в установленных пределах, исключающих оголение поверхности и ее эрозию под действием кавитации ". 

Контрольный ответ 2: Крыло будем нагревать (рис. 1.33). Вокруг него будет образовываться паровой пузырь (паровая каверна). Каверна позволит не только предохранить крыло от эрозии, но и позволить уменьшить сопротивление движению крылу в воде. 

Контрольный ответ 3: Может быть использована сама вода. В крыле можно сделать сквозные вертикальные каналы (рис. 1.34). 

За счет разности давлений на верхней Р1 и нижней Р2 поверхностях крыла вода поднимается  по каналам и обтекает крыло "смывая" кавитационные пузыри. Контрольный  ответ 4: Можно на поверхности крыла сделать лунки (рис. 1.35). Поток воды будет закручиваться в них, и образуемый слой воды не будет допускать кавитационные пузыри к поверхности крыла. 

Контрольный ответ 5: Можно изменить форму крыла, так  чтобы кавитационные пузыри образовывались только на задней кромке крыла и потоком воды выносились за его пределы. Таким образом, всхлопывание пузырей будет происходить не на крыле (рис. 1.36). Контрольный ответ 6: Можно изменить форму крыла, так чтобы оно само создавала воздушную каверну. Это осуществляется за счет создания суперкавитации. Передняя часть крыла делается тупой. Возникает удар, который разбивает поток воды, и он как бы обходит крыло (рис. 1.37). 
 

Контрольный ответ 7: Такое же решение применяется  в быстро идущих торпедах (рис. 1.38). Они делаются "тупорылыми" или к ним на нос приделывается специальная "тарелка", которая создает суперкавитацию и вода как бы расступается. 

1.30. Нить для  платья (продолжение). 1. Поверхностное  противоречие (ПП). ПП: Нужно чтобы  не был виден шов на ткани со многими цветами Нежелательный эффект - анти А (виден шов). Требование А – не виден шов. 2. Углубленное противоречие (УП). 2.1. УП1: Если нитка одного цвета (одна нить), то легко шить платье, но при этом шов виден на участках ткани отличающейся от цвета нитки. Б – анти А. Требование Б – легко шить. Требование анти А – виден шов. 2.2. УП2: Если нитка разного цвета (много ниток - шьют малыми кусочками разноцветных ниток, соответствующих цвету каждого участка ткани), то трудно шить платье, но при этом шов не виден. А – анти Б. Требование А – шов не виден. Требование – анти Б – трудно шить. 3. Идеальный конечный результат (ИКР). Шьется одной ниткой (легко шить) путь (Б), шов не виден (А). 4. Обостренное противоречие (ОП). 4.1. ОП1: Нить должна быть одного цвета - одна нить (свойство С), чтобы легко шить (Б), и разного цвета – разные куски нити (анти С), чтобы не был виден шов (А). 5. Решение задачи (РЗ). 5.1. Разделение противоречивых свойств во времени. Не разрешается. 5.2. Разделение противоречивых свойств (ОП) в пространстве. На каждом участке нить должна принимать свой цвет. 5.3. Разделение противоречивых свойств в структуре. Контрольный ответ 1: Использовать бесцветную капроновую нитку.