полезны для тренировки, ведь в реальных условиях заказчик может наложить самые различные ограничения).
Принцип периодического действия может быть использован не только для изменения окна. Можно представить себе ситуацию, когда информация о происходящих в печи процессах, собранная (например, через открытые наблюдательные окна) на начальном этапе эксплуатации печей, позволяет полностью отказаться от наблюдения. Процесс сбора информации становится периодическим: обработка в печи новой детали сопровождается сбором информации, серийный выпуск проводится в отлаженном режиме.
Как видно, использование приемов? это процесс достаточно гибкий. В каждом приеме скрыт потенциал, который может быть превращен в разнообразные конкретные решения.
Рассмотрим еще одну задачу, внешне похожую на только что решенную.
Задача 9.2. В камерах дробеструйной обработки деталей желательно иметь смотровые окна. При этом возникает проблема защиты обслуживающего персонала от вылетающей наружу дроби. Установка броневого стекла не решает проблемы, так как через незначительное время стекло теряет свою прозрачность. Дробь мелкая, поэтому установка металлических решеток приводит к ухудшению видимости. Необходимо предотвратить вылет дроби из смотрового окна.
Определим техническое противоречие, скрытое в задаче.
ТП-1: Увеличивая свободную поверхность окна, можно улучшить обзорность, но при этом ухудшается безопасность работы.
ТП-2: Уменьшая свободную поверхность окна, мы улучшаем безопасность работы, но ухудшаем обзорность.
Прием № 10. «Принцип предварительного исполнения».
Заранее изучить, куда будет направлен поток дроби при вращении изделия. Открывать смотровые окна с учетом этой информации. Или менять режим обработки изделия с учетом результатов обработки предыдущего.
Прием № 16. «Принцип частичного или избыточного решения».
Получить информацию о характере обработки одного изделия из партии. Проводить обработку всей партии изделий без непосредственного наблюдения.
Прием № 18. «Использование механических колебаний».
Открывать — закрывать заслонки на смотровых окнах так быстро, чтобы дробь не успевала вылететь из камеры.
Прием № 21. «Принцип проскока».
Идея, аналогичная предыдущей. Получать информацию за очень малое время, за которое дробь не успеет вылететь из камеры.
После выявления вариантов устранения выявленного противоречия в подгруппах они обсуждаются совместно. Цель такого обсуждения — поиск идеи конкретного технического устройства.
Возможный вариант решения
В а. с. № 546465 предлагается в смотровом окне дробеструйной камеры установить вращающуюся крыльчатку. При достаточно быстром вращении лопасти станут «прозрачными», а дробь к стеклу не пропустят. Вращать крыльчатку можно отработанным воздухом, удаляемым из камеры или с помощью специального электродвигателя.
Задача 9.2 решалась с помощью четырех «назначенных» приемов.
Как же решать задачу, если придется выбирать из сорока существующих приемов? Мы знаем, что есть таблица выбора таких приемов. Существует и технология работы по выбору приемов с помощью таблицы. Впервые она была подробно раскрыта в пятой части АРИЗ — 71. Рассмотрим приведенную в нем последовательность действий.
В таблице устранения технических противоречий выбрать в вертикальной колонке показатель, который надо улучшить по условиям задачи.
Как улучшить этот показатель, используя известные пути (если не считаться с проигрышем)?
Какой показатель недопустимо ухудшится, если использовать известные пути?
Выбрать в горизонтальном ряду таблицы показатель, соответствующий шагу алгоритма 5-2б.
Определить по таблице приемы устранения технического противоречия (т. е. найти клетку на пересечении строки, выбранной в 5–1 и ряда 5-2б).
Проверить применимость этих приемов.
Основные проблемы, возникающие в процессе применения таблицы:
— если на стадии постановки задачи было нечетко сформулировано противоречие, это приводит к решению псевдозадачи. Таблица требует от решающего дисциплины формулировок;
— необходимость сведения изменяемых характеристик любого из сформулированных противоречий к жестко заданному набору из 39 параметров. В таблице можно просто не найти «свои» характеристики;
— отсутствие понимания принципов, на основе которых строились рекомендации таблицы.
Задача 9.3. В устройствах автоматического регулирования широко применяется регулятор Уатта — два груза, размещенных на шарнирно отклоняющихся тягах, размещенных на вращающемся валу (рис. 9.1). Изменение количества оборотов приводит к росту центробежных сил. Перемещение элементов конструкции в зависимости от изменения количества оборотов позволяет обеспечивать процесс управления. Такие регуляторы используются на паровых машинах, турбинах. Известно, что повышение точности (чувствительности) можно обеспечить, если увеличить массу грузов. В этом случае увеличение скорости вращения на один оборот в минуту вызовет большую тянущую силу. В процессе создания авиационной техники появилась задача создания простого и надежного регулятора Уатта с повышенной точностью и малым весом.
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.
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
