Co to jest triz
Zestawienie efektów chemicznych, przydatnych do usuwania sprzeczności tkwiących w systemach technicznych
Yüklə 1,06 Mb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Zestawienie efektów geometrycznych, przydatnych do usuwania sprzeczności tkwiących w systemach technicznych
- Techniczne funkcje „efektów”
- Akumulowanie
- Intensywność spalania
- Przemieszczanie
- Rozpad substancji
- Tworzenie mieszanin gazu z płynem
- Transport energii cieplnej
- Pechowy detander ( skraplacz)
- Zamówienie z departamentu rolnictwa.
- Zadanie 26.
- Zadanie 33. N
Zestawienie efektów chemicznych, przydatnych do usuwania sprzeczności tkwiących w systemach technicznych 1. Hydraty gazowe: Przechowywanie gazów w hydratowym „lodzie”, rozdzielanie mieszanin gazów, uzyskiwanie helu z naturalnych gazów, usuwanie lekkich węglowodorów z gazów kopalnych, transport kondensatu pod ciśnieniem gazu z rozkładającego się hydratu, podniesienie ciśnienia gazu, wytwarzanie niskich temperatur, lodownia.
Usuwanie wytrzymałości zgniotowej stali podczas skrawania, przechowywanie wodoru w stopach metali – wodorkach, uszczelnianie doprowadzenia wody do odwiertu proszkiem tytanu, pęczniejącym przy nasyceniu wodorem, wykrywania wodoru hydratem metalu, akumulacja i przechowywanie zimna w hydratowych akumulatorach. 3. Ozon: Uzdatnianie wody zasilającej urządzenia energetyczne, analiza mieszanin metalo – organicznych, intensyfikacja cięcia gazo - tlenowego, usuwanie zapachu i złego smaku wody pitnej, usuwanie z wód ściekowych, produktów naftowych i powierzchniowo aktywnych substancji: cyjanków i substancji organicznych, konserwacja warzyw, owoców, ziarna, sterylizacja płynów, walka z obrastaniem podwodnej powierzchni kadłuba statku, poprawa zdatności mąki do wyroby pieczywa, obróbka gleby i intensyfikacja wzrostu roślinności, podniesienie jakości rybiej ikry, otrzymywanie kwasu ftalowego, sulfatów, sulfatów tlenków żelaza, wyższych alkoholi tłuszczowych, ferrytów, przedmuchiwanie stali w konwertorach, utlenianie (dopalanie ) gazów spalinowych samochodów, badanie szczelności obiektów na podstawie świecenia w wyniku reakcji z etylenem. 4. Substancje fotochromatyczne: Fotochromowe szkła ochrony przed promieniowaniem słonecznym, zapis informacji optycznej, zapis obrazu, badanie jakości przyklejenia czujników tensometrycznych. 5. Hel Wypełnienie odwiertu dla pali w osiadających gruntach, metoda otrzymywania zeolitu, hydrożel dwutlenku krzemu, wizualizacja pola ultradźwiękowego, elektrocięcie w atmosferze helu dla oddzielenia mikrodoz białka, leczenie zębów, wskaźnik ciśnienia. 6. Hydrofobowość i hydrofilność 6.1. Hydrofilność: ochrona powierzchni przed nalepianiem się bryzg roztopionego metalu, oczyszczenie ropy naftowej z wody. 6.2. Hydrofobowość: obróbka słabo magnetycznych rud przed separacją, określenie ilości tlenu rozpuszczonego w wodzie, elektroda dla elektrochemicznego utleniania, produkcja wodoodpornych okularów polaroidowych dla kina stereoskopowego, zapobieganie zbrylaniu się granulatów, izolacja wód podskórnych w odwiertach geologicznych, zapobieganie rozwojowi flory bakteryjnej na pokrywkach pojemników konserwowych. 7. Mieszaniny egzotermiczne: spowolnienie krzepnięcia metalu w odlewach, usuwanie lodu, podniesienie wydajności elektrołukowego spawania, płynna egzotermiczna mieszanina. 8 Elektroliza: Otrzymywanie folii i siatek metalicznych, otrzymywanie folii metalu w węzłach łożyskowych, regeneracja zużytych detali, zamocowywanie różnorodnych ciał na metalach, nanoszenie warstwy miedzi na trące się powierzchnie z wykorzystaniem sił termoelektrycznych, bez zewnętrznego zasilania, kolejne docieranie współpracujących powierzchni detali, rafinacja kwasów nieorganicznych, zdejmowanie szalunku ze stwardniałego betonu. Zestawienie efektów geometrycznych, przydatnych do usuwania sprzeczności tkwiących w systemach technicznych 1. Kula:
1.1. Równe obciążenie powierzchni zewnętrznej; czujnik ciśnienia z pokryciem powierzchni materiałem elektroprzewodzącym, ekspander dla kiści dłoni z przesunięciem centrum, zacisk detali, unieruchomienie zwierząt nadmuchiwanymi kulami, 1.2. Mała powierzchnia przylegania w punkcie styku i czułość reakcji na przemieszczenia; model powierzchni morza z kulek, rejestrator w postaci przewodzącej prąd kulki w dielektrycznej rurce, urządzenie do zamocowania detalu, czujniki wibracji,. 1.3. Wysokie własności tłumiące (tłumienie udarów) , elastyczne przekładki kuliste do pakowania delikatnych towarów w pojemnikach, tłumienie udaru hydraulicznego,. 1.4. Generowanie drgań: wibratory ze sprężonym powietrzem. 2. Owal (elipsa) 2.1. Ogniskowanie światła, ultradźwięku, fal uderzeniowych w cieczach, dodatkowe nagrzewanie włókna żarzenia w lampach podczerwieni, koncentracja promieniowania z kilku elipsoid z ogólnym skupiającym ogniskiem, Koncentrator w postaci eliptycznego torusa. 2.2. Zmiana parametrów przy rozwijaniu ( obrocie ): odległości (regulacja intensywności promieniowania) , krzywizny, ( naciąg nici - , momentu mechanicznego, sztywności obręczy, ( pomiar wytrzymałości i deformacji ), pomiar szerokości pozostawionego śladu, objętości elastycznej powłoki przy obrocie wewnątrz dwóch elips, stosunku przełożenia dwóch kół zębatych. 2.3. Wibracje: generowanie, tłumienie, sterowanie drganiami przy zmianie wartości siły odśrodkowej w różnych punktach elipsy. 2.4. Przetaczanie po powierzchni: zygzakowaty tor, zygzakowaty tor przy nachyleniu elips. 2.5. Wykonywanie wałów i otworów o przekrojach eliptycznych. 3. Mimośrody 3.1. Przyspieszenie zamocowania detalu w przyrządzie, krawędzi skrawającej narzędzia, wrzeciona obrabiarki, przy ustawianiu narzędzia skrawającego, szybkozłączki, zacisk płaskiego detalu i jego dokładna orientacja, zacisk linowy, zmniejszenie siły otwierania w zamku kulowym. 3.2. Generowanie cyklicznych obciążeń: formowanie pustych wewnątrz detali z proszków, podniesienie wydajności obróbki. 3.3. Przerywana obróbka detali,: łamanie wiórów na tokarce, cięcie rur, podawanie detali. 3.4. Zmiana wielkości szczeliny pomiędzy elektroda a detalem, bez wstrzymywania procesu galwanizacji. 3.5. Kodowanie szyfrowych urządzeń. 3.6. Zmiana częstości drgań własnych systemu. 3.7. Generowanie drgań mechanicznych. 4. Szczotki (grzebyki, „jeże”, pędzle, pęki igieł, sierść, ) 4.1. Regulacja przylegania do złożonych powierzchni: wcieranie smaru do ruchomych węzłów mechanizmów, „miotełkowe” styki, wyczesywanie jagód i drobnych owoców z gałązek. 4.2. Powiększenie powierzchni wymiany ciepła. 4.3. Tworzenie brył o dowolnym kształcie: śrubokręt, ostrze utworzone z igieł, nastawiane narzędzie do wykonywania ornamentów, dobór profilu aerodynamicznego, regulacja krzywizny ścieżki prowadzącej. 4.4. Obsada ruchomych obiektów: przy zamocowaniu konstrukcji budowlanych, przemieszczanie wewnątrz rurociągów. 4.5. Inne zastosowania: wysiew nasion lucerny bez zasypywania, spulchniacz masy drobnych detali, amortyzator przy transporcie przewodem rurowym drobnych detali, szybkozłączne połączenia, chwytanie i ustalanie drobnych detali, połączenia typu „rzep”, generator aerozoli, aeracja płynów, aplikacja leków, pobieranie wilgoci z powietrza na pustyni, zabezpieczenie elementów urządzeń hydrodynamicznych przed kawitacją. 5. Karby 5.1. Sprężyste powiązanie koła zębatego z piastą, poprawa sprawności wymiany ciepła rur, urządzenie do podawania pojedynczych sztuk drewna, roboczy element pralki mechanicznej, samogaszenie falowania przybrzeżnego, ręczne narzędzie do nanoszenia kleju, szpachli itp. 6. Ciała sypkie (proszki, granulki, ziarna, pasty) 6.1. Częściowe przemieszczanie zanurzonych w proszkach obiektów, kompensacja przemieszczeń termicznych. 6.2. Nieściśliwość: wypełnianie pustych detali do obróbki. 6.3. Modelowanie kształtów w elastycznej powłoce. 6.4. Chwytanie i zamocowanie detali, spawanych części, zamocowanie płytki skrawającej noża, zamocowanie naciągów konstrukcji budowlanych. 6.5. Wykorzystanie pęczniejących granulek: hydratów, pochłaniających wodór przy ogrzewaniu kapronu i kazeiny, pęczniejących w wodzie. 6.6. Inne zastosowania: zmiana prędkości wysypywania materiałów sypkich dzięki zastosowaniu wibracji, tłumienie drgań, gaszenia falowania powierzchni płynów, narzędzia z wibroizolacją: ubijaki, tarany.
7.1. Podwojenie powierzchni lub długości krawędzi roboczej, taśma szlifująca, filtr ciągłego działania. 7.2. Wielokrotne powiększenie powierzchni roboczej: wielokątny pas z powierzchniami ciernymi do szlifowania, wielowarstwowe pasy, inne zastosowania: intensyfikacja mieszania, podawanie żywności dla zwierząt z jednej taśmy, równomierne rozłożenie obciążenia.
Uwagi wstępne Tabele różnych „efektów”: fizycznych, chemicznych, geometrycznych ( w opracowaniu są efekty fizykochemiczne i biologiczne ) działają w skojarzeniu z analizą wepolową i tabelą sprzeczności. Z ich pomocą, nie będąc specjalistą fizykiem, chemikiem itd. – można uzyskiwać wskazówki pomocne w rozwiązywaniu złożonych problemów. Oczywiście zdajemy sobie sprawę z tego, że przytoczone „efekty” to tylko część wszystkich możliwych, ale z kolei na p[odstawie badań obszernej bazy patentowej ustalono, że wspomniane efekty przyczyniły się do opracowania ponad 3,5 mln wynalazków. Należy też pamiętać, że na etapie konkretnego projektowania konieczna będzie pomoc specjalistów, ale to już etap mocno ukierunkowanego opracowywania nowej koncepcji. W poniższym wykazie przyjęto następujące oznaczenia: - „F” - efekty fizyczne + numer podpunktu wykazu efektów fizycznych. - „C” - efekty chemiczne + numer podpunktu wykazu efektów chemicznych. - „G” - efekty geometryczne + numer podpunktu wykazu efektów. Układ tekstu: „problem” + numery podpunktów wykazów odpowiednich efektów.
ODPOWIEDZI DO ZADAŃ Przytoczono odpowiedzi i możliwe rozwiązania zadań, które nie były analizowane w rozdziałach podręcznika. Rozdział 3 „Potrzebna powiewająca flaga” Żeby dobudować wepole do pełnego, trzeba wprowadzić pole. Pole powinno zmusić powietrze wokół flagi do ruchu ( P powinno działać na S2 ): 
W postaci wepolowej odpowiedź gotowa. Ale jakie konkretnie pole trzeba wykorzystać? Mechaniczne? Ale wykorzystanie dmuchawy lub np. kompresora, od którego wąż można by podłączyć do rury masztu, niedopuszczalne z warunków zadania. W patencie 800 332 zaproponowano umieścić maleńki wentylator wewnątrz rury masztu. Ale prościej i bardziej niezawodnie jest wykorzystać pole cieplne – wytworzyć różnicę temperatur, dzięki której jak w kominie, powstanie wstępujący strumień powietrza; umieścić wewnątrz rury masztu palnik gazowy ( lub inne źródło ciepła). Pechowy detander ( skraplacz) Druga substancja w wepolu powinna „chwytać” przecinak – najłatwiej wykorzystać klej. Przy czym porcja kleju powinna być dostatecznie duża, ponieważ przecinak jest jednak ciężki. Ale duża porcja nie utrzyma się na końcu sznura, ścieknie na długo przed momentem zetknięcia się z przecinakiem – przecież opuszczać sznur trzeba powoli, ostrożnie. Zostawić kropli kleju wewnątrz detandra nie wolno. Trzy elementy wepola są, ale jakoś się nie „składają” – trzeba ulepszyć współdziałanie między elementami. Przejdziemy do kompleksowego wepola – wprowadzimy trzecią substancję, która by dobrze utrzymywała klej dostatecznie długo i nie pozwalałaby mu ściekać. W charakterze takiej substancji najlepiej wykorzystać kapilarno – porowaty materiał ( gąbka, wojłok itd.) - kapilarne siły utrzymają klej pewnie i niezawodnie do chwili zetknięcia z przecinakiem. Zamówienie z departamentu rolnictwa. Krople powinny być grube i powinny być drobne – jak rozwiązać tę sprzeczność? Przedstawmy sobie warunki bardziej wyraziście. Rozpylana ciecz składa się z drobnych kropelek (S1). Dlatego one powoli opadają pod działaniem siły ciężkości ( Pgrawit. Słabo działa na krople) i wiatr ( S2) znosi je ( też działa szkodliwie): 
Żeby przekształcić źle pracujący wepol w dobrze pracujący, trzeba spowodować, żeby krople były grube, na przykład umieścić płyn w kapsułach ( zewnętrzny kompleksowy wepol): 
Pgrawit. zaczęło dobrze działać na krople (teraz szybko lecą na ziemię), a szkodliwy związek między S1 i S2 znikł. Ale to tylko połowa problemu – trzeba by na powierzchni ziemi krople stawały się rozdrobnione, przekształcały się w drobne bryzgi, które będą dobrze rozprowadzać się na powierzchni ziemi. Krople ( kapsuły) powinny rozrywać się na ziemi. Wprowadzać w kapsuły substancje pirotechniczne niebezpiecznie; a oprócz tego jak je wprowadzać, nie ma odpowiedniego pola. Prościej wykorzystać już istniejące pole – cieplne pole powstające od tarcia kapsuł o powietrze. Znaczy, trzeba wprowadzić do wnętrza kapsuł ( zmieszać z płynem) substancję dobrze reagującą na niewielkie natężenie Pterm. , na przykład łatwo parującą substancję, taką jak freon (szeroko rozpowszechniony w domowych chłodziarkach, aerozolowych pojemnikach itd.) – nieszkodliwy dla roślin, nietoksyczny dla człowieka; są freony o temperaturze wrzenia od 3 do 28°. W ten sposób oprócz zewnętrznego, trzeba utworzyć jeszcze wewnętrzny kompleksowy wepol; kropla przekształca się w dość mocno skomplikowaną postać: (S1, S4)S3 , gdzie S4 – freon, S3 – powłoka. A końcowa formuła z wykorzystaniem cieplnego pola przybiera postać podwójnego wepola: Zadanie to nie jest obliczone na to, że je rozwiąże początkujący wynalazca: ono wymaga sporego już doświadczenia w rozwiązywaniu zadań. Przytoczone jest tu dlatego, żeby pokazać możliwości swobodnego wykorzystywania formuł wepolowych i konieczność często bardziej głębokiej analizy w toku rozwiązywania. Jednakowoż próby rozwiązania są zawsze korzystne – nabiera się wprawy i doświadczenia w wykorzystywaniu analizy wepolowej. 
Zadanie 24. Zamiast wody należy wykorzystać ciecz magnetyczną, zmieniająca swoją gęstość pod wpływem pola magnetycznego i nie wylewającą się z koryta przy dowolnym jego nachyleniu. Zadanie 25. Wykorzystać wysokodyspersyjny proszek ferromagnetyczny lub ciecz magnetyczną – system stanie się łatwo sterowalny, sceny można wielokrotnie powtarzać, płynnie zmieniać itd. Jeżeli wykorzystanie pól magnetycznych jest niemożliwe, to należy zastosować efekt z analogicznymi zjawiskami – przepuścić przez roztwór prąd elektryczny i działać z zewnątrz polem magnetycznym. ZADANIA TRENINGOWE Zadanie 26. Ochronna substancja powinna stać się nierozróżnialna od wody. Patent USA 4 036 591: detal jest zamrażany w lodzie. Zadanie 27. Cos wprowadzić do systemy trzeba – przecież niepełny wepol trzeba dobudować. 
Gdzie S1 - ryba S2 - brakujące elementy Jaki powinny być brakujące elementy? Wzajemne oddziaływania w wepolu mogą być: 
a) to już wypróbowane sposoby ( S2 - woda, P – mechaniczne pole, ultradźwięk itp.); b) jakaś substancja S2 powinna generować pole, bezwzględnie działające na rybę i zmuszające ją do samodzielnego poruszania się, trzeba włączyć instynkt, przykładowo samozachowawczy. Wtedy S2 drapieżna ryba. Jeszcze lepiej wykorzystać „obraz” drapieżnika – tabletkę fermentu trwogi lub proszek, wydzielający zapach drapieżnika. Zadanie 28. Zamiast wielu litrów wody wykorzystuje się łyżeczkę do herbaty cieczy magnetycznej – ona dosłownie „przylepia się” do kulki i toczy się razem z nią po szwie, nie odrywając się. ( patrz. „Socjalistyczny przemysł” 1986 3 kwiecień – str 4). Zadanie 29. Patent USA 2 888 117: elastyczna rurka z magnetyczna cieczą. Dla przyjęcia kształtu wewnętrznej powierzchni szczeliny zamka przyrząd zawiera praskę śrubową, która wytwarza się ciśnienie. Przy włączeniu elektromagnesu ( w rękojeści) klucz twardnieje i można nim otworzyć zamek. Zadanie 30. Pieprz oczyszcza się powietrzem: wsypuje się go w hermetyczny pojemnik, podnosi ciśnienie do 0,9 MPa - strączek kurczy się, wciska się jego dno, a w najsłabszym miejscu ( wokół łodyżki) pojawiają się szczeliny, przez które do wnętrza strączka przenika sprężone powietrze. Gdy ciśnienie wewnątrz i na zewnątrz strączka się wyrówna, momentalnie otwiera się pokrywę pojemnika, strączki „wybuchają”, a ponieważ najsłabsze miejsce jest wokół łodyżki, to denko wylatuje, pociągając za sobą wszystkie wewnętrzne elementy. ( por patent: 340 400) Zadanie 31. Trzeba wykorzystać prosty efekt – elektrostatyczne siły odpychania: kołdrę odmuchuje się strumieniem zjonizowanego powietrza, na powierzchnie kołdry i na kłaczki dostają się ładunki tego samego znaku. Kłaczki waty odskakują od kołdry i łatwo je zebrać odkurzaczem. Efekt jest szeroko wykorzystywany w podobnych sytuacjach. Przykładowo wg patentu 1 150 273 zaproponowano oddzielać puch od stosiny ptasiego pióra strumieniem zjonizowanego gazu. Zadanie 32. Ryby izoluje się od udarów podwodnej eksplozji „zasłonami” z powietrznych pęcherzyków. Powietrzno – pęcherzykowa zasłona efektywnie gasi energię hydroudarowych fal. W tym celu na dnie układa się powietrzny, perforowany wąż. Można wykorzystać elektrolizę – na dnie ułożyć kawałki niepotrzebnych stalowych konstrukcji ( rur, belek itd.) i podłączyć do źródła prądu ( por „Nauka i technika” – 1983 Nr 2 str. 7)Analogiczne rozwiązanie opisano w patencie 494 901” wybuch gasi się pianą ( pod warstwą piany w odległości 50 cm wybuch ręcznego granatu daje nieco mocniejszy efekt od dziecinnej petardy. Zadanie 33. Nie ma odpowiedzi kontrolnej. Zadanie 34. Wykorzystuje się pole elektryczne. Włókna ładuje się ładunkiem elektrostatycznym jednego znaku z pomocą elektrody koronującej ( elektroda w formie drucianej szczotki pod wysokim napięciem), i one są przyciągane przez inne elektrody. ) patent 543 365) Odpowiedź taka sama jak w zadaniu 31. Zadanie 35. Odpowiedź taka sama jak do zadania 30. Do rury podaje się sprężone powietrze, przenika ono w pory, po czym nagle obniża się ciśnienie i zanieczyszczenia są wyrzucane z filtra ( patent 514 650). Analogiczne rozwiązanie zawarto w patencie nr 1 004 765: spulchnienie zleżałego proszku w zbiorniku. Zadanie 36. Przez winne grono przepuszcza się prąd elektryczny – w tym celu elastyczna elektroda dotyka grona, druga elektroda ślizga się po drucie szpaleru. Prąd przechodzi przez gałązkę, łodyżkę i grono, ale ponieważ opór elektryczny gałęzi i dojrzałego grona jest wielokrotnie mniejszy niż opór cienkiej łodyżki, to łodyżka momentalnie przegrzewa się jak przy krótkim spięciu. Maszyna ma postać traktora z niewielkim generatorem, wytwarzającym prąd o napięciu 4 – 6 tys. wolt. Tak można zbierać ogórki, bakłażany i inne ( por. „Nowe w życiu, nauce i technice” 1985 r Nr 12 str. 43 – 49). Zadanie 37. Trzeba wykorzystać istniejące w systemie zmienne pole elektromagnetyczne. Ono jednak nie działa na człowieka, konieczne jest więc przekształcenie go w inne pole ( S1 – przewód, Pem pole elektromagnetyczne, S2 człowiek): 
Trzeba wprowadzić S3 , które by przekształcało Pem w pole, działające na człowieka. Wprowadzić ferrocząstki? ( w krem do rąk, do bielizny, w bransoletkę itd. – szybkie nagrzanie, człowiek oderwie ręce.) W patencie Niemiec 105 340 indukcja elektromagnetyczna generuje sygnał ( na przykład dźwiękowy) – uprzedzający o niebezpieczeństwie. Ale pole cieplne, ( lub dźwiękowe, świetlne) – to informacja, która może być niedostrzeżona przez człowieka w złożonych warunkach pracy. Główną tendencją rozwoju informacyjno – pomiarowych systemów jest przekształcanie ich w aktywne systemy ( realizujące działanie bez podawania informacji człowiekowi). Zatem prościej jest otrzymać prąd elektryczny ( pętla drutu w odzieży ) i wykorzystać go do sterowania mięśniami człowieka: na przykład do końców drutu podłączyć elastyczne elektrody, wszyte w bieliznę w punktach zaczepów mięśniowych – przy pojawieniu się prądu mięśnie się skurczą, ręce „same odskoczą” od niebezpiecznego wysokonapięciowego źródła prądu. Yüklə 1,06 Mb. Dostları ilə paylaş:
|