2.6. Приемы решения изобретательских задач

2.6.1. Типовые приемы устранения технических противоречий [11].

1. Принцип дробления:

а) Разделить объект на независимые части. Например, при очистке газов от пыли или золы необходимо добиваться увеличения размеров частиц, их объединения в более крупные образования, так как крупную пыль легче фильтровать и улавливать. Для укрупнения частиц газовый поток с пылью разделяют на два и заряжают в каждом потоке частицы пыли разноименными электрическими зарядами, а затем соединяют потоки. Происходит электростатическое агрегатирование, с образованием крупных частиц пыли более эффективно отделяемых в фильтрах.

б) Выполнить объект разборным. Например, зеркальные стекла, в отличие от оконных, должны иметь более ровную поверхность. Появление волнообразных искривлений стекла связано с тем, что в процессе изготовления горячее не отвердевшее стекло на рольганге провисает (при горизонтальной вытяжке). Рольганг усовершенствовали путем дробления опорных элементов: диаметр валков уменьшили, а количество увеличили. Однако длинные и тонкие валики также имеют свой прогиб, который приводит к искривлению поверхности стекла. Дальнейшее увеличение числа валиков приводит к сложной в изготовлении и эксплуатации конструкции. Следующий переход на микроуровневое дробление - к рольгангу, вращающиеся опорные элементы которого уменьшаются до уровня молекул. Вращающиеся подвижные молекулы - это и жидкость, поэтому рольганг с молекулярными роликами - это воздушная подушка или ванна с жидкостью (сплав свинца и олова), обеспечивающие застывание стекла с гладкой и ровной поверхностью.

2. Принцип вынесения или выделения нужных свойств: отделить от объекта "мешающуюся" часть (свойство) или наоборот, выделить единственно нужную часть (или свойство); объект делится на разные части (в отличие от 1, а). Актуальной является проблема слива из цистерн загустевших на холоде жидкостей, например, мазутов. Жидкость надо разогреть, но греть всю цистерну целиком с поверхности дело долгое и малоэффективное. У стенок цистерны жидкость опасно перегревается, в глубине остается холодной, густой, так как ее теплопроводность низкая и конвекции нет. Разогрев острым паром, подаваемым в цистерну, приводит к обводнению топлива и снижению его качества. Поэтому предлагается (а. с.1276603) разогревать не целиком цистерну, а небольшую буферную емкость с той же жидкостью (мазутом). При этом из буферной емкости разогретую жидкость подают насосом в цистерну, размывают в ней жидкость горячей струей, перемешивают, частично отсасывают обратно в буферную емкость, которая тем временем продолжает разогреваться, и потом опять в цистерну под напором – до полного разогрева.

Пример на вариант деления объекта на разные части: в устройстве для переработки твердых радиоактивных отходов (пат. 2051431*) над индукционным тиглем выполняют две шахты (вместо одной), причем в первую загружают перерабатываемые отходы, которые сгорают до золы, расплавляемой в индукторе, а во вторую шахту подаются абсорбенты и стеклообразователи, обогреваемые дожигаемыми газами пиролиза из первой шахты, таким образом в каждой шахте реализуется отдельный процесс на оптимальном уровне.