Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции / Методы изобретательского творчества в теплоэнергетике и теплофизике.doc
Скачиваний:
133
Добавлен:
13.06.2014
Размер:
1.56 Mб
Скачать

32. Принцип изменения окраски.

а) Изменить окраску объекта или внешней среды.

б) Изменить степень прозрачности объекта или внешней среды. Например: прозрачная медицинская повязка, позволяющая наблюдать рану, не снимая повязки и не проводя частые и мучительные перебинтовки (пат. США 3425412).

в) Для наблюдения или контроля за плохо видимыми объектами или процессами использовать красящие добавки. Например, безвредные красящие добавки вводят в сетевую воду систем теплоснабжения при опрессовке трубопроводов.

г) Если такие добавки уже применяются, использовать люминофоры, меченные атомы и др.

33. Принцип однородности: объекты, взаимодействующие с данными объектами, должны быть из того же материала (или близкого ему по свойствам). Например, для смазывания охлаждаемого подшипника скольжения в качестве смазывающего вещества берут тот же материал, что и материал вкладыша подшипника, например, в виде солей металла, реализуя безизносное трение.

34. Принцип отброса и регенерации частей.

а) Выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна быть отброшена (растворена, испарена и т.д.) или видоизменена непосредственно в ходе работы. Например, в плазменной шахтной печи для сжигания горючих радиоактивных отходов (а. с 1487726) шахта печи выполнена в виде расходуемого полого электрода, содержащего стеклообразователи, что исключает появление остаточной радиоактивности на стенках камеры сгорания и позволяет совмещать процесс сжигания и остекловывания отходов.

б) Расходуемые части объекта должны быть восстановлены непосредственно в входе работы. Например, в способе исследования высокотемпературных зон (например, сварочной ванны, зоны плавления или горения), при котором в исследуемую зону вводят зонд-световод, для улучшения

возможности исследования, используют плавящийся зонд-световод, который непрерывно подают в зону со скоростью не менее скорости его плавления (а. с. 433397).

35. Изменение физико-химических параметров (концентрации, степени гибкости, температуры, объема и др.) и агрегатного состояния. Например, используют простые переходы: от твердого состояния к жидкому, а также переход к псевдоожижению и промежуточным состояниям (эластичных твердых тел). Другой пример: способ охлаждения сварочной горелки со стабилизацией дуги защитным углекислым газом, осуществляется путем подачи жидкой углекислоты.

36. Применение фазовых переходов: используют явления, возникающие при фазовых переходах (изменении объема, выделении или поглощении теплоты и др.). Например, заглушка для герметизации трубопроводов и горловин с различной формой сечения, для унификации и упрощения конструкции, выполнена в виде стакана, в который заливается легкоплавкий металлический сплав, расширяющийся при затвердевании и обеспечивающий герметичность соединения (а. с. 319806).

37. Применение теплового расширения.

а) Использование теплового расширения или сжатия материалов.

б) Если термическое расширение уже используется, то применить несколько материалов с разными коэффициентами теплового расширения. Например, крышка парников выполняется из шарнирно-закрепленных пустотелых труб, внутри которых находится легкорасширяющаяся жидкость, причем при изменении температуры меняется центр тяжести труб и они сами поднимаются и опускаются (а. с. 463423).

в) Использовать эффект памяти формы. Эффект памяти формы основан на применении сплавов обладающих свойством термоупругого мартенситного превращения, при переходе кристаллической решетки металла из одной фазы в другую (например, нитинола - сплава никеля и титана). Например, в способе изготовления охлаждаемой лопатки турбины, выполняют оболочку лопатки с открытой полостью под дефлектор, формируют и термически обрабатывают дефлектор, а затем вводят его в полость оболочки и собирают. При этом, для улучшения качества изделия, дефлектор изготавливают из сплава, обладающего свойством запоминания формы, и до введения его в оболочку переформовывают до придания профилям поперечных сечений размеров, меньших размера входного отверстия оболочки, а термообработку ведут путем постепенного нагрева дефлектора с момента ввода его в отверстие полости оболочки и до окончания сборки (а. с. 754094). Детали придают при повышенной температуре определенную форму, затем охлаждают, потом изменяют форму (растягивают, сжимают, изгибают). Если деталь нагреть, она полностью восстановит свою первоначальную форму. Память может быть двойной: сплав помнит обе формы - "горячую" и "холодную". Переход из одной формы в другую можно повторять практически бесконечно, не опасаясь усталости металла, появления трещин. На свойстве восстановления первоначальной формы вещества под действием теплового поля, основан способ ремонта согнутых нитиноловых бамперов автомобилей, которые выпрямляют нагреванием (а. с. 863932). При термоупругом мартенситном превращении меняются структура вещества с изменением электрических и магнитных свойств, например температурные датчики (термометры), имеющие значительно большую чувствительность чем обычные, основанные на тепловом расширении (а. с. 471515). Возможно прямое преобразование тепловой энергии в механическую, за счет изменения натяжения упругих элементов, например, в двигателях использующих тепловую энергию низкопотенциальной воды (а. с. 340453). Для ликвидации свищей в действующем трубопроводе заглушку выполняют в виде заклепки, стержень которой имеет ступенчатое сечение и выполнен из материала с термической памятью формы. Головка заклепки снабжена камерой, заполненной твердым горючим веществом (а. с. 1239441). На основе нитинола получают самонастраивающиеся регуляторы расхода и задвижки в трубопроводах газов и жидкостей. При этом задвижка выполняется в виде пластины, например, в форме буквы "Г". При повышении температуры воды выше критической пластина разгибается, регулируя расход [17,18].