
- •Морозов Александр Прокопьевич
- •К.Т.Н., доцент кафедры «Теплотехнических и энергетических систем»
- •Магнитогорского государственного технического университета
- •Методы изобретательского творчества в теплоэнергетике и теплофизике
- •Введение
- •1. Неалгоритмические методы решения задач
- •1.1. Метод проб и ошибок (мПиО)
- •1.2. Метод мозгового штурма (брейнсторминг)
- •1.3. Метод контрольных вопросов
- •1.4. Морфологический анализ
- •1.5. Синектика
- •2. Теория решения изобретательских задач
- •2.1. Уровни изобретательских задач
- •2.2. Принцип вепольного анализа
- •2.2.1. Понятие веполя и его значение
- •2.2.2. Правила построения и преобразования веполей
- •2.3. Изобретательская ситуация, задача и модель задачи
- •2.4. Противоречия: административные, технические и физические
- •2.5. Основные механизмы устранения противоречий
- •2.6. Приемы решения изобретательских задач
- •2.6.1. Типовые приемы устранения технических противоречий [11].
- •1. Принцип дробления:
- •3. Принцип местного качества
- •4. Принцип ассиметрии
- •5. Принцип объединения
- •7. Принцип "матрешки"
- •8. Принцип антивеса
- •10. Принцип предварительного исполнения или действия:
- •13. Принцип "наоборот"
- •14. Принцип сфероидальности
- •15. Принцип динамичности
- •17. Принцип перехода в другое измерение.
- •18. Использование механических колебаний
- •19. Принцип периодического действия.
- •20. Принцип непрерывности полезного действия.
- •22. Принцип "обратить вред в пользу".
- •24. Принцип посредника
- •25. Принцип самообслуживания
- •26. Принцип копирования
- •28. Замена механической системы
- •30. Использование гибких оболочек и тонких пленок.
- •31. Применение пористых материалов.
- •32. Принцип изменения окраски.
- •34. Принцип отброса и регенерации частей.
- •37. Применение теплового расширения.
- •38. Применение сильных окислителей.
- •39. Применение инертной среды
- •2.6.2. Фонд приемов по поиску новых технических решений [l9,20]
- •1. Количественные изменения
- •2. Преобразование формы
- •3. Преобразования в пространстве
- •4. Преобразование во времени
- •5. Преобразование движения и силы
- •6. Преобразование материала и вещества
- •7. Преобразования путем исключения
- •8. Преобразование путем добавления
- •9. Преобразование путем замены
- •10. Преобразование путем дифференцирования
- •11. Преобразования путем интеграции
- •12. Преобразования путем профилактических мер
- •13. Преобразование путем использования резервов
- •14. Преобразования по аналогии
- •15. Комбинирование и синтез.
- •16. Преобразование структуры
- •17. Повышение технологичности
- •2.6.3. Некоторые рекомендации и правила по использованию приемов преобразования объектов техники
- •2.6.4. Уровни приемов: макро и микро
- •2.7. Применение физико-химико-геометрических эффектов при решении изобретательских задач
- •2.7.1. Особенности и правила использования эффектов
- •2.7.2. Применение некоторых физических эффектов и явлений при решении
- •12. Силовое воздействие. Регулирование сил. Создание больших давлений:
- •23. Изменение объемных свойств объекта:
- •24. Создание заданной структуры. Стабилизация структуры объекта:
- •2.7.4. Применение механических эффектов
- •2. Эффекты, связанные с трением [33-35].
- •3. Эффект Ребиндера [36].
- •4. Эффект Александрова [36].
- •5. Применение вибраций
- •2.7.5. Некоторые электрохимические эффекты
- •2.7.6. Эффекты, связанные с тепловым расширением
- •1. Тепловое расширение (tp)
- •2. Сдвоенный эффект термического расширения (би-тр)
- •2.7.7. Применение фазовых переходов и изменения агрегатных состояний веществ
- •1. Фазовые переходы первого рода (фп-1)
- •2. Фазовый переход второго рода (фп-2)
- •2.7.8. Некоторые гидро-газодинамические эффекты
- •5. Парадоксы закона Бернулли:
- •2.7.9. Эффекты, связанные с тепломассообменом
- •2.7.10. Применение некоторых химических эффектов и явлений при решении изобретательских задач [84]
- •2.7.11. Геометрические эффекты
- •2.8. Вещественно-полевые ресурсы
- •2.9. Особенности управления психологическими факторами при решении изобретательских задач
- •2.9.1. Моделирование с помощью метода "маленьких человечков"
- •2.9.2. Применение оператора рвс
- •2.9.3. "Линия жизни" технических систем [11]
- •2.10. Применение стандартов для решения изобретательских задач [84]
- •2.10.1. Определение и типы стандартов
- •2.10.2. Стандарты на решение изобретательских задач [84]
- •Класс 2. Развитие вепольных систем
- •Класс 3. Переход к надсистеме и на микроуровень
- •Класс 4. Стандарты на обнаружение и измерение системы
- •Класс 5. Стандарты на применение стандартов
- •2.11. Законы развития технических систем
- •2.11.1. Закон полноты частей системы
- •2.11.2. Закон "энергетической проводимости" системы
- •2.11.3. Закон согласования ритмики частей системы
- •2.11.4. Закон динамизации систем
- •2.11.5. Закон увеличения степени вепольности системы
- •2.11.6. Закон неравномерности развития систем
- •2.11.7. Закон перехода с макро- на микроуровень
- •2.11.8. Закон перехода в надсистему
- •2.11.9. Закон увеличения степени идеальности системы
- •2.11.10. Закон развертывания-свертывания технических систем
- •2.11.11. Механизмы свертывания тс
- •2.11.12. Особенности использования законов развития технических систем для решения изобретательских задач
- •2.12. Алгоритм решения изобретательских задач - ариз-82 [19]
- •Часть 1. Выбор задачи
- •Часть 2. Построение модели задачи
- •Часть 3. Анализ модели задачи
- •Часть 4. Устранение физического противоречия
- •Часть 5. Предварительная оценка полученного решения
- •Часть 6. Развитие полученного ответа
- •Часть 7. Анализ хода решения
- •2.13. Алгоритм решения изобретательских задач ариз-85-б
- •Часть 1. Анализ задачи
- •Часть 2. Анализ модели задачи
- •Часть 3. Определение икр и фп
- •Часть 4. Мобилизация и применение впр
- •Часть 5. Применение информфонда
- •Часть 6. Изменение и/или замена задачи
- •Часть 7. Анализ способа устранения фп
- •Часть 8. Применение полученного ответа
- •Часть 9. Анализ хода решения
- •2.14. Пример разбора задачи по ариз-85б
- •1. Анализ задачи
- •2. Анализ модели задачи
- •3. Определение икр и фп
- •4. Мобилизация и применение ресурсов
- •5. Применение информфонда
- •6. Изменение и (или) замена задачи
- •7. Анализ способа устранения фп
- •8. Применение полученного ответа
- •9. Анализ хода решения
- •3. Контрольные изобретательские задачи
- •Библиографический список
4. Преобразование во времени
4.1. Растянуть или сжать во времени происходящее действие.
4.2. Изменить время существования или функционирования объекта.
4.3. Ускорить процесс осуществления операции. Инверсия приема.
4.4. Перенести выполнение действия на другое время.
4.5. Если действие осуществляется периодически - изменить периодичность.
4.6. Перейти от непрерывной подачи энергии (мощности) к периодической, включая импульсную. Инверсия приема.
4.7. Перейти от непрерывного действия или процесса - к периодическому (импульсному). Инверсия приема.
4.8. Перейти от постоянного - к изменяющемуся во времени режиму. Инверсия.
4.9. Перейти от фиксированного физического поля - к изменяющемуся во времени. Инверсия.
4.10. Превратить асинхронный процесс (действие) в синхронный. Инверсия.
4.11. Перейти от последовательного осуществления операций процесса к параллельному (одновременному). Инверсия приема.
4.12. Объединить во времени однородные и смежные операции.
4.13. Обеспечить непрерывность технологического процесса путем параллельного выполнения приемов и операций.
4.14. Выполнить требуемое действие до начала работы объекта. Инверсия приема (после окончания работы).
4.15. Исключить бесполезные ("вредные") интервалы времени. Использовать паузу между импульсами (периодическими действиями) для осуществления другого действия. Одно действие "вставить" в паузы другого действия.
4.16. Изменить последовательность выполняемых операций. Совместить технологические процессы и операции. Объединить однородные или смежные операции. Инверсия приема.
4.17. Характеристика объекта (вес, габариты, форма, скорость, прочность, окраска, температура и т.д.) должны быть меняющимися и оптимальными на каждом этапе процесса или на новом режиме.
4.18. По принципу непрерывного полезного действия осуществлять работу объекта непрерывно, без холостых ходов. Все элементы объекта должны все время работать с полной нагрузкой.
5. Преобразование движения и силы
5.1. Изменить направление вращения.
5.2. Изменить направление движения объекта.
5.3. Изменить направление движения объекта - на противоположное.
5.4. Преобразовать неподвижный объект - в подвижный. Инверсия.
5.5. Сделать движущиеся элементы - неподвижными, а неподвижные - движущимися.
5.6. Изменить число степеней свободы движения объекта или его элемента.
5.7. Изменить характеристики движения объекта.
5.8. Сделать объект качающимся. Инверсия призма.
5.9. Привести объект в колебательное движение. Инверсия.
5.10. Обеспечить перемещение объекта или элемента в объекте.
5.11. Заменить традиционную сложную траекторию движения - на движение по прямой или окружности. Инверсия приема.
5.12. Заменить поступательное (прямолинейное) движение - вращательным. Инверсия приема.
5.13. Заменить возвратно-поступательное движение вращательным.
5.14. Движение по линии заменить движением в двух измерениях (по плоскости). Инверсия приема.
5.15. Движение по плоскости заменить движением в трехмерном пространстве. Инверсия приема.
5.16. Перейти от неподвижного физического поля - к движущемуся. Инверсия приема.
5.17. Движение по одной линии заменить движением по нескольким линиям. Инверсия приема.
5.18. Движение по одной плоскости заменить движением по нескольким. Инверсия приема.
5.19. Изменить характер функционального соединения между элементами объекта, повысив степень свободы перемещения одних элементов по отношению к другим. Инверсия.
5.20. Разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга.
5.21. Разделить объект на две части - "тяжелую" и "легкую" и передвигать только легкую часть.
5.22. Изменить условия работы так, чтобы опасные или вредные стадии процесса осуществлялись на большой скорости.
5.23. Придать элементу движение, аналогичное движению органов человека или животного.
5.24. Устранить и сократить холостые, обратные и промежуточные ходы и движения.
5.25. Изменить условия работы так, чтобы не приходилось поднимать или опускать обрабатываемый объект.
5.26. Заменить трение скольжения трением качения. Инверсия приема.
5.27. Использовать магнитные силы.
5.28. Компенсировать действие массы объекта соединением его с объектом, обладающим подъемной силой.