Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции / Методы изобретательского творчества в теплоэнергетике и теплофизике.doc
Скачиваний:
132
Добавлен:
13.06.2014
Размер:
1.56 Mб
Скачать

1. Анализ задачи

1.1. Мини-задача. Техническая система для резки металла включает: электрод, газ, разрезаемый металл, электрическую дугу. Техническое противоречие (ТП)-1: сильная дуга быстро режет металл, но разрушает электрод. ТП-2: слабая дуга не разрушает электрод, но плохо режет металл. Необходимо при минимальных изменениях в системе обеспечить неразрушение электрода при быстрой резке.

1.2. Конфликтующая пара. Изделия: металл (М), электрод (Э). Инструмент: дуга (Д) - сильная или слабая.

1.3. Графические схемы ТП-1: Э  Д  М (сильная дуга); ТП-2: Э х Д --- М (слабая дуга).

1.4. Выбор схемы конфликта, обеспечивающей наилучшее выполнение главного производственного процесса: выбираем ТП-1.

1.5. Усиление конфликта: очень сильная дуга прекрасно режет металл, но быстро разрушает электрод.

1.6. Модель задачи. Конфликтующая пара: металл, электрод и сильная дуга. Усиленная формулировка конфликта: очень сильная дуга прекрасно режет металл, но быстро разрушает электрод. Что должен сделать вводимый для решения задачи Х-элемент: необходимо найти X-элемент, который устранит разрушение катода, не мешая сильной дуге резать металл.

1.7. Применить систему стандартов к решению модели задачи: есть задача на разрушение вредного веполя - взаимодействия между дугой и катодом. Стандарты предлагают устранить вредную связь, вводя модификации взаимодействующих веществ, либо "оттягивая" вредное действие с помощью другого поля (помимо теплового поля, разрушающего катод). Защитить катод от дуги можно модификацией дуги - дугой с диффузной привязкой катода (так называемый плазменный катод). А модификации катода - это его защита тугоплавкими вставками и другие, уже исчерпанные средства борьбы. Если решение неочевидно - надо переходить к следующей части.

2. Анализ модели задачи

2.1. Определение оперативней зоны (ОЗ): оперативная зона - место конфликта - точка, где дуга касается электрода.

2.2. Определение оперативного времени (ОВ): время горения дуги - время конфликта.

2.3. Вещественно-полевые ресурсы (ВПР): в оперативной зоне и вокруг нее имеются: а) плазма, газ, воздух, металл электрода, разрезаемый металл; б) высокая температура, давление, скорость потока газа; в) гравитационное и магнитное поле Земли.

3. Определение икр и фп

3.1. Идеальный конечный результат (ИКР)-1: Х-элемент, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, устраняет разрушение электрода (вредное действие) в зоне его контакта с дугой (в ОЗ) во время ее горения (в течение ОВ), не мешая дуге резать металл (сохраняя способность инструмента совершать полезное действие).

3.2. Усиление ИКР-1: в систему нельзя вводить новые вещества и поля, Х-элемент должен быть из ресурсов, пока ничего не найдено.

3.3. Физическое противоречие на макроуровне (ФП-макро): оперативная зона в течение оперативного времени должна обеспечивать контакт между дугой и катодом во время работы дуги и не должна обеспечивать контакт, чтобы катод не разрушался.

3.4. Физическое противоречие на микроуровне (ФП-микро): в оперативной зоне должны быть частицы вещества - частицы дуги (ионы) должны соприкасаться с частицами катода, чтобы обеспечивать контакт дуги и катода и не должно быть частиц вещества - частицы дуги и катода не должны соприкасаться, чтобы обеспечить неразрушение катода.

3.5. ИКР-2: оперативная зона (поверхность электрода) в течение оперативного времени (горения дуги) сама обеспечивает противоположные физические состояния - наличие и отсутствие контакта дуги и катода (частиц дуги и катода).

3.6. Применить систему стандартов к физической задаче по ИКР-2. Необходимо попробовать вепольные преобразования: В1 - поверхность электрода; В2 - частица дуги. Необходимо найти поле, обеспечивающее наличие и отсутствие контакта между ними. Задача на достройку веполя. Если "с ходу" нужное поле не подбирается, переходят - к следующему пункту.