3. Использование смеси ресурсных веществ.

Нас удовлетворяет прослойка из воды, песка или смеси воды с песком. Не должно быть смеси воды с цементом, порождающей липкость. Возникают вопросы: как подтянуть воду, и как сделать так, чтобы стянуть ее со всего объема для уплотнения смеси. Какие поля могут нам это обеспечить?.

Воспользуемся МАТХЭМ. Для создания механического поля получаем вакуум. В самом деле, вакуумируя смесь, можно отсасывать влагу. И сцепление щита со смесью в месте прохода влаги будет слабее.

Подобный вариант мы встречаем в а.с. 1701863, заявка 13.09.88 года. Здесь предлагается составной щит из гибко соединенного формовочного вакуум-щита и опорной площадки, закрепленной с возможностью раздельного горизонтального перемещения.

Прокладывается фильтровальный материал, вакуум-щиты отсасывают влагу, уплотняя бетон, затем механизм перемещается.

4. Использование смеси ресурсных веществ с пустотой.

Пустота в нашем случае – это пузырьки пара или газов, входящих в состав воды. Их можно получить из воды нагреванием или электролизом.

В качестве смеси ресурсного вещества (опалубки) и пустоты (воздуха) может выступать пористый материал. В а.с. 11291688, заявка 28.06.85, с целью уменьшения усилия отрыва выполняют пластину из пористого материала с пленкой на рабочей поверхности. В процессе распалубки происходит отсос воздуха из-под крышки и из пористого материала, материал начинает сжиматься по толщине и, уменьшаясь, отходит от поверхности бетона.

5. Использование производных ресурсов.

Ресурс, производный от воды - тот же пар или газ. Как можно использовать пар или газ для создания, например, прослойки между формой и смесью?.

Может быть, возможно сочетать подтягивание воды из глубины смеси к границе с нагревом воды и переводом ее на этой границе в пар?.

6. Использование электрического поля вместо введения веществ.

Мы уже говорили о возможности применения электрического поля для разложения воды. Возможно также подтягивание каких-либо частиц к границе раздела "смесь – форма" для образования барьера.

7. Применение пары вещество-поле.

Возможно сочетание: заряженные частицы – электрическое поле.Целесообразно рассмотреть явление электрофореза в приложении к нашей задаче. Наиболее подходящие на роль движущихся частиц - это частицы воды.

5. 1. Решение по стандартам.

Задача снова изменилась. Исходная вепольная модель: В1-частица воды. Нужно научиться ею управлять. У нас также есть электрическое поле. В результате имеем неполный веполь, можем использовать стандарты подкласса 1.1.

2. Использование задач-аналогов .

Существует изобретение, облегчающее подъем затонувшего корабля, застрявшего в илистом грунте. Ил засасывает корпус корабля, и для его отрыва требуются большие усилия. Приходится подводить много понтонов, которые становятся опасными, как только корабль вырвется из ила, так как возможен выброс корабля над поверхностью моря, от чего он может разрушиться. Для исключения необходимости в дополнительных понтонах было предложено создать тончайшую прослойку между илом и корпусом корабля с помощью электролиза.

3. Разрешение ФП.

Напомним, какое ФП мы имели:

Смесь должна быть схватывающейся в ОЗ и ОВ,чтобы затвердевать, и должна быть несхватывающейся, чтобы можно было устранить прилипание.

Схватывание смеси должно происходить, чтобы смесь затвердела, и не должно происходить, чтобы не было прилипания к форме.

Используя принципы разрешения ФП, противоречие, сформулированное на шаге 3.3, разрешаем в пространстве: вся масса бетона прихватывающая, липучая, а тонкая прослойка у формы – нелипучая.

4. Применение указателя физэффектов.

В графе “Управление движением жидкости и газа” выбираем электроосмос – перенос жидких частиц от анода к катоду. Тот же эффект предлагается и для разделения смесей. Во время электроосмоса идет и обратный перенос твердых частиц от катода к аноду – электрофорез.

6. 1. Технический ответ.

Для создания водной прослойки необходимо подать постоянное напряжение: отрицательный полюс - на форму, положительный – на арматуру в непосредственной близости от формы.

6-2. – 6-4. Замена задачи.

Нет необходимости.

7. 1. Контроль ответа.

Использован ВПР из оперативной зоны – вода из смеси. Электроэнергию можно взять из надсистемы – на стройке можно найти сварочный трансформатор, смонтировать выпрямитель также несложно. Электрическое поле также хорошо регулируемо.

2. Оценка полученного решения.

   1. Выполнено ли требование ИКР? В целом выполнено.

   2. Прилипание устранено в основном за счет внутрисистемных ВПР, процесс затвердевания не ухудшается Система незначительно усложняется, введено электрическое поле.

   3. ФП разрешено.

   4. Система содержит хорошо управляемый элемент - электрическое поле. Меняя напряжение, можно управлять перемещением частиц, чтобы получить оптимальные режимы в каждом конкретном случае.

   5. Полученное решение годится для непрерывной работы.

3. Проверка новизны полученного решения.

Такое решение содержится в изобретении по авторскому свидетельству СССР № 308172, а также в а.с. 1477882, где предлагается опалубка с щитами, содержащими токопроводящий слой, и электродами, размещенными в отверстиях щитов. Опалубка оснащена источником постоянного электрического тока с автоматическим переключателем полярности. Электрическое поле, образованное между токопроводящим слоем и электродами, проникает в поверхностный слой бетона и молекулы воды двигаются к формовочной поверхности щита и смачивают ее, устраняя тем самым прилипание бетона и снижая силу трения скольжения. Через некоторое время бетон у электродов подсушивается из-за оттока воды к близлежащим участкам слоя под действием электрического поля и сцепляется с электродами. Тогда меняется с помощью переключателя полярность на короткое время, и вода поступает к электродам, образуя пленку на их поверхности, чтобы устранить сцепление.

4. Подзадачи.

   1. Какая потребуется мощность? Необходимы расчеты.

   2. Водяная прослойка плохо работает на морозе – примораживание еще сильнее затруднит отрывание опалубки от бетона.

   3. Как защитить людей от возможного удара током?

   4. Как уменьшить потери электроэнергии?

1. 1. Изменения в надсистеме.

Потребуется установить сварочный трансформатор, выпрямитель. Если напряжения требуются небольшие, особых мер безопасности применять не нужно.

2. Возможность применения измененной надсистемы по-новому.

Можно управлять структурой поверхности бетона, создавая определенный рисунок за счет варьирования параметров процесса, расположения электродов и т.д. Можно также управлять процессом затвердевания.

3. Использование полученного ответа при решении других задач.

   1. Обобщенный принцип решения.

      1. Для переноса микрочастиц нужно использовать электрофорез и электроосмос, что и предлагается в “Указателе ФЭ”.

      2. Использовать электролиз и сопровождающие его эффекты электропереноса для получения модификаций веществ при разрушении вредных веполей.

      3. Управление равновесием химических процессов и применение для этого электрического поля. Использование электролиза для смещения равновесного состояния смеси.

   2. Прямое применение полученного принципа для решения других задач.

При перевозке бетона в самосвалах наблюдается тоже прилипание бетона к стенкам кузова. Полученный принцип, возможно, годится для решения и этой задачи.

Аналогичные задачи:

В пищевой промышленности - тесто при смешивании прилипает к стенкам емкости; в археологии - со дна моря поднимают иногда затонувшие изделия из металлов с наросшей коркой. Отделить корку от этих изделий очень сложно, можно повредить изделие. Электролиз используют для создания прослойки между корой и поверхностью изделия. Полученный принцип можно также использовать для снижения трения в опорных узлах скольжения (в качестве смазки используют электролит), для получения заданной структуры поверхности бетонных труб.

3. Использование принципа, обратного полученному.

В технике встречается и обратная задача, то есть как улучшить склеивание. С помощью электрического поля можно попробовать решить и эту задачу.

4. Морфологическая таблица.

	Агрегатное состояние
	1	2	3	4	5
Часть системы	Твердое	жидкое	Газообразное	Плазма	Пустота
Опалубка	А1	А2	А3	А4	А5
Прослойка	Б1	Б2	Б3	Б4	Б5
Бетон	В1	В2	В3	В4	В5

Полученное решение соответствует комбинации А1, Б2, В1/2 (водяная прослойка) и А1, Б3, В1/2 (газовая). Но возможны и другие комбинации. Часть из них реализована, другая часть невозможна, а часть – новые варианты. Можно построить и другие варианты таблицы, например, части системы – варианты полей.

5. Стремление размеров частей системы к нулю или бесконечности. Допустим, что размеры бетонируемого объекта значительно увеличились, например, идет строительство огромной плотины. Задача в целом не меняется, хотя и затрудняется подача напряжения на всю опалубку. Очевидно, это лучше делать по частям. Тогда возникает возможность создания слоев бетона с разной структурой.

Если представить, что размеры опалубки уменьшаются, то возникает другая задача, так как нужно не допустить прилипания каких-то загрязнений к очень малым поверхностям.

9. 1. Анализ хода решения.

Ход решения не отклонялся от теоретического.

2. Пополнение информфонда.

Мы воспользовались указателем и брали известный физический эффект.

Нелишне будет напомнить, что операции проверки решений по частям 6-9 надо проделать над остальными вариантами полученных решений. Желающие могут сделать это самостоятельно.

Итак, было проведено решение задачи по АРИЗ 85В. В ходе решения нами были определены технические противоречия, мешающие выполнению главной полезной функции системы, уточнены ресурсы, выяснена суть проблемы, то есть ФП, сформулировано направления поиска – ИКР, после чего, опираясь в первую очередь на ресурсы системы, мы получили решение. Мы не просто совершенствовали систему, мы изучали инструмент, который позволяет решить проблему в корне.

Если бы решался более широкий круг задач, например, как избавиться от домкратов, чтобы упростить систему. ИКР в этом случае могло бы звучать, например, так: смесь должна сама обеспечить смещение опалубки при отсутствии подъемных устройств.

Как смесь может сама что-то сместить? Как вещество, претерпевая некоторые изменения своей структуры, может совершить работу? Думается, что здесь достаточно очевидные примеры, мог бы привести и школьник младших классов, вспоминая, как молоко, закипев, поднялось в кастрюле и даже приподняло крышку. Или как деформировался пакет с тем же молоком, побывав в морозилке.

Итак, если наша смесь расширяется при схватывании, то мы получаем в свои руки возможность перемещения нашей опалубки самой смесью. И, покопавшись в литературе, мы найдем, что, к сожалению, не все бетоны обладают таким свойством, но есть поризованные бетоны, состоящие из цементно-песчаного раствора марки 300, алюминиевой пудры в виде водной суспензии, поверхностно активных веществ, сульфата натрия. И у этих бетонов коэффициент вспучивания равен 3. Осталось придумать конструкцию (шаг 6.1). За нас это уже сделали, есть авторское свидетельство 1576678, где для поризованных бетонов предлагается подобная опалубка, выполненная в виде ступеней. Смесь подается поочередно в каждую ступень. При отвердении бетон вспучивается и сам двигает вверх опалубку. Ступенчатая форма обеспечивает поочередное создание свободных полостей под горизонтальными полущитами.

Но комплексное совершенствование системы является темой более глубокого курса. Пока же на следующем занятии Вам будет рассказано о РТВ - методах развития творческого воображения. Эта лекция даст вам ряд инструментов, с помощью которых вы сможете внутри жестких рамок алгоритма обеспечить себе свободный, регулируемый вами полет фантазии.

стр. 13 из 13