Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения

.pdf
Скачиваний:
139
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
11.43 Mб
Скачать

 

 

 

 

Авторское

свидетельство

 

 

 

№ 152492. Для защиты под­

 

 

 

земных кабельных линий от

 

 

 

повреждений,

'вызываемых

 

 

 

образованием в грунте моро-

 

 

 

зобойных

трещин,

заранее

 

 

 

прорывают

узкие

прорези

 

 

 

(«трещины»)

в стороне

от

 

 

 

трассы кабеля (рис. 19).

 

Рис. 19. Искусственные «трещи­

 

Сам по

себе этот прин­

ны» — прорези

предохраняют

цип прост: надо допустить то,

кабельную линию от морозо-

что

кажется

недопусти­

бойных

трещин.

мым,— пусть

случится!

Но

 

 

 

тут

мысль

изобретателя

ча­

сто наталкивается на психологический барьер...

 

 

23. Принцип обратной связи

 

 

 

 

 

а)

Ввести обратную связь.

 

 

 

 

б)

Если обратная связь есть — изменить ее.

 

Пр и м е р ы . Авторское свидетельство № 283997. Вну­ три градирни ветер образует циркуляционные зоны, что снижает глубину охлаждения воды. Чтобы повысить эф­ фективность охлаждения, в секциях градирни устанавли­ вают температурные датчики и по их сигналам автома­ тически изменяют количество подаваемой воды.

Авторское свидетельство № 167229. Способ автомати­ ческого запуска конвейера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью экономии электроэнергии, потребляемой в мо­ мент запуска конвейерного двигателя, измеряют мощ­ ность, потребляемую двигателем конвейера во время ра­ боты, фиксируют ее в момент остановки конвейера и полученный сигнал, обратно пропорциональный весу ма­ териала на конвейере, подают на пусковой двигатель в момент запуска конвейера.

■Авторское свидетельство № 239245. Способ автомати­ ческого регулирования процесса ректификации путем воз­ действия на расход орошения в колонну в зависимости от температуры и давления на выходе продукта, о т л и ­ ч а ю щ и й с я тем, что с целью стабилизации содержания одного из компонентов в трехкомпонентной смеси допол­ нительно вводят коррекцию по удельному весу выходного продукта.

24. Принцип «посредника» Использовать промежуточный объект-переносчик.

Пр и меры. Авторское свидетельство № 177436. Спо­ соб подвода электрического тока в жидкий металл, от­ л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью снижения электрнче- с'ких потерь ток к основному металлу подводят охлажда­ емыми электродами через промежуточный жидкий ме­ талл, температура плавления которого ниже, а плотность и температура кипения выше,'чем у основного металла.

Авторское свидетельство № 178005. Способ нанесения летучего ингибитора атмосферной коррозии на защищае­ мую поверхность, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью получения равномерного покрытия внутренних поверхно­ стей сложных деталей через последние продувают нагре­ тый воздух, насыщенный парами ингибитора.

25. Принцип самообслуживания а) Объект должен сам себя обслуживать, выполняя

вспомогательные и ремонтные операции. б) Использовать отходы (энергии, вещества).

Пр и м е р ы . Авторское свидетельство № 261207. Дробеметный аппарат, корпус которого облицован изнутри износоустойчивыми плитами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения стойкости облицовки плиты вы­ полнены в виде магнитов, удерживающих на своей по­ верхности защитный слой дроби. На стенках дробемета возникает, таким образом, постоянно обновляемый за­ щитный слой дроби.

Авторское свидетельство № 307584. Способ сооруже­ ния каналов оросительных систем из сборных элементов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью упрощения тран­ спортировки изделий после монтажа начального участка канала его торцы закрывают временными диафрагмами, готовый участок канала затопляют водой и последующие элементы, также закрытые с торцов временными диафраг­ мами, сплавляют по этому участку канала.

Авторское свидетельство № 108625. Способ охлажде­ ния полупроводников диодов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью улучшения условий теплообмена применяется полупроводниковый термоэлемент, рабочим током кото­ рого является ток, проходящий через диод в прямом на­ правлении.

26. Принцип копирования а) Вместо недоступного, сложного, дорогостоящего,

неудобного или хрупкого

объекта использовать

его упрощенные и дешевые

копии.

Г. Альтшуллер

161

б) Заменить объект или систему объектов их оптическими копиями (изображениями). Использо­ вать при этом изменение масштаба (увеличить или уменьшить копни).

в) Если используются видимые оптические копии, перейти к копиям инфракрасным или ультрафи­ олетовым.

П ри м е р ы. Авторское свидетельство № 86560. На­ глядное учебное пособие по геодезии, выполненное в виде написанного на плоскости художественного панно, от ли ­ ч а ю щ е е с я тем, что с целью последующей геодезиче­ ской съемки с панно изображения местности оно выпол­ нено по данным тахеометрической съемки и в характер­ ных точках местности снабжено миниатюрными геодези­ ческими рейками.

Иногда необходимо (для измерений или контроля) совместить два объекта, которые физически совместить невозможно. В этих случаях целесообразно применять оптические копии. Так была, например, решена задача пространственных измерений на рентгеновских снимках. Обычный рентгеновский снимок не позволяет определить, на каком расстоянии от поверхности тела находится очаг заболевания. Стереоскопические снимки дают объемное изображение, но и в этом случае измерения приходится вести на глаз: ведь внутри тела нет масштабной линейки! Нужно, таким образом, «совместить несовместимое»: тело человека, подвергнутого просвечиванию, и масштабную линейку.

Новосибирский изобретатель Ф. И. Аксенов решил эту задачу, применив метод оптического совмещения. По спо­ собу Ф. И. Аксенова стереоскопические рентгеновские снимки совмещаются со стереоскопическими же снимка­ ми решетчатого куба. Рассматривая в стереоскоп совме­ щенные снимки, врач видит «внутри» больного решетча­ тый куб, играющий роль пространственного масштаба.

Вообще, во многих случаях выгоднее оперировать не с объектами, а с их оптическими копиями. Например, ка­ надская фирма «Крютер Палп» пользуется специальной фотоустановкой для обмера бревен, перевозимых на же­ лезнодорожных платформах. По данным фирмы, фото­ графический обмер балансов раз в 50—60 быстрее ручно­ го, отклонение же результатов фотообмера of данных точного подсчета не превышает 1—2%.

, Еще один интересный пример:

Авторское свидетельство № 180829— новый способ контроля поверхности внутренних полостей сферических деталей. В деталь наливают малоотражающую жидкость и, последовательно меняя ее уровень, производят фото­ графирование на один и тот же кадр цветной пленки. На снимке получаются концентрические окружности. Срав­ нивая после увеличения (в проекционной системе) полу­ ченные этим способом линии с теоретическими линиями чертежа, с большой точностью определяют величину от­ клонения формы детали.

27. Дешевая недолговечность взамен дорогой долго­ вечности

Заменить дорогой объект набором дешевых объек­ тов, поступившись при этом некоторыми качествами (например, долговечностью).

Пр и ме р ы . Правила асептики требуют, чтобы кипя­ чение шприца с иглами для инъекции продолжалось не менее 45 минут. Между тем во многих случаях бывает необходимо ввести лекарство как можно быстрее. Во Все­ союзном научно-исследовательском институте медицин­ ских инструментов и оборудования создан шприц-тюбик для одноразового пользования. Это тонкостенный сосуд из пластмассы, на горловине которого укреплена стериль­ ная игла, защищенная колпачком. Корпус шприца-тюби­ ка в заводских условиях заполняется лекарственным пре­ паратом и запаивается. Такой шприц можно привести в готовность буквально за считанные секунды — для этого достаточно лишь снять колпачок, прикрывающий иглу. Во время инъекции лекарство из тюбика выдавливается, после чего использованный шприц-тюбик выбрасывают.

Патент США № 3430629. Пеленка одноразового ис* пользования. Содержит наполнитель типа промокашки.

Существует много патентов такого типа: на одноразо­ вые термометры, мусорные мешки, зубные щетки и т. д.

28. Замена механической схемы а) Заменить механическую схему оптической, аку­

стической или «запаховой».

б) Использовать электрические, магнитные и элек­ тромагнитные поля для взаимодействия с объек­ том.

в) Перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных — к меняющимся во времени,

'S>!

> (.Т

от неструктурных — к имеющим определенную структуру.

г) Использовать поля в сочетании с ферромагнит­ ными частицами.

* Пр и м е р ы . Авторское свидетельство № 163559. Спо­ соб контроля износа породоразрушающего инструмента, например буровых долот, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью упрощения контроля в качестве сигнализации из­ носа применяют монтируемые в теле долота ампулы с рез­ ко пахучими химическими веществами, например с этилмеркаптаном.

Авторское свидетельство № 154459. Неизнашиваемая винтовая пара (рис. 20). Винтовая пара состоит из вин­ та 1, в резьбу которого уложена обмотка 2, и гайки 3 с обмоткой 4. Винт и гайка расположены с зазором меж­ ду ними. Гайка 3 жестко связана с подвижным узлом станка или прибора. При прохождении тока по обмот-

кам 2 и 4 вокруг них создаются магнитные поля. Замыка­ ние этих полей происходит соответственно через гайку и винт, причем магнитный поток достигает максимальной величины при совмещении витков винта и гайки.

При вращении винта магнитный поток между сме­ стившимися один относительно другого витками обмоток винта и гайки искривляется и, как следствие, возникает усилие, стремящееся восстановить первоначальное вза­ имное расположение витков. Это усилие и будет вызы­ вать поступательное перемещение гайки с подвижным уз­ лом.

Наличие зазора между винтом и гайкой позволяет значительно продлить срок службы винтовой пары, сде­ лать их практически неизнашиваемыми.

«На одном заводе делали сверхъювелириую по тонко­ сти работу: шлифовали стенки отверстия диаметром в полмиллиметра.

Для такой операции изготовили миниатюрный шлифовальник диаметром в две десятых миллиметра, обсы­ панный алмазной пылью.

Инструментик этот вращала пневматическая турбина со скоростью 1000 оборотов в секунду! Кроме того, шлифовальник двигался по контуру отверстия, обходя его каждую минуту 150 раз. Рабочий был не в силах проник­ нуть взглядом в зону обработки, не мог уловить момент, когда крохотный инструмент касался детали. Рабочий то затягивал процесс обработки, то кончал его слишком рано, в обоих случаях детали шли в брак.

Собирались уже конструировать уникальный станокавтомат. Но изобретательская мысль нашла простой вы­ ход: деталь изолировали от станка, присоединили к ней один полюс электробатарейки, а другой полюс подвели к станку. В цепь включили усилитель и громкоговоритель. Теперь, как только инструмент касался детали, громко­ говоритель «вскрикивал». Кричащий станок издавал зву­ ки, по которым молено было судить и о том, когда нача­ лась шлифовка, и о том, как она проходит,— тональность звука менялась» Ч

Авторское свидетельство № 261372. Способ проведе­ ния процессов, например каталитических, в системах с движущимся катализатором, о т л и ч а ю щ и й с я тем,1

1 «Техника — молодежи», 1965, № 6, стр. 6.

 

 

 

что с целью расширения об­

 

 

 

ласти

применения

создают

 

 

 

движущееся

 

магнитное поле

 

 

 

и применяют

катализатор с

 

 

 

ферром агнитными

свойства-

 

 

 

м и .

Авторское

свидетельство

 

 

 

 

 

 

144500. Способ

интенси­

 

 

 

фикации

теплообмена

в

 

 

 

трубчатых элементах поверх­

 

 

 

ностных

теплообменников...

 

 

 

о т л и ч а ю щ и й с я

тем, что

 

 

 

с целью повышения коэффи­

 

 

 

циента

 

теплоотдачи в поток

 

 

 

теплоносителя

вводят

фер­

 

 

 

ромагнитные

частицы,

пе­

 

 

 

ремещающиеся под действи­

 

 

 

ем вращающегося магнитно­

 

 

 

го поля

преимущественно у

 

 

 

стенок

теплообменника,

для

 

 

 

разрушения

и турбулизации

 

 

 

пограничного слоя.

патент

 

 

 

Французский

 

 

 

 

1499276.

После

обработ­

 

 

 

ки

деталей

 

в

галтовочных

Рас. 21. Вместо массивной ды­

барабанах

или

вибрацион­

ных установках детали нуж­

мовой

трубы — ажурное

соору­

жение:

полая спираль,

имею­

но

отделить

от

абразивных

щая на витках сопла, через ко­

зерен. Если детали крупные,

торые подается сжатый воздух,

это

сделать

 

нетрудно,

если

образующий «стенку».

они ферромагнитные, их мо­

 

 

 

жно выловить на магнитных

сепараторах. Но если детали не обладают магнитными свойствами, а по размерам не отличаются от абразивных зернышек? По данному изобретению задача решается тем, что абразиву придают магнитные свойства. Это мож­ но сделать спрессовыванием или спеканием смеси абра­ зивных зерен и магнитных частиц — стружек, крупинок

ит. л., а также внедрением их в поры абразивов.

29.Использование пневмоконструкций и гидроконст

рукций Вместо твердых частей объекта использовать газо­

образные и жидкие: надувные и гидронаполняемые,

воздушную подушку, гидростатические и гидрореак­ тивные.

П р и м е р ы. Авторское свидетельство № 243809. Цель изобретения — улучшение тяги и увеличение высоты рас­ сеивания отводимых газов. Это достигается тем, что кор­ пус трубы (рис. 21) образован конической спиралью 1, полые витки которой имеют сопла 2 и соединены с по­ лыми опорами 3, свободные концы которых, в свою оче­ редь, присоединены к компрессору 4.

При включении компрессора 4 воздух, поднимаясь под давлением по опорам 3, попадает в спиральные витки корпуса и, вырываясь из сопел 2, создает воздушную «стенку».

Авторское свидетельство № 312630. Способ окраски крупногабаритных изделий распылением с удалением па­ ров растворителя и окрасочного тумана через вентиляци­ онную засасывающую систему, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью уменьшения производственных площадей во­ круг окрашиваемого изделия создают восходящую на высоту, превышающую высоту изделия, воздушную за­ весу, верхние концы которой завихряют посредством на­ польной вентиляционной засасывающей системы.

Изобретение это преодолевает такое же техническое противоречие, что и в предыдущем случае. Поэтому по­ хожи и решения: пневмостенка вместо жесткой трубооб­ разной ограды.

Авторское свидетельство № 264675. Опора для сфери­ ческого резервуара, включающая основание, о т л и ч а ю ­ щ а я с я тем, что с целью снижения напряжений в обо­ лочке резервуара основание опоры выполнено в виде за­ полненного жидкостью сосуда с вогнутой ■крышкой из эластичного материала, принимающей форму опираемой на нее оболочки резервуара.

А вот двойник этого изобретения — авторское свиде­ тельство № 243177. Устройство для передачи усилий от опоры копра на фундамент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью обеспечения равномерности передачи давления на фундамент оно выполнено в виде плоского замкнутого сосуда, заполненного жидкостью.

Интересно, сколько еще авторских свидетельств будет выдано на применение одного и того же типового приема: если А должно давить на Б равномерно, положи между А и Б жидкостную подушку...

30. Использование гибких оболочек и тонких пленок.

а) Вместо объемных конструкций использовать гиб­ кие оболочки и тонкие пленки.

б) Изолировать объект от внешней среды с помо­ щью гибких оболочек и тонких пленок.

Пр и м е р ы . Чтобы уменьшить потери влаги, испа­ ряющейся через листья деревьев, американские исследо­ ватели опрыскивают их полиэтиленовым «дождем». На листьях создается тончайшая пластмассовая пленка. Ра­ стение, укрытое пластмассовым одеялом, развивается нормально благодаря тому, что полиэтилен значительно лучше пропускает кислород и углекислый газ, чем пары воды.

Авторское свидетельство № 312826. Способ экстрак­ ции в системе жидкость — жидкость, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью интенсификации процесса массообмена струю одной фазы подают через слой газа на поверхность другой фазы, перемещаемой пленкой по твердой поверх­ ности.

31. Применение пористых материалов

а)

Выполнить объект пористым или использовать

 

дополнительные пористые элементы (вставки, по­

б)

крытия и т. п.).

Если объект уже выполнен пористым, предвари­

 

тельно заполнить поры каким-то веществом.

Машины всегда строились из плотных (непроницае­ мых) материалов. Инерция мышления приводит к тому, что задачи, легко решаемые при использовании пористых материалов, зачастую пытаются решить введением специ­ альных устройств и систем, сохраняя все элементы конст­ рукции непроницаемыми. Между тем высокоорганизован­ ной машине присуща проницаемость — примером может служить любой живой организм, начиная с клетки и кон­ чая человеком.

Внутреннее перемещение вещества — одна из важных функций многих машин. «Грубая» машина осуществляет эту функцию с помощью труб, насосов и т. п., «тонкая» машина — с помощью пористых материалов и молеку­ лярных сил.

Пр и ме р ы . Авторское свидетельство № 262092. Спо­ соб защиты внутренних поверхностей стенок емкости от отложений твердых или вязких частиц из находящегося в емкости продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что-с целью

повышения эффективности защиты и снижения энерго­ затрат внутрь емкости, изготовленной из пористого мате­ риала, подают через ее стенки не образующую отложений жидкость под давлением, превосходящим давление вну­ три емкости.

Авторское свидетельство № 283264. Способ внесения добавок в жидкий металл с помощью огнеупорных мате­ риалов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью улучшения режима внесения добавок в металл погружают пористый огнеупор, предварительно пропитанный материалом до­ бавки.

Авторское свидетельство № 187135. Система испари­ тельного охлаждения электрических машин, о т л и ч а ю ­ щ а я с я тем, что с целью исключения необходимости подвода охлаждающего агента к машине активные части и отдельные конструктивные элементы ее выполнены из пористых металлов, например пористых порошковых ста­ лей, пропитанных жидким охлаждающим агентом, кото­ рый при работе машины испаряется и таким образом обеспечивает кратковременное, интенсивное и равномер­ ное ее охлаждение.

32. Принцип изменения окраски а) Изменить окраску объекта или внешней среды.

б) Изменить степень прозрачности объекта или внешней среды.

в) Для наблюдения за плохо видимыми объектами или процессами использовать красящие добавки.

г) Если такие добавки уже применяются, использо­ вать меченые атомы.

Пр и м е р ы . В кузнечных и литейных цехах, на ме­ таллургических заводах, всюду, где необходимо защи­ тить рабочих от действия жары, применяются водяные завесы. Такие завесы отлично защищают рабочих от не­ видимых тепловых (инфракрасных) лучей, однако еле- пяще-яркие лучи от расплавленного металла беспрепят­ ственно проходят сквозь тонкую жидкую пленку. Чтобы защитить рабочих и от них, сотрудники польского Инсти­ тута охраны труда предложили окрашивать воду, из ко­ торой создается водяная завеса,— оставаясь прозрачной, она полностью задерживает тепловые лучи и в нужной степени ослабляет силу видимого излучения '.

См. «Изобретатель1и рационализатор», 1970, № 5, стр. 16.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ