книги из ГПНТБ / Альтшуллер Г.С. Алгоритм изобретения

Авторское свидетельство № 165645. В фиксирующий раствор вводят краситель, который обратимо абсорби­ руется фотографическим слоем и не закрашивает под­ ложку-бумагу или целлулоид. Краситель при последую­ щей промывке водой должен удаляться из слоя. Скорость вымывания красителя из фотографического слоя при­ мерно равна скорости вымывания тиосульфата натрия или несколько меньше ее. Обесцвечивание фотографиче­ ского изображения свидетельствует о полноте промывки слоя от остатков солей, при помощи которых производи­ лось фиксирование фотографического материала.

33. Принцип однородности Объекты, взаимодействующие с данным объектом,

должны быть сделаны из того же материала (или близкого ему по свойствам).

П р и м е р ы. Патент ФРГ № 957599. Литейный желоб для обработки расплавленного металла звуком или уль­ тразвуком с помощью звукоизлучателя, помещенного в расплавленный металл, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что на­ ходящаяся в соприкосновении с расплавленным метал­ лом часть звукоизлучателя выполнена из того же метал­ ла, что и обрабатываемый металл, или одного из его ле­ гирующих компонентов и частично расплавляется этим расплавленным металлом, а остальная часть звукоизлу­ чателя принудительно охлаждается и остается прочной.

Авторское свидетельство № 234800. Способ смазыва­ ния охлаждаемого подшипника скольжения, о т л и ч а ю ­ щи й с я тем, что с целью улучшения смазывания при по­ вышенных температурах в качестве смазывающего ве­ щества берут тот же материал, что и материал вкладыша подшипника.

Авторское свидетельство № 180340. Способ очистки газов от пыли, содержащей расплавленные частицы, от­ л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения эффектив­ ности процесса исходные газы барботируют в среде, об­ разованной при слиянии этих же частиц в расплав.

Авторское свидетельство № 259298. Способ сварки ме­ таллов, при котором свариваемые кромки устанавливают с зазором и подают в него присадочный материал с по­ следующим нагревом свариваемых кромок, о т л и ч а ю ­ щи й с я тем, что с целью улучшения сварки в качестве присадочного материала используют летучие соединения тех же металлов, что и свариваемые.

34. Принцип отброса и регенерации частей

а) Выполнившая свое назначение или ставшая не­ нужной часть объекта должна быть отброшена (растворена, испарена и т. п.) или видоизменена непосредственно в ходе работы.

б) Расходуемые части объекта должны быть вос­ становлены непосредственно в ходе работы.

Пр и м е р ы . Патент США № 3174550. При аварийной посадке самолета бензин вспенивают с помощью специ­ альных химических веществ, переводя в негорючее состо­ яние.

Патент США № 3160950. Чтобы при резком старте ра­ кеты не пострадали чувствительные приборы, их погру­ жают в пенопласт, который, выполнив роль амортиза­ тора, быстро испаряется в космосе.

Нетрудно заметить, что этот принцип — дальнейшее развитие принципа динамизации: объект изменяется в процессе действия, но изменяется сильнее. Самолет с ме­ няющейся в полете геометрией крыла — это принцип ди­ намизации. Ракета, отбрасывающая отработанные ступе­ ни,-— принцип отброса.

А вот изобретения-близнецы:

Авторское свидетельство № 222322. Способ изготовле­ ния винтовых микропружин, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения производительности оправку выпол­ няют из эластичного материала и удаляют путем погру­ жения ее вместе с пружиной в состав, растворяющий эла­ стичный материал.

Авторское свидетельство № 235979. Способ изготовле­ ния резиновых шаров-разделителей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью придания шару необходимых размеров ядро формуют из смеси измельченного мела с водой с по­ следующей просушкой и разрушением твердого ядра пос­ ле вулканизации жидкостью, вводимой с помощью иглы.

Авторское свидетельство № 159783. Способ производ­ ства полых профилей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с це­ лью получения разнообразных по размерам и форме про­ филей на сортовых станах прокатке подвергают сварные пакеты, наполненные огнеупорным материалом, напри­ мер магнезитовым порошком, с последующим удалением наполнителя.

Можно привести сотни подобных изобретений. Труд­ но представить, сколько времени потеряли изобретатели

на поиски, каждый раз отыскивая идею «с нуля». А ведь здесь один типовой прием: изготавливай объект А на оп­ равке Б, которую можно удалить растворением, испаре­ нием, плавлением,.химической реакцией и т. д.

Антипод принципа отброса — принцип регенерации. Авторское свидетельство № 182492. Способ компен­ сации износа непрофилированного электрода-инструмен­ та при электроэрозионной обработке токопроводящих материалов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью увели­ чения срока службы электрода-инструмента на его рабо­ чую поверхность в процессе обработки непрерывно напы­

ляют слой металла.

Авторское свидетельство № 212672. При гндротранспортировании кислых гидросмесей с абразивными мате­ риалами внутренние стенки трубопроводов быстро изна­ шиваются. Защита их футеровкой сложна, трудоемка, ве­ дет к увеличению наружного диаметра труб. Описывае­ мый способ защиты труб предусматривает образование на внутренних стенках трубы защитного слоя (гарниссажа). Для этого в транспортируемую гидросмесь перио­ дически вводят известковый раствор. Таким образом, внутренние стенки трубопроводов всегда защищены от износа, а сечение трубопровода уменьшается незначи­ тельно, так как гарниссаж изнашивается под действием абразивной кислой смеси.

35. Изменение физико-химических параметров объекта

целью интенсификации процесса вязкую жидкость перед подачей в аппарат предварительно газируют.

Авторское свидетельство № 222781. Дозатор сыпучих, материалов, например минеральных удобрений и ядохи­ микатов, выполненный в виде шнека, заключенного в ко­ жух с выходным отверстием, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью возможности регулирования шага винтовая поверхность шнека выполнена из эластичного материала с пружинной спиралью на внутренней и наружной сто­ ронах (рис. 22).

ння для извлечения последней из трубы без обкатки, в охлажденную трубу перед волочением вводят предвари­ тельно подогретую, например, до температуры 50—100° С оправку, извлечение которой после деформации произво­ дят после выравнивания температур трубы и оправки.

Авторское свидетельство № 312642. Заготовка для го­ рячего прессования многослойных изделий, выполненных в виде концентрично расположенных втулок, изготовлен­ ных из различных материалов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что с целью получения многослойных изделий с напря­ женными слоями каждая втулка изготовлена из материа­ ла, имеющего температурный коэффициент линейного расширения выше температурного коэффициента линей­ ного расширения материала втулки, расположенной вну­ три нее.

Смысл приема — в переходе от «грубого» движения на макроуровне к «тонкому» движению на молекулярном уровне. С помощью термического расширения можно соз­ давать большие усилия и давления. Термическое расши­ рение позволяет очень точно «дозировать» движение объ­ екта.

Авторское свидетельство № 242127. Устройство для микроперемещения рабочего объекта, например, кристал­ лодержателя с затравкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью обеспечения максимальной плавности оно содер­ жит два стержня, подвергаемых электронагреву и охлаж­ дению по заданной программе, находящихся в закреп­ ленных на суппортах термостатируемых камерах и пооче­ редно перемещающих объект в нужном направлении.

38. Применение сильных окислителей

а) Заменить обычный воздух обогащенным. б) Заменить обогащенный воздух кислородом.

в) Воздействовать на воздух или кислород ионизи­ рующими излучениями.

г) Использовать озонированный кислород.

д) Заменить озонированный (или ионизированный) кислород озоном.

Основная цель этой цепи приемов — повысить интен­ сивность процессов. В качестве примеров можно назвать способ спекания и обжига дисперсного материала с при­ менением интенсификации процесса горения путем про­ дувки воздухом, обогащенным кислородом; плазменнодуговую резку нержавеющих сталей, при которой в

качестве режущего газа берут чистый кислород; интен­ сификацию процесса агломерации руд путем ионизации окислителя и газообразного топлива перед подачей в слой шихты и т. д.

39. Применение инертной среды а) Заменить обычную среду инертной. б) Вести процесс в вакууме.

Этот прием можно считать антиподом предыдущего. 40. Применение композиционных материалов

Перейти от однородных материалов к композици­ онным.

Пр и ме р . Патент США № 3553820. Легкие прочные тугоплавкие изделия выполнены на основе алюминия и упрочнены множеством покрытых танталом волокон уг­ лерода. Такие изделия характеризуются высоким моду­ лем упругости и используются в качестве материалов для ■конструирования кораблей воздушного и морского фло­ тов.

Авторское свидетельство № 147225. Способ записи, при котором используют чернила, содержащие мелкие -магнитные частицы. В отличие от обычных, магнитные чернила управляются магнитным полем.

Композиционные материалы — составные материалы, которые обладают свойствами, не присущими их частям. Например, пористые материалы, о которых шла речь в приеме № 31, представляют собой композицию из твер­ дого вещества и воздуха; ни твердое вещество, ии воздух порознь не обладают теми свойствами, которые есть у пористых веществ.

Композиционные материалы изобретены природой и широко ею используются. Так, древесина представляет собой композицию целлюлозы с лигнином. Волокна целліблозы обладают высокой прочностью на разрыв, но легко изгибаются. Лигнин связывает их в единое целое и сообщает материалу жесткость.

Интересный композиционный материал представляет сочетание легкоплавкого вещества (например, сплава Вуда) с волокнами тугоплавкого материала (например, стали). Такой материал легко плавится, а застыв, обладает высокой прочностью. Постепенно происходит взаимная диффузия частиц припоя и волокон, в резуль­ тате чего образуется сплав с высокой температурой плав­ ления.

из нихрома с толщиной стенок около 0,01 мм при допуске в 0,003 мм? Для изобретателя, незнакомого с типовыми приемами, это задача примерно третьего уровня. Если же изобретатель овладел типовыми приемами, задача пока­ жется ему очень легкой — никак не выше первого уровня. Прием № 34: «Изготавливай объект А на оправке В, ко­ торую можно удалить растворением, испарением, плав­ лением, химической реакцией .и т. д.». И вот авторское свидетельство № 182661: «Способ изготовления тонко­ стенных трубок из нихрома, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что...

волочение... осуществляют на деформируемом алюминие­ вом стержне, удаляемом после обработки вытравлива­ нием щелочью».

Современный изобретатель должен хорошо знать ти­ повые приемы устранения технических противоречий. Без этого немыслима научная организация творческого про­ цесса.

КАК РАБОТАЕТ АЛГОРИТМ

Ледокол продвигается во льдах по принципу клина. Поэтому скорость продвижения и толщина доступных преодолению льдов зависят в основном от мощности энергетических установок ледокола. Путь развития ледо­ колов— это увеличение мощности их двигателей. У сов­ ременного лайнера на 1 т водоизмещения приходится 0,5 л. с.; у ледоколов это отношение в 6 раз больше. До 70% длины корпуса ледокола занято двигательными ус­ тановками, топливными емкостями (танками) и различ­ ными обслуживающими системами. Ледокол буквально заполнен «двигательной частью», охлаждение двигате­ лей -г- сложная проблема.

«Периодическое нарушение работы охлаждающей си­ стемы в тяжелых ледовых условиях наблюдается на всех ледоколах, и эффективное решение этой проблемы пока не найдено. Например, из опыта американских ледоколов известно, что в ряде случаев не прочность льда, а прекра­ щение подачи охлаждающей забортной воды ограничи­ вает продвижение судна» (Юдовин Б. С. Энергетические установки ледоколов. М., «Судостроение», 1967, стр. 182).

«Двигательная часть» современных ледоколов на­ столько гипертрофирована, что на судне не остается ме­ ста для размещения сколько-нибудь значительного коли­ чества грузов. Поэтому за ледоколом идет караван из трех-четырех транспортных судов. «Начало и продолжи­ тельность навигации в Арктике и в замерзающих портах определяет ледовая обстановка. Ведь принцип действия ледокола, стоит ли на нем паровая машина, как сто лет