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

книги / Изобретенческая реальность принципы достижения технических преимуществ в объектах техники с помощью физических явлений, свойств и эффектов

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
5.43 Mб
Скачать

опора – стержень

«золотое правило

рычаг Архимеда

 

механики»

 

 

 

качели – балансир

клин – тело

«золотое правило

пандус (подъём тяжести)

 

механики»

 

 

 

колун (расщепление тел)

 

 

нож (разрезание тел)

опора – барабан

«золотое правило

ворот

(с поводком)

механики»

подъёмный кран

тяговый – опорный

умножение усилий

силовой полиспаст

блоки (трос приложения

 

 

усилий)

 

 

опорный – силовой

умножение скорости

скоростной полиспаст

блоки (силовой шкив

 

 

приложения усилий)

 

 

винт – гайка

обращение движений

домкрат

 

(вращательное —->

суппорт станка

 

поступательное)

 

опорная стойка –

деформация

разрывная машина

стержень

 

 

ведущая – ведомая

передача движений

редуктор

шестерня/рейка

 

 

червяк/рейка – ведомая

 

 

шестерня

 

 

кривошип – поршневая

обращение движений

двигатель

пара

(вращательное <———

насос

 

——> колебательное)

 

опора – длинномерное

повторяющиеся

трамплин — доска

тело

движения

 

опора подвеса – груз

колебания

маятник

 

 

колокол

воздух – струна (язычок)

упругие колебания

струнный инструмент

(колебательная система)

 

(духовой инструмент)

воздух – рупор

концентрация звука

мегафон

мембрана – резонатор

акустический резонанс

трубы органа

 

 

 

430

мембрана (с иглой) 

механическое

фонограф

валик

воздействие

 

излучатель – жидкость

жёсткость упругой среды

усилитель мощности

 

 

волн

излучатель – препятствие

отражение

эхо-локатор

 

 

эллипсоид

 

 

фокусирования

пластина – песок

визуализация колебаний

фигуры Хладни

 

 

песочный планшет

Земля – масса тела

потенциальная энергия

дорожный каток

 

 

ковочный молот

Земля – воздух

атмосферное давление

пароатмосферная

 

 

машина

 

 

магдебургские шары

пневмоцилиндр – воздух

избыточное давление

пневматический

 

 

двигатель

 

 

мембранный

 

 

пневмоцилиндр

сосуд – газ (воздух)

нагнетание – разряжение

сосуд высокого давления

 

 

вакуумные приборы

сопло – диффузор

эффект эжекции

эжектор

воздух (газ) – жидкость

распыление –

пульверизатор

 

газирование

 

 

 

сифон для газирования

смесь пар – воздух

перенасыщенное

камера Вильсона

 

состояние

 

Земля – жидкость (воздух)

гидростатическое

опыт Паскаля

 

давление

 

 

 

водонапорная башня

жидкость – тело

закон Архимеда

глубоководный аппарат

 

 

надводное судно

 

 

 

431

жидкость –

закон Паскаля

гидравлический пресс

сообщающиеся

 

 

поршневые пары

 

 

труба – винт

перемещение

насос Архимеда

 

жидкости/сыпучего тела

 

поршневая пара –

нагнетание – отток

гидравлический

жидкость

 

двигатель

жидкость/газ –

перенаправление потока

центробежный насос

крыльчатка

 

 

лопатка – струя жидкости

реакция струи

турбина

винт – поток влажного

инерционное разделение

сепаратор влаги

воздуха

 

 

цилиндр – поток воздуха

эффект Магнуса

турбопарус

труба (переменного

закон Бернулли

сопло Лаваля

сечения) – поток

 

 

жидкости/газа

 

 

движимое тело –

гидравлическое

крыло

жидкость/газ

сопротивление

 

поток жидкости/газа –

 

нос судна

тело

 

 

поверхность – жидкость

смачивание/отталкива-

лакокрасочные покрытия

 

ние (адгезия/инадгезия)

зонт

капилляр – жидкость

межмолекулярное

капиллярный термометр

 

взаимодействие

 

 

 

 тепловая труба

 

 

с капиллярно-пористым

 

 

телом

пористое тело –

адсобция (поглощение,

противогаз

жидкость/газ

впитывание)

 

сталь – бетон

схватывание

железобетон (прочность)

(металл – неметалл)

(отвердевание)

строительные

 

 

конструкции

 

 

 

432

Виды узлов группы 0 (сверху вниз):

— пространство — тело образовано телом и окружающей средой (пустотой);

— шар 1–2 образован парой шарообразных упругих тел; — среда сопротивления — тело образованы телом и водной/воз-

душной средами; — плоскость —телообразовано,например,полотномдорогиипо-

ездом; — поверхность/среда — тело образовано, например, воздушной

средой и падающим телом; — ось — тело образовано телом вращения и телом оси вращения;

— опорное тело — волчок образован станиной и подвижным волчком;

— опора — стержень образован точечной опорой и протяжённым бруском (балкой) на ней;

— клин — тело образован пандусом и телом на его наклонной по- верхности;

— опора — барабан (с поводком) образован опорами вращения и цилиндром с рукояткой;

— тяговый — опорный блоки образованы подвижным блоком приложения нагрузки и неподвижным блоком шкивов связанныетро- сом/канатом приложения усилий;

— опорный — силовой блоки образованы неподвижным блоком шкивов и подвижным блоком приложения усилий связанные тро- сом/канатом и с нагрузкой;

— винт — гайка образован короткой гайкой и протяжённым вин- том;

— опорная стойка — стержень образован стойкой и закреплён- ным на ней телом для деформации;

— ведущая —ведомая шестерня/рейкаобразована ведущим зуб-

чатым колесом и ведомым зубчатым колесом или рейкой; — червяк/рейка — ведомая шестерня образован ведущим чер-

вячным или реечным звеном и ведомым зубчатым колесом; — кривошип — поршневая пара образован вращающимся рыча-

гом и поршневой парой с шатуном; — опора —длинномерноетело образован протяжённым упругим

телом и стенкой его заделки; — опора подвеса —груз образован грузом на нити ителомдля его

подвеса (маятник); — воздух — струна (язычок) образован окружающим воздухом

и источником звука;

 воздух — рупор образован диффузором рупора и окружающим воздухом;

433

 мембрана — резонатор образован воздухом в резонаторе и ис- точником звука;

 мембрана (с иглой) — валик образован вращающимся вали- ком и иглой на колеблющейся мембране;

 излучатель — жидкость образован излучателем колебаний в жидкости;

 излучатель — препятствие образован излучателем колебаний (в среде) и удалённым от него отражателем волн;

— пластина — песок образован пластинкой заделанной одной стороной в опору и сыпучим телом (мелким песком) на ней;

— Земля — тело образовано телом любого пространственного по- ложения и поверхностью Земли;

— Земля — воздух образован атмосферой Земли и самой Землёй; — пневмоцилиндр — воздух образован поршневой (или мем-

бранной) парой и воздушным рабочим телом; — сосуд — газ образован замкнутой ёмкостью и избытком

или недостатком газа;

 сопло — диффузор образован парой труб соединённых узкими концами с зазором;

— воздух (газ) — жидкость образован или частицами жидкости и газом или частицами газа и жидкостью;

— пар — воздух образован воздухом и насыщенным водяным па- ром;

— Земля — жидкость (воздух) образован столбом жидкости (и воздухом на ней) и поверхностью Земли;

— жидкость — тело образовано жидкостью и телом внутри неё; — жидкость —сообщающиеся поршневые пары образованыпа-

рой сообщающихся разного диаметра поршневых пар и жидкостью; — труба — винт образован протяжённой трубой с протяжённым

винтом внутри; — поршневая пара — жидкость образовано гидроцилиндром

(поршневой парой) и жидкостью; жидкость/газ — крыльчатка образовано жидкой (газообразной)

средой и подвижным лопастным активатором; — лопатка — струя жидкости образовано концентрированным

потоком жидкости и подвижным препятствием; — винт — влажный воздух образован неподвижным лопастным

винтом и потоком воздуха содержащего капельную влагу; — цилиндр — воздух образован потоком воздуха и вращающимся

цилиндрическим телом; — труба (переменного сечения) — жидкость/газ образован протя-

жённым каналом переменного сечения и движущейся в ней жидкой (или газообразной) средой;

434

движущееся тело — жидкость/газ образован неподвижной жид-

кой (или газообразной) средой и движущимся телом; — движущаяся жидкость/газ —тело образован неподвижнымте-

лом и движущимся потоком жидкой (или газообразной) среды; — поверхность — жидкость образована внешней поверхностью

тела и жидкостью на ней; — капилляр — жидкость образовано узким малого диаметра ка-

налом и жидкостью; — пористое тело — жидкость/газ образовано телом пронизан-

ным множеством капилляров и жидкой (или газообразной) средой; — сталь — бетон образован стальными деталями в бетоне;

Виды энергий, направляемые на образование явлений механики, потенциальной, кинетической энергий и межмолекулярных взаимо- действий группы1 (сверху вниз):

— внешней энергии не требуется; импульс движения необходим только для изменения состояния покоя или инерции движения;

— кинетическая энергия; — механическая энергия движения — силы сопротивления воз-

никают сами бесплатно; — энергия сил ускорения — торможения;

— энергия силы ускорения (например, силы тяжести, продуктов сгорания);

— энергия момента сил; — энергия для быстроходного вращения;

— энергия приложенного момента силы; — энергия на перемещение — внедрение — разрезание; — энергия приложенного момента сил; — механическая энергия тягового усилия; — механическая энергия силового усилия; — энергия момента вращения; — механическая энергия на растяжение — сжатие;

— механическая энергия (вращения, перемещения); — энергия на вращение кривошипа или на возвратно —посту-

пательное движение ползуна; — энергия на приложение импульса силы;

— энергия на отклонение груза из равновесия; — энергия механического импульса (для активации излучателя

колебаний); — энергия на ограничение, концентрацию и направленность

распространения волны; — энергия на совмещение частот колебаний излучателя

и столба воздуха в резонаторе;

435

— энергия звуковых колебаний режущего инструмента

(на мембране); — потенциальная энергия более плотной среды (более жёст-

кой); — энергия волн направленных колебаний;

— энергия колебаний; — энергия потенциальная или энергия силы тяжести (бесплат-

ная); — энергия силы тяжести (бесплатная потенциальная энергия);

— энергия атмосферного давления (при создании разряжения в сосудах);

— энергия на создание избыточного давления; — энергия на создание разряжения или избыточного давле-

ния; — энергия потока высокого давления;

— энергия давления на распыление или насыщение (газиро-

вание); — энергия на расширение (на разряжение);

— энергия силы тяжести (бесплатная потенциальная энергия); — энергия гидростатического объёмного выталкивания (бес-

платная); — энергия на приложения усилия;

— механическая энергия на вращение винта; — энергия на нагнетание и отток жидкости; — механическая энергия на вращение крыльчатки; — энергия струи; — кинетическая энергия потока среды; — энергия на вращение цилиндра; — энергия напора жидкости/газа;

— энергия на движение тела (в неподвижной среде); — энергия надвижение потока сред(бесплатная,например,дви-

жение реки или затратная, например, в аэродинамической трубе); — энергия сил межмолекулярного взаимодействия (бесплат-

ная); — энергия сил поверхностного натяжения и межмолекуляр-

ного взаимодействия (в узких каналах — бесплатная); — энергия сил капиллярности и межмолекулярного взаимо-

действия (бесплатная); — энергия сил схватывания (бесплатная).

436

Виды энергий, получаемые от явлений механики, потенциальной, кинетической энергий и межмолекулярных взаимодействий группы2 (сверху вниз):

— кинетическая энергия равномерного прямолинейного дви-

жения —движения по инерции или энергия покоя (неподвижности); — кинетическая энергия импульса движения; — энергия равномерного движения; — энергия неравномерного движения;

— энергия реакции истечения продуктов горения; — энергия вращательного движения (у всех трёх тел вращения); — энергия противодействия возмущающим силам; — энергия умноженной силы; — энергия качания;

— энергия противодействия силе тяжести при перемещении; — энергия сил расщепления тела; — энергия сил разрезания тела;

— энергия противодействия силе тяжести (у данных двух устройств);

— энергия тягового усилия; — энергия скоростного подъёма;

— энергия противодействия силе тяжести (или упругим си-

лам); — энергия перемещающегося тела;

— энергия разрушения тела; — механическая энергия переданного и преобразованного

движения; — механическая энергия от движущихся сил (от поршневой

пары); — энергия потока перемещающейся среды;

— энергия затухающих колебаний; — энергия незатухающих колебаний (у данных двух устройств); — энергия упругих колебаний среды (воздуха); — энергия направленного излучения звука;

— энергия усиленного звучания источника колебаний; — энергия, заключённая в механической записи звука на но-

сителе; — энергия усиленной мощности волны;

— энергия запоздалой отражённой волны; — энергия отражённой и сфокусированной сферической вол-

ны источника излучения; — энергия перемещающегося песка (у данных двух устройств);

— энергия постоянного давления веса катка (бесплатная, как и сила тяжести);

437

— энергия импульсного давления веса молота (частично бес-

платная,так как есть действие силы тяжести); — механическая энергия периодических движений; — энергия атмосферного сдавливания (бесплатная);

— механическая энергия возвратно — поступательных движе- ний;

— энергия умноженного механического давления; — энергия запасённого высокого давления; — энергия запасённого технического вакуума; — энергия всасывания (среды); — энергия распыления; — энергия газирования; — энергия перенасыщенного пара;

— энергия разрушительного гидростатического давления; — энергия технологического гидростатического давления; — энергия выталкивающей силы (бесплатная); — энергия поддерживающей силы (бесплатная); — энергия умноженной силы; — энергия перемещающейся среды;

— механическая энергия умноженных сил; — энергия перемещающейся среды, реакции потока; — энергия реакции препятствия; — энергия закрученного потока; — энергия реакции цилиндра; — энергия ускоренного потока сред;

— энергия гидравлических потерь (у данных двух устройств); — энергия прилипания (бесплатная); — энергия отталкивания (бесплатная);

— энергия подъёма/опускания жидкости (бесплатная); — энергия капиллярного перемещения теплоносителя (бес-

платная); — энергия поглощения среды (бесплатная);

— энергия противодействия (сопротивления) нагрузкам (у дан-

ных двух устройств).

Таблица узлов и явлений механики,потенциальной,кинетической энергий и межмолекулярного взаимодействия № 5 показывает дви- жение от образования механических и межмолекулярных сил к про- изводству на их основе разнообразных форм полезной механической энергии. В этом отношении таблица № 5 является продолжением та- блиц №3 (магнетизм) и№ 4 (теплота) ирасполагается последователь- но за ними.

438

Таблицы № 1 и 2 показывают принцип дуализма «частица — вол- на»: от заряженных частиц до электромагнитных волн (света). Обра- зуют группу «электричество — свет».

Таблицы № 3 и 4 показывают принцип дуализма «порядка — хао- са»: от порядка магнитных доменов до хаоса энергичных микроча- стиц. Образуют группу «магнетизм —теплота».

Таблица № 5 показываетболее общий принципдуализма «макро — микро»: от движения макротел до взаимодействия молекул. Образует группу «тела — молекулы».

Это позволило схематично все таблицы скомпоновать вместе и со-

ставить карту ИЗОБРЕТЕНЧЕСКОЙ систематизации физических явлений и эффектов в следующем виде.

1 3 5

2 4

Слева направо располагаются такие периоды как: — электричество — магнетизм —движение; — электрический ток —теплота — силовые действия; — высокоэнергичные частицы — плазма — колебания;

— электромагнитное излучение (свет) — фазовые превращения — молекулярное взаимодействие.

Действительно, электричество порождает магнетизм, а магне- тизм — движение (взаимодействие). Электрический ток — теплоту, а теплота — силовые действия. Высокоэнергичные частицы образуют плазму и колебания.Взаимосвязанытакже электромагнитное излуче- ние, фазовые превращения и молекулярное взаимодействие.

Показать карту в книге не представляется возможным из — за её обширности.

Собранный объём физических явлений и эффектов у данной кар- ты не является окончательным,он можетдополняться и расширяться, благо для этого есть все возможности.

ИЗОБРЕТЕНЧЕСКАЯ карта предназначена для использования в ка- честве учебного и справочного пособия при разработке технических решений создающих техническое преимущество.

Явления, не вошедшие в карту, рассматривают и разбирают пред- ложенным образом — аналогично физическим явлениям, вошедшим в карту.

439

Соседние файлы в папке книги