![](/user_photo/_userpic.png)
книги / Изобретенческая реальность принципы достижения технических преимуществ в объектах техники с помощью физических явлений, свойств и эффектов
..pdf![](/html/65386/197/html_pN3oNph6Ct.dtFG/htmlconvd-c2mYxU431x1.jpg)
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
![](/html/65386/197/html_pN3oNph6Ct.dtFG/htmlconvd-c2mYxU432x1.jpg)
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
![](/html/65386/197/html_pN3oNph6Ct.dtFG/htmlconvd-c2mYxU433x1.jpg)
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
![](/html/65386/197/html_pN3oNph6Ct.dtFG/htmlconvd-c2mYxU440x1.jpg)
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