2.2.7.5. Стандартные решения технических задач с помощью вепольного анализа

В настоящее время выявлено несколько десятков (около 50) стандартных преобразований технических систем, наиболее сильных приемов, сочетаний приемов и физических эффектов, приводящих к эффективным решениям. Рассмотрим часть этих «стандартов», представляя их в вепольной форме.

2.2.7.6. Стандарты на изменение систем

2.2.7.6.1. Синтез вепольных систем

Стандарт 1. Если дана невепольная система, плохо поддающаяся нужным изменениям, и условия задачи не содержат ограничений на введение веществ и полей, ее решают достройкой веполя, вводя недостающие элементы.

Стандарт 2. Если дана невепольная система, плохо поддающаяся нужным изменениям, и условия задачи не позволяют ввести второе вещество, достройку веполя осуществляют путем разделения имеющегося вещества на две части.

Стандарт 3. Если нужен оптимальный режим действия, а обеспечить его по условиям задачи трудно или невозможно, надо использовать максимальный режим, а избыток убрать. При этом избыток поля убирают веществом, а избыток вещества  полем.

Стандарт 4. Если нужно обеспечить максимальный режим действия на вещество, а это по тем или иным причинам недопустимо, максимальное действие следует сохранить, но направить его на другое вещество, связанное с первым:

Пмакс Пмакс В1 В2 В1

Пример. При изготовлении предварительно-напряженного железобетона необходимо растянуть стальные стержни. Для этого их нагревают: от тепла стержни удлиняются, и в таком виде они закрепляются. Однако, если вместо стержней используют проволоку, ее нужно нагреть до 700^, хотя допустимо только до 400^ (при большей температуре проволока теряет свои свойства). Предложено нагревать нерасходуемый жаропрочный стержень, который от нагрева удлиняется и в таком виде соединяется с проволокой. Охлаждаясь, стержень укорачивается и растягивает проволоку, остающуюся холодной (авт. св. № 120909).

2.2.7.6.2. Преобразование вепольных систем

Стандарт 5. Если дана вепольная система (простая, двойная или цепная), ее эффективность может быть повышена путем увеличения степени дисперсности (дробления) вещества, играющего роль инструмента.

Пример. При последовательной перекачке разных жидкостей по одному трубопроводу использовались поршневые и шаровые разделители. Работали они плохо: быстро истирались, застревали и т.д. Предложено ввести в зону контакта жидкостной разделитель из дробинок размерами 0,3  0,5 мм с плотностью, равной средней плотности жидкости (авт. св. № 272737).

Стандарт 6. Если дана вепольная система (простая, двойная или цепная), ее эффективность может быть повышена путем использования магнитного поля.

Пример. Устройство для объединения потоков жестяных консервных банок, включающее ряд конвейеров для подвода отдельных потоков банок, конвейер для подвода объединенного потока и приспособления для формирования последнего, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, приспособление для формирования объединенного потока представляет собой ряд наклонных сходящихся лотков, над каждым из которых смонтированы с возможностью попеременного включения электромагниты (авт. св. № 424623).

Стандарт 7. Если дана вепольная система (простая, двойная или цепная), ее эффективность может быть повышена путем динамизации, т.е. перехода к гибкой, меняющейся форме системы.

Пример. Подводное транспортное судно, корпус которого имеет цилиндрическую форму, отличающееся тем, что, с целью уменьшения осадки судна при полной его загрузке, корпус судна выполнен из двух раскрывающихся шарнирно - сочленных полуцилиндров (авт. св. № 161247).

Стандарт 8. Если веществу, входящему в веполь (или могущему войти в веполь), должна быть придана определенная пространственная структура, то процесс следует вести в поле, которое имеет структуру, соответствующую требуемой структуре вещества.

Пример. Способ профилирования материала типа прутков путем наложения на заготовку ультразвуковых колебаний и ее пластической деформации. Отличается тем, что, с целью получения на заготовке периодического профиля синусоидального характера, заготовку подвергают действию ультразвуковых колебаний так, чтобы расположение пучностей и узлов ультразвуковой волны соответствовало выступам и впадинам профиля. После этого осуществляют процесс пластического деформирования заготовки в осевом направлении (авт. св. № 536874).