Творчество как точная наука. Теория решения изобретательских задач - Генрих Альтов

38. Применение сильных окислителей

а. Заменить обычный воздух обогащенным.

б. Заменить обогащенный воздух кислородом.

в. Воздействовать на воздух или кислород ионизирующими излучениями.

г. Использовать озонированный кислород.

д. Заменить озонированный (или ионизированный) кислород озоном.

П р и м е р. «Способ получения пленок феррита путем химических газотранспортных реакций в окислительной среде, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью интенсификации окисления и увеличения однородности пленок процесс осуществляют в среде озона» (а. с. № 261 859).

39. Применение инертной среды

а. Заменить обычную среду инертной.

б. Вести процесс в вакууме.

Этот прием можно считать антиподом предыдущего.

П р и м е р. «Способ предотвращения загорания хлопка в хранилище, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения надежности хранения хлопок подвергают обработке инертным газом в процессе его транспортировки к месту хранения» (а. с. № 270 171).

40. Применение композиционных материалов

Перейти от однородных материалов к композиционным.

П р и м е р. «Среда для охлаждения металла при термической обработке, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что с целью обеспечения заданной скорости охлаждения она состоит из взвеси газа в жидкости» (а. с. № 187 060).

КАК ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПРИЕМЫ

Набор приемов подобно набору инструментов образует систему, ценность которой выше арифметической суммы ценностей, составляющих набор инструментов. Но и сами по себе отдельные приемы дают в некоторых случаях отличные результаты. Интересно в этом отношении исследование, проведенное свердловским изобретателем канд. техн. наук В. Е. Щербаковым. Существует довольно широко применяемый в технике тепломассообменный аппарат - трубка Вентури (скоростной промыватель, скруббер Вентури, турбулентный промыватель). Это простая трубка. суженная в середине. Скорость прохождения газа в месте сужения увеличивается, газ дробит подаваемую в трубку жидкость и смешивается с ее частицами. В сущности, это обычный пульверизатор. Но пульверизатор работает с небольшими объемами веществ, а трубку Вентури иногда приходится рассчитывать на пропускную способность в десятки тысяч кубометров газа в час. С ростом пропускной способности недопустимо растут и размеры аппарата. Как показывает само название, аппарат имеет удлиненную форму, поэтому его можно рассматривать как объект с линейной компоновкой. По приему 17 такие объекты должны развиваться в направлении «линия - плоскость - объем». Основываясь на этом, В. Е. Щербаков создал ряд компактных и мощных тепломассообменных аппаратов с плоскостной и объемной компоновками (а. с. № 486 768, 502 645 и др.)

Хорошее знание приемов заметно повышает творческий потенциал изобретателя. Поэтому в Болгарии отдельной книгой [20] издан список приемов, входящих в АРИЗ-71. Каждый прием проиллюстрирован многими примерами, позволяющими лучше почувствовать его возможности.

Одновременно с выявлением приемов составлялись и постепенно совершенствовались таблицы применения приемов для устранения типовых технических противоречий [13]. В таблицах записаны показатели, которые необходимо изменить (улучшить, увеличить, уменьшить), а также показатели, которые недопустимо ухудшаются, если использовать обычные (уже известные) способы. В клетках таблицы, на пересечении строк и колонок, записаны приемы. В последней модификации таблицы 39 строк и 39 колонок. Не все клетки заполнены, но и так таблица указывает приемы более чем для 1200 типов технических противоречий.

При составлении таблицы для каждой клетки приходится определять авангардную отрасль техники, в которой данный тип противоречий устраняется наиболее сильными и перспективными приемами. Так, для противоречий типа «вес -продолжительность действия», «вес - скорость», «вес - прочность», «вес - надежность» наиболее подходящие приемы содержатся в изобретениях по авиационной и космической технике. Противоречия, связанные с необходимостью повышать точность, эффективнее всего устраняются приемами, присущими изобретениям в области оборудования для физических экспериментов.

Таблица применения приемов, используемых в ведущих отраслях техники, помогает находить сильные решения для обычных изобретательских задач. Чтобы таблица годилась и для задач, только еще возникающих в ведущих отраслях, она должна дополнительно содержать новейшие приемы, которые начинают входить в изобретательскую практику. Эти приемы чаще всего встречаются не в тех «благополучных» изобретениях, на которые выданы авторские свидетельства, а в заявках, отклоненных из-за «неосуществимости», «нереальности». Таблица, таким образом, отражает коллективный творческий опыт нескольких поколений изобретателей.

Например, в задаче 28 (измерение изготовленных конусов) точность измерения явно конфликтует с его сложностью: если использовать известный способ, придется оперировать с очень большим числом шаблонов и вести каждый промер с очень большой тщательностью. По таблице (пересечение строки 28 и колонки 37) получаем приемы 26, 24, 32, 28. Первый же прием (26-й) предлагает коренное изменение известного способа: не нужны никакие шаблоны, будем измерять не сам конус, а его копни, изображения, снимки.

Надо, однако, подчеркнуть, что таблица отнюдь не предназначена для решения «сырых» задач. Таблица - часть АРИЗ и должна быть использована совместно с другими его механизмами. В АРИЗ-77 применение таблицы - это шаг 4.4; сначала задача должна быть тщательно проанализирована.

Возьмем задачу 28. Даны два вещества: полый конус и шаблон (по правилу 4 в модели задачи должна быть одна пара), нет взаимодействия; задача относится к классу 4, как и задача о шлифовальном круге. Сходны до определенного момента и решения: в задаче о круге объект из твердого состояния был переведен в псевдожидкое (подвижный порошок); шаблон тоже можно сделать псевдожидким или просто жидким (нет центробежных сил, не надо думать о том, как удержать частицы). На этом, однако, сходство кончается, потому что задача о круге - на изменение, обработку, а задача о шаблонах - на измерение, обнаружение (зазоров между шаблоном и конусом). Теперь, когда анализ дал идею жидкого шаблона, легко притирающегося, но не приспособленного к измерениям, прием 26, подсказанный таблицей, приобретает точный смысл: надо снимать жидкий шаблон и сравнивать снимки с контрольным снимком. Конус ставят в ванну, наливают воду до определенного уровня и фиксируют уровень расположенным сверху фотоаппаратом. Затем доливают воду до следующего уровня и снова фотографируют на ту же пластинку. В результате на пластинке получается серия концентрических окружностей, которые легко сопоставить с окружностями на эталонном снимке (а. с. № 180 829).

ЗАДАЧИ

Приемы подобны инструментам - сами по себе они не работают. Нужно потренироваться в их применении, порешать несколько десятков задач,

Для начала решите хотя бы четыре задачи.

Задача 42

Горячие газообразные нефтепродукты при движении по трубам образуют твердые парафиновые отложения. Приходится останавливать аппаратуру и удалять парафин растворителем. Предложено заранее насыщать газообразные нефтепродукты парами растворителя (а. с. № 412 230). Какой прием использован в этом изобретении?

Задача 43

Существуют дождевальные машины, которые разбрызгивают воду из поднятой над поверхностью земли и раскручиваемой трубы. Чем длиннее труба, тем большую площадь может полить такая машина. Но с увеличением длины трубы увеличивается ее вес, а это усложняет конструкцию машины, увеличивает расход энергии и т. д. Какой прием надо использовать, чтобы устранить это техническое противоречие?

Задача 44

Как было показано на многочисленных примерах, использование «мешка с воздухом» стало тривиальным при решении задач, в которых надо на время прижать один хрупкий предмет к другому. А если вместо «мешка с воздухом» взять антипод - «мешок с вакуумом»? Как он выглядит? Найдите изобретательское применение «мешку с вакуумом».

Задача 45

Во многих технических устройствах используются движущиеся ленты в виде бесконечного кольца. Если, например, покрыть внешнюю поверхность такой ленты абразивным составом, получится шлифовальная лента. В а. с. № 236 278 было предложено разрезать шлифовальную ленту, перекрутить один конец на 180° и снова соединить, получив так называемую ленту Мебиуса. Шлифующими стали обе поверхности ленты. Длина ее осталась той же, но и как бы вдвое увеличилась. Другие изобретатели проделали абсолютно тоже самое с магнитофонной лентой (а. с. №259449), ленточным фильтром (а. с. № 321 266), лентой станка для анодно-механической резки (а. с. № 464 429, девять авторов), конвейерной лентой (а. с. № 526 395) и десятками других лент. Какой прием здесь использован?