9.1. Предусмотреть прикрытие и защиту легко повреждающихся элементов. Экранировать объект.
9.2. Ввести предохранительные устройства или блокировку.
9.3. Разделить хрупкий и часто повреждающийся объект на части,
9.4. Выполнить объект (элемент) разборным так, чтобы можно было заменить отдельные поврежденные части.
9.5. Для уменьшения простоев и повышения надежности создать легко используемый запас рабочих органов или элементов. Предусмотреть в ответственных частях объекта дублирующие элементы.
9.6. Защитить элемент от воздушной или другой агрессивной среды.
9.8. Заранее придать объекту изменения, противоположные недопустимым или нежелательным изменениям, возникающим в процессе работы.
9.9. Заранее выполнить требуемое изменение объекта (полностью или хотя бы частично).
9.10. Обеспечить автоматическую подачу смазочных материалов к трущимся частям.
9.11. Изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок (поместить объект в оболочку, капсулу, гильзу). Инверсия приема,
9.12. Придать объекту новое свойство, например, обеспечить его плавучесть, герметизацию, самовосстановление, сделать его прозрачным, электропроводным и т. д.
9.13. Сделать объект (элементы) взаимозаменяемым.
9.14. Предусмотреть компенсацию неточностей изготовления объекта.
9.15. Разделить объект на части так, чтобы при выходе из строя одного элемента объект в целом сохранял работоспособность.
9.16. Для повышения надежности заранее подготовить аварийные средства.
9.17. Обеспечить снижение или устранение вибрационных, ударных нагрузок и инерционных перегрузок.
9.18. Использовать объекты живой и неживой природы в формировании зоны эстетического воздействия.
9.19. Исключить из окружающей предметной среды объекты, вызывающие отрицательные эмоции (создание зеленой изгороди из деревьев и кустарников, маскировка, мимикрия под предметы, вызывающие положительные эмоции и т. д.).
9.20. Исключить шумы и запахи, вызывающие отрицательные эмоции; трансформировать их в более эстетические звукии ароматы.
9.21. Создать замкнутые безотходные технологии с утилизацией и возвращением в производство загрязняющих веществ в виде сырья и материалов.
9.22. Осуществить разработку новых устройств и технологий, обеспечивающих резкое снижение загрязнения и изменения среды (например, геотехнология, приливные гидроэлектростанции и т. д.).
Использование резервов
10.1. Использовать массу объекта (элемента) или периодически возникающие усилия для получения дополнительного эффекта.
10.2. Компенсировать чрезмерный расход энергии получением какого-либо дополнительного положительного эффекта.
10.3. Исключить подбор и подгонку (регулировку и выверку) деталей и узлов при сборе объекта.
10.4. Устранить вредный фактор (например, за счет компенсации его другим вредным фактором).
10.5. Использовать или аккумулировать тормозную и другую попутно получаемую энергию.
10.6. Вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие (например, не охлаждать объект, а нагревать).
10.7. Выполнивший свое назначение или ставший ненужным элемент, отходы (энергия, вещество) использовать для других целей.
10.8. Использовать вредные факторы (в частности, вредные воздействия среды) для получения положительного эффекта.
10.9. Выбрать и обеспечить оптимальные параметры (температуру, влажность, освещение и др.).
10.10. Уточнить расчетные напряжения в элементах на основе использования более точных математических моделей и ЭВМ.
10.11. Перейти на другие физические принципы действия с более дешевыми или доступными источниками энергии или более высоким КПД.
10.12. После конструктивного улучшения какого-либо элемента определить, как должны быть изменены другие элементы, чтобы эффективность объекта в целом еще более повысилась.
11. Преобразования по аналогии
11.1. Применить объект, предназначенный для выполнения аналогичной функции в другой отрасли техники, пользуясь классификаторами патентов.
11.2. Использовать природный принцип повторяемости однотипных элементов (пчелиные соты, клетки, листья, кристаллы и т. п.).
11.3. Использовать в качестве прототипа искомого технического решения объект неживой или живой природы, близкие или отдаленные области техники.
11.4. Применить решение, аналогичное имеющемуся:
в ведущей отрасли техники или в древних и прошлых технических объектах;
в неживой природе (физика, химия, биохимия и др.);
в современных или вымерших живых организмах;
в экономике или общественной жизни людей;
в научно-фантастической литературе,
ответить на вопрос, как решаются подобные задачи в указанных областях?
11.5. Использовать аналоги свойств других объектов; использовать свойства без самого объекта.
11.6. Применить принцип имитации, заключающийся в создании таких объектов, которые по форме, цвету, внешнему виду и другим необходимым свойствам аналогичны другому объекту.
11.7. Использовать эмпатию: мысленно превратить себя в объект (элемент), с помощью своих ощущений найти наиболее целесообразное решение.
11.8. Использовать в качестве прототипа детские игрушки.
11.9. Вместо недоступного, сложного, дорогостоящего или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии, модели, макеты.
Повышение технологичности
12.1. Упростить форму и конструкцию деталей путем сокращения числа обрабатываемых поверхностей, неплоских и некруговых поверхностей, рабочих ходов при обработке.
12.2. Выбрать форму и конструкцию элементов, обеспечивающих применение наиболее производительного технологического оборудования, приспособлений и инструмента.
12.3. Выбрать конструкцию деталей узлов, обеспечивающую максимальное совмещение и одновременное выполнение операций обработки и сборки.
12.4. Снизить или исключить пригоночные работы при сборке, Использовать средства компенсации неточности изготовления.
12.5. Осуществить технологическую унификацию конструкций, формы и размеров деталей.
12.6. Заменить механическую обработку способом обработки без снятия стружки.
12.7. Использовать саморегулирующиеся, восстанавливающиеся, самозатачивающиеся элементы и инструменты, сокращающие трудоемкость профилактического ухода и ремонта.
12.8. Максимально применять стандартные элементы, имеющие весьма широкую область применения.
12.9. Использовать модульный принцип конструирования, когда из небольшого числа стандартных элементов (универсального набора) можно собрать любое изделие в заданном классе (например, универсально-сборные приспособления, универсальная система элементов промышленной пневмоавтоматики).
12.10. Максимально использовать в проектируемом объекте освоенные в производстве узлы и детали.
12.11. Максимально использовать заготовки с размерами, близкими к размерам готовой детали. Использовать точное литье, штамповку, сварку.
12.12. Выбрать наиболее целесообразное расчленение объекта на блоки, узлы и детали.
12.13. Выбрать материал, обеспечивающий минимальную трудоемкость изготовления деталей.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Фонд физико-технических эффектов (ФТЭ)
№
Наименование ФТЭ
Вход А
Объект В
Выход С
Краткая сущность ФТЭ
Закон Ома
Электричес-кое поле. Напряженность электрического поля
Проводники
Электрический ток. Плотность тока
Возникновение в проводнике электрического тока, плотность которого пропорциональна напряженности поля
2
Закон Джоуля—Ленца
Электрический ток.
Сила тока
Проводники
Количество теплоты
Выделение в проводнике при протекании через него электрического тока определенного количества теплоты, пропорционального квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени протекания тока
Эффект Зеебека
Температура. Градиент
Контакт разнородных проводников
Электрическое поле. ЭДС
Возникновение ЭДС в электрической цепи, состоящей из последовательно соединенных разнородных проводников, контакты между которыми имеют различные температуры
Эффект Томсона
1. Температура. Градиент 2. Электрический ток. Постоянный. Сила тока
Проводники
Тепловой поток
Выделение или поглощение теплоты (помимо выделения джоулевой теплоты) в проводнике с током, вдоль которого имеется градиент температуры
Эффект Пельтье
Электрический ток.
Сила тока
Контакт разнородных проводников
Тепловой поток
Выделение или поглощение теплоты при протекании электрического тока через контакт разнородных проводников
Закон Био-Савара-Лапласа
Электрический ток.
Сила тока
Проводники
Магнитное поле.
Магнитная индукция
Создание в окружающем пространстве магнитного поля при протекании по проводнику электрического тока
Скачкообразное уменьшение практически до нуля электрического сопротивления ряда металл. проводников и сильнолегированных полупроводников при охлаждении ниже
критической температуры, характерной для данного материала
Тензорезистивный эффект
Деформация. Относительная деформация
Твердые проводники
Удельное электрическое сопротивление.
Изменение
Изменение электрического сопротивления в твердых проводниках под действием растягивающих или сжимающих напряжений
Вторичная электронная эмисcия
Поток элементарных частиц (электронов). Первичный. Плотность потока
Твердые тела Жидкости
Поток элементарных частиц (электронов). Вторичный. Плотность потока
Испускание электронов (вторичных) твердыми и жидкими телами при их бомбардировке электронами (первичными)
Эффект Ганна
Электрическое поле. Постоянное. Напряженность электрического поля
Полупроводники GaAs, InP, ZnSe, CdTe,InSb, InAs и др.
Электрический ток. Высокочастотный. Частота
Генерация высокочастотных колебаний электрического тока в полупроводниках с N-образной вольтамперной характеристикой
Второй закон Ньютона
Сила
Материальная точка
Ускорение
Возникновение под действием силы (или равнодействующей сил), приложенной к телу (материальной точке), ускорения, пропорционального силе и направленного по прямой, по которой эта сила действует
l2/
Магниторезис-тивный эффект
Магнитное поле Магнитная индукция
Твердые проводники
Удельное элек- трическое сопротивление. Изменение
Изменение электрического сопротивления твердых проводников под действием магнитного поля
Эффект
Гопкинсона
1. Температура Увеличение. Вблизи точки Кюри
2. Магнитное поле. Магнитная эмиссия
Ферромагнетики
Магнитная проницаемость. Скачкообразное изменение
Резкое возрастание магнитной проницаемости ферромагнетика в слабом магнитном поле вблизи точки Кюри. В непосредственной близости к точке Кюри проницаемость падает (ферромагнетик становится парамагнетиком)
Катодолюми-несценция
Поток элементарных частиц (электронов). Плотность потока
Люминофоры
Электромагнитное излучение. Видимое
Излучение света, возникающее при возбуждении люминофора электронным пучком
Возникновение разности потенциалов между боковыми гранями пластинки из металлического проводника или полупроводника, вдоль которого протекает электрический ток, при действии перпендикулярного к ней магнитного поля
Действие на тело, находящееся в произвольной точке гравитационного поля, образуемого массой mi, силы гравитации, зависящей от массы этого тела и от напряженности гравитационного поля
Пьезоэлектрический эффект
Деформация. Относительная деформация.
Кристаллические диэлектрики (пьезоэлектрики)
Поляризован-ность. Изменение.
Изменение поляризации некоторых кристаллических диэлектриков (пьезоэлектриков) при механической деформации
Обратный пьезоэлектрический эффект
Электрическое поле. Напряженность электрического поля
То же
Деформация Относительная деформация
Появление механической деформации в анизотропных кристаллических диэлектриках под действием электрического поля
Пьезомагнит-ный эффект
Давление
Антиферромагнетики
Намагничен-ность
Возникновение в веществе намагниченности под действием внешнего давления
Закон Кулона
Поле точечного заряда. Напряженность электрического поля
Взаимодействуют друг с другом с силой, пропорциональной произведению их зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними
Сила Лоренца
Магнитное поле.
Магнитная индукция.
Скорость
Заряженные частицы
Сила
Действие на движущуюся в магнитном поле заряженную частицу силы, перпендикулярной вектору магнитной индукции этого поля и вектору ее скорости
Электромагнитная индукция
Магнитное поле Постоянное или переменное.
Магнитный поток. Переменный.
Проводящий контур, движущийся (если магнитное поле постоянно) или неподвижный (если магнитное поле переменно)
Электрическое поле. Переменная ЭДС
Возникновение ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока через ограниченную контуром поверхность
Испускание электронов твердыми телами и жидкостями под действием электромагнитного излучения в вакуум или другую среду
Терморезистивный эффект
Температура. Изменение.
Проводники, полупроводники
Удельное электрическое сопротивление Изменение
Изменение электрического сопротивления проводящих тел при изменении их температуры. У металлических проводников сопротивление возрастает с ростом температуры, у жидких электролитов и полупроводников — падает
Эффект Мейс-нера
1. Магнитное поле. Постоянное. Магнитная индукция ниже критического значения 2.Температура. Уменьшение.
Сверхпроводник
Намагниченность. Изменение
Вытеснение магнитного поля из толщи проводника при его переходе из нормального состояния в сверхпроводящее
Эффект
Поккельса
Ниже критического значения сверхпроводящего перехода.
Электрическое поле. Напряженность электрического поля
Пьезоэлектрики
Показатель преломления. Изменение.
Изменение показателя преломления света в кристаллах, помещенных в электрическое поле
Вихревые токи (токи Фуко)
Магнитное поле Магнитный поток. Переменный
Массивные проводники
Электрический ток. Замкнутый (вихревой). Сила тока
Возникновение замкнутых электрических токов в массивном проводнике при изменении пронизывающего его магнитного потока
Гальваноупругий магнитный эффект
I. Деформация. Относительная деформация
2. Магнитное поле. Магнитная индукция
Изменение электрического сопротивления ферромагнетика, помещенного в магнитное поле и подвергнутого односторонним упругим напряжениям растяжения или сжатия
Диэлектрический гистерезис
Электрическое поле. Напряженность электрического поля Циклическое изменение.
Сегнетоэлек-трики
Поляриэован-ность. Циклическое изменение
Неоднозначная зависимость электрической поляризации сегнетоэлектрика от электрического поля. При циклическом изменении поля кривая, характеризующая изменение поляризации образца, образует петлю диэлектрического гистерезиса
Магнитоэлектрический эффект в антиферромагнетиках (1)
Электрическое поле. Переменное. Напряженность электрического поля
Антиферромагнетики: окись хрома и др.
Намагниченность
Намагничивание антиферромагнитного диэлектрического кристалла внешним электрическим полем при определенных типах симметрии расположения магнитных ионов в элементарной ячейке кристалла
Магнитоэлектрический эффект в антиферромагнетиках (II)
Магнитное поле Магнитная индукция.
Антиферромагнетики: окись хрома и др.
Поляризован-ность
Электрическая поляризация антиферромагнитного диэлектрического кристалла внешним магнитным полем при определенных типах симметрии расположения магнитных ионов в элементарной ячейке кристалла
Акустомагне-тоэлектрический эффект нитного поля на контур с током
1. Акустическая волна. Ультразвук. Частота.
2. Магнитное поле. Магнитная индукция.
Поле однородное. Магнитная индукция.
3. Электрический ток. Постоянный. Сила тока.
Полупроводники,
водящий контур
Электрическое поле. Разность потенциалов.
Возникновение разности потенциалов в полупроводнике, помещенном в поперечное магнитное поле, в направлении, перпендикулярном магнитному полю и направлению распространения звуковой волны при пропускании через него ультразвука
Поворот рамки с током под действием вращающего момента, возникающего при помещении рамки в однородное магнитное поле
Акустическая волна. Ультразвук. Мощность Уменьшение.
Резонансное поглощение энергии ультразвуковой волны определенной частоты при прохождении через парамагнитный кристалл, находящийся в постоянном магнитном поле
Неоднозначная зависимость намагниченности ферромагнитного образца от напряженности внешнего магнитного поля. При циклическом изменении напряженности магнитного поля кривая, характеризующая изменение намагниченности образца, образует петлю магнитного гистерезиса
Поляризация диэлектриков
Электрическое поле. Напряженность электрического поля меньше значения, соответствующего пробою диэлектрика
Диэлектрики: твердые, жидкие, газообразные
Поляризованность
Образование объемного дипольного момента диэлектрика под действием электрического поля. На поверхности диэлектрика появляются связанные (поляризованные) заряды
Ионизация газа под действием электрического поля
Электрическое поле. Напряженность электрического поля Увеличение выше критического значения.
Газы
Поток элементарных частиц (электронов и ионов). Плотность потока.
Образование положительных и отрицательных ионов и свободных электронов из электрически нейтральных атомов и молекул газа под действием сильного электрического поля
Пробой диэлектриков
Электрическое поле. Напряженность электрического поля Увеличение вблизи от электрической прочности диэлектрика.
Резкое уменьшение электрического сопротивления диэлектрика при некотором критическом значении напряженности приложенного электрического поля
Взрывная электронная эмиссия
Электрическое
поле. Напряженность электрического поля. Увеличение выше критического.
Катод в виде металлического острия
Поток элементарных частиц (электронов). Плотность потока
Испускание интенсивного электронного потока, обусловленное переходом вещества катода из конденсированной фазы в плотную плазму в результате разогрева локальных областей катода сверхсильным электрическим полем
Возникновение люминесценции при растирании, раздавливании или раскалывании некоторых кристаллов
Дуговой разряд
1. Электрическое поле. Разность потенциалов.
2. Давление выше 0,01- 1 Па
Газы
Электрический ток Электронно-ионный Сила тока
Самостоятельный квазистационарный разряд в газе, горящий практически при любых давлениях газа и при постоянной или меняющейся с низкой частотой (до 108 Гц) разности потенциалов между электродами
Тлеющий разряд
1. Электрическое поле. Постоянное. Разность потенциалов.
2. Давление не выше 1—10 Па
Газы
Электрический ток. Электронно-ионный. Сила тока.
Один из видов стационарного самостоятельного электрического разряда в газах. Происходит при низких давлениях и характеризуется сравнительно малой плотностью тока на катоде и большим (порядка сотен вольт) катодным падением потенциала
Искровой разряд
Электрическое поле. Напряженность электрического поля
Газы (атмосферный газ, аргон, неон и т. д.)
Электрический ток. Электронно-ионный. Сила тока
Неустойчивый электрический разряд в газах, возникающий при ионизации газа по всей длине межэлектродного пространства. Характеризуется прохождением электрического тока по зигзагообразным разветвленным узким ярко освещенным каналам
Эффект
Кикоина—Носкова (фотомагнитоэлектрический эффект)
Возникновение электрического поля в полупроводнике, находящемся в магнитном поле, при освещении сильно поглощаемым светом. Электрическое поле перпендикулярно магнитному полю и направлению распространения света
Возникновение или изменение намагниченности вещества при действии на него внешнего магнитного поля. Диамагнетики намагничиваются против поля, пара- и ферромагнетики — в направлении поля
Вращение плоскости поляризации линейно поляризованного света, распространяющегося в изотропном веществе вдоль постоянного магнитного поля, в котором находится это вещество
Возникновение двойного лучепреломления в оптически изотропных веществах под действием однородного электрического поля
Теплопроводность изотропных тел
Температура. Градиент.
Газы, жидкости, твердые тела
Тепловой поток
Возникновение теплового потока в изотропном геле под действием градиента температуры. Плотность теплового потока пропорциональна градиенту температуры
Возникновение электромагнитного излучения сплошного спектра в результате торможения быстрых заряженных частиц при взаимодействии с атомами металлической мишени
Эффект Доплера в акустике
1. Акустическая волна. Частота. 2. Скорость.
Движущееся тело
Акустическая волна. Частота. Изменение.
Изменение частоты колебаний звуковой волны, воспринимаемой наблюдателем, при движении источника колебаний и наблюдателя относительно друг друга
Акустоэлектрический эффект
Акустическая волна. Ультразвук. Частота.
Металлы, полупроводники
Электрическое поле. Постоянная ЭДС.
Возникновение при определенных условиях разности потенциалов в проводящей среде в направлении распространения ультразвуковой волны при прохождении волны через среду
infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.137.159.163 (0.012 с.)