Разбор задач с использованием АРИЗ. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Разбор задач с использованием АРИЗ.



Для начального изучения ТРИЗ необходимым является только знакомство с АРИЗ и освоение его отдельных элементов. Полный


разбор задач с применением АРИЗ нужно выполнять только под руководством опытного преподавателя. Если полный разбор выполняется самостоятельно – необходимо отдать его для проверки и затем тщательно исправить ошибки.

 

Самостоятельное решение в этом разделе предполагает только использование отдельных элементов АРИЗ, тренировку в их использовании. Кроме того, необходимо выполнить оценку решения с позиций общей модели работы с АРИЗ.

 

 

5.3. Задача для самостоятельного решения.

Задача 5.1. Корпус вертолета разрушается под действием вибрации, которая передается от винта на ось, соединяющую корпус с винтом. Все возможные амортизаторы уже поставлены, подшипники усилены. Попытка поставить второй винт, вращающийся в противоположном направлении, также не приводит к заметному уменьшению вибрации и разрушения корпуса. Что делать?

 

Задача 5.2. Во время эксплуатации трубки бегущей волны на ее катоде образуется нарост, приводящий нередко к короткому замыканию и выходу из строя всего блока. Известен срок надежной эксплуатации трубки, но его необходимо увеличить в 1,5 - 2 раза. Как быть?

 

Задача 5.3. Ускорители заряженных частиц работают, используя ускоряющие электромагнитные волны радиодиапазона. Однако, при ускорении, например, протонов, используется только положительная составляющая волны. Половина энергии фактически тратится напрасно. Что можно предложить?

 

Задача 5.4. Для герметизации транзисторов и микросхем используется эпоксидный компаунд. Он хорошо защищает полупроводниковый материал от химического загрязнения, однако подвергает его чрезмерным механическим нагрузкам. Требуется избавиться от вредного действия.

 

Задача 5.5. Для оптических зеркальных телескопов самое сложное - изготовление зеркала. Необходимо собирать лучи, например, с площади 10 квадратных метров. Изготовить зеркало таких размеров с необходимой точностью не представляется возможным. А телескопы нужны... Как быть?


Задача 5.6. Заправочные станции распределяет бензин по объему, однако объем, например, одного килограмма бензина меняется в значительных пределах при изменении температуры. Продавать нефтепродукты по весу - тоже плохо, бак автомобиля заполняется все-таки по объему. Как быть?

 

Задача 5.7. В плавильные печи часто требуется подавать воду (жидкую или в виде пара). При этом необходимо предварительно раздробить поток на мелкие частицы заданного размера. В идеальном случае поток должен раздробиться сам, но как этого добиться?

 

Задача 5.8. Для связи с шахтерами, находящимися под, землей, обычные электромагнитные средства связи малопригодны: радиоволны быстро затухают в породе (грунт, гранит). Предложите новый способ связи, лишенный этого недостатка.

 

Задача 5.9. Для измерения потоков текучих и сыпучих материалов выпускается (фирмой «Маис Келлер») специальная установка. Поток падает на наклоненную под определенным углом пластину, являющуюся плечом рычага. По отклонению рычага судят о расходе материала. Как усовершенствовать этот способ?

 

Задача 5.10. Построена аэродинамическая камера высокого давления, необходимая для многих исследований. Однако использовать камеру на полную мощность, достаточно производительно не удается: ведь необходимо постоянно вносить образцы в камеру и выносить их оттуда. Для этого в камере приходится понижать давление, а каждый такой процесс - около часа потерянного времени. Как быть?

 

Задача 5.11. Пробой топливного бака ракеты вызывает мгновенное местное разогревание топлива - и взрыв. Защита стенок бака от пробоя малоэффективна: в космосе всегда попадется достаточно быстрый метеорит, который пробьет любую защиту. Но и допускать взрыв тоже нельзя. Как быть?

 

Задача 5.12. Транспортировка природного газа на большие расстояния - сложная техническая проблема. Для этого применяются специальные криогенные танкеры, в которых газ находится при температуре минус 160°С. Такая перевозка очень дорого стоит. Что можно предложить?


Задача 5.13. Некоторые фирмы применяют шестифтористую серу в качестве гасителя электрической дуги в электрических разъемах (высоковольтных). Для гашения используется газообразное соединение, однако оно быстро сжижается при высоких давлениях внутри искрогасителя, поэтому необходимо постоянный подогрев, а это - дополнительный расход энергии. Как быть?

 

Задача 5.14. Предложите (путем преодоления противоречий в системе) новый способ определения скорости движения самолетов.

 

Задача 5.15. В бензин вводят специальные добавки, содержащие свинец, которые снижают опасность детонации топлива. Однако избыток свинца в бензине резко увеличивает токсичность выхлопных газов. Что делать?

 

Задача 5.16. Одна из самых сложных проблем вертолетостроения

- компенсация значительного вращательного момента винта, передающегося на корпус. Предложите способ вращения винта, исключающий необходимость компенсировать вращательный момент.

 

Задача 5.17. Для уничтожения опухолей в организме применяют смесь железных опилок с силиконом, которую вводят в опухоль. Смесь застывает и перекрывает кровеносные сосуды, питающие опухоль. Однако до застывания часть смеси может рассосаться по другим, здоровым частям организма. Как быть?

 

Задача 5.18. Фирма «Роллс-Ройс» применяет собственную (по утверждению фирмы) технологию сверхточного литья: восковый шаблон детали догружают в форму из жидкого материала, в котором после застывание образуется полость, точно повторяющая форму детали. После выплавления воска полость заливается расплавленным металлом и получают необходимую деталь.

 

По данным фирмы точность изготовления достигает тысячных долей сантиметра. Какие противоречия были преодолены при решении этой проблемы? Какие новые противоречия возникли?

 

Задача 5.19. Количество пассажирских и грузовых самолетов постоянно возрастает. Растет также их полезный объем, габариты. Возникла сложность: теперь переоборудовать пассажирский самолет в грузовой (как это нередко делается) - значительная


проблема: слишком много времени уходит на демонтаж кресел. Что делать?

 

Задача 5.20. При размыкании контактов реле в электромагнитных устройствах возникает сильная радиопомеха. Предложите эффективный способ снижения радиопомехи, исключающий, например, использование бесконтактного реле.

 

Задача 5.21. Обнаружены химические реакций, протекающие волнами. Предложите техническое устройство, использующее это явление. Какие противоречия при этом устраняются?

 

Задача 5.22. Фирма «Пресшур дайнэмикс лимитед» (Англия) предлагает станок для резки хрупких и мягких упругих материалов с помощью струи воды большого напора. Какое противоречие при этом преодолено? Как улучшить способ?

 

Задача 5.23. При облучении металла ультрафиолетовыми лучами возникает эмиссия электронов. Причем, интенсивность эмиссии возрастает, если участок металла подвергается пластическим деформациям. Явление можно применить для поиска нагруженных областей металла. Но как надежно определить место максимальной эмиссии электронов?

 

Задача 5.24. Корпус автомобиля должен быть достаточно прочным, чтобы при опрокидывании или столкновении с другими транспортными средствами не пострадали пассажиры. С другой стороны, усиление корпуса ведет к его утяжелению. Как быть?

 

Задача 5.25. Крыло профиля «В» (фирма «Макдонэл-Дуглас», Калифорния) создает большую подъемную силу при больших углах атаки. Характерное отличие профиля - наличие небольшого выступа на его передней кромке. Выступ заставляет воздушный поток вдоль нижней поверхности отрываться (и тем самым создается дополнительное сопротивление из-за срыва потока при малых углах атаки). Как можно усовершенствовать описанный профиль?

 

 

Указания к решению задач.

При решении задач по АРИЗ хорошо проявляется закономерность развития технических систем: их стремление к идеальности, выявление и преодоление противоречий,

«многоуровневость» систем... В то же время, выявляется немало


нюансов, которые трудно или вообще невозможно учесть без основательного знакомства с ТРИЗ, без ее глубокого, досконального изучения. Например, только принцип отзывчивости содержит в себе массу потенциальных возможностей для решения задач. Как уже указывалось во введении, более подробные сведения о ТРИЗ можно найти во второй книге этого учебника, а также в литературе, список которой приведен в конце этой книги. Следует также учесть, что заниматься ТРИЗ (как и всякой другой наукой) необходимо под руководством опытного преподавателя: на специальных курсах, семинарах или заочно. Только в этом случае занятия дают по- настоящему высокий эффект.

 

При использовании этого учебника для контроля знаний желательно задачи какого-либо из разделов предлагать для разбора по материалам другого раздела. При этом не имеет значения - известен ли заранее контрольный ответ. Главное (как всегда при разборе задачи с помощью ТРИЗ) - точная, соответствующая конкретному теоретическому материалу запись хода решения. По этой записи преподаватель может легко обнаружить ошибку (если она есть) и скорректировать дальнейшее обучение.

 

При разборе задач в этом разделе в некоторых решения преднамеренно допускались типичные ошибки, которые потом исправлялись самим ходом решения. Нельзя, однако, полностью перекладывать ответственность за ход решения на АРИЗ. Он не сработает, если формулировки шагов будут содержать грубые ошибки - явные отклонения от предписаний теории.

 

И последнее – немаловажное – замечание. ТРИЗ позволяет быстро и на высоком уровне решать практически все современные технические задачи. Но для этого - помимо хорошего знания теории - необходима постоянная тренировка, постоянное, повседневное применение аппарата ТРИЗ в своей практической деятельности. При этом необходимо ориентироваться не столько на получение патентоспособного решения, столько на получение эффективной, работоспособной технической системы.

 

Вспомним теперь пример, который использовался в заключительном параграфе двух первых глав. Речь шла о разработке системы «магнитная звукозапись». Система была рассмотрена с точки зрения законов развития ТС, с точки зрения веполъного анализа. Там же выявились противоречивые


требования, предъявляемые к веществу-инструменту: оно должно обладать комплексом определенных свойств - и не должно обладать этим комплексом свойств (см. часть 4 раздела 2

«Вепольный анализ»). Фактически, речь идет о свойствах оперативной зоны. Преодолеть противоречие в этой системе помогает типовое преобразование 2: противоречивые свойства разделяются во времени. Как правило, из физических эффектов для этой цели более всего подходят фазовые переходы. Следовательно - преобразующий слой должен терять свои преобразующие свойства после того, как осуществится процесс записи. Здесь возникает новая задача: как осуществить постепенный фазовый переход. По ИКР инструмент должен сделать это сам... Иначе - под действием падающей на слой преобразователя аккустической волны преобразователь должен терять свои свойства не сразу по всей поверхности, а, например, линейно, слева направо по ширине пластины. Для этого слой преобразователя можно, например, заранее выполнить неоднородным и потому по-разному реагирующим на внешнее воздействия. Прогнозируя дальнейшее развитие такой системы (используя законы развития ТС) можно получить, например, систему с многослойным размещением преобразовывающего и записывающего вещества, т.е. создать вещества, которые сами записывают на себе в магнитном виде аккустические сигналы. Это будет практически идеальная система. Однако простота ее использования создается (и обуславливается) сложностью ТС вне оперативной зоны, а также в надсистеме: изготовление такого вещества потребует создания новой (и высокоточной) технологии. Впрочем, ее также можно разработать с помощью ТРИЗ.

 

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-29; просмотров: 944; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.200.74.73 (0.02 с.)