Использование магнитной жидкости

 

Эффективность феполей может быть повышена путем перехода к использованию магнитных жидкостей - коллоидных феррочастиц, взвешенных в керосине, силиконе или воде. Стандарт 2.4.3 можно рассматривать как предельный случай развития по стандарту 2.4.2.

 

Авторское свидетельство № 1124152.

Устройство для снижения гидравлического сопротивления в трубопроводе, содержащее средства для создания кольцевого пристеночного слоя маловязкой жидкости, отличающееся тем, что с целью снижения затрат средство для создания кольцевого пристеночного слоя выполнено в виде постоянных магнитов, установленных на внешней поверхности трубопровода на расстоянии равном 0,5-10 их ширины, при этом в качестве маловязкой жидкости используют магнитную жидкость.

 

Авторское свидетельство № 1068574.

Плотина с изменяемым агрегатным состоянием, включающая закрепленную на флютбете замкнутую оболочку из эластичного материала и заполнитель, отличающаяся тем, что с целью повышения надежности в работе плотины внутри оболочки размещен каркас из токопроводящей спирали, а в качестве заполнителя принята твердеющая в магнитном поле ферромагнитная жидкость.

 

Авторское свидетельство № 438829.

Заглушка, например, для герметизации трубопровода и горловин, выполненная в виде стакана под уплотнитель, отличающаяся тем, что с целью сокращения времени установки и снятия заглушки на наружной поверхности стакана установлена электромагнитная катушка, а в качестве уплотнителя используется ферромагнитная жидкость.

 

Авторское свидетельство № 740646.

Магнитное транспортное устройство, преимущественно для транспортировки внутри герметичных камер, содержащее перемещаемый от привода в немагнитном трубопроводе ведущий магнитный элемент и связанную с ним через постоянный магнит ведомую тележку, расположенную вне трубопровода. Отличается тем, что с целью повышения надежности работы ведущий элемент выполнен из магнитной жидкости.

 

Авторское свидетельство № 985076.

Применение магнитной жидкости в качестве закалочной среды.

2.4.4. Использование капиллярно-пористой структуры феполя

 

Эффективность феполей может быть повышена за счет использования капиллярно-пористой структуры, присущей многим фепольным системам.

 

Авторское свидетельство № 1013157.

Устройство для пайки волной припоя выполнено в виде магнитного цилиндра, покрытого слоем ферромагнитных частиц. Основное назначение - удаление излишков припоя. Одновременно пористая структура используется для подачи (как фитиль) флюса из внутренней полости цилиндра.

2.4.5. Переход к комплексному феполю

 

Если нужно повысить эффективность управления системой путем перехода к феполю, а замена веществ феррочастицами недопустима, переход осуществляют построением внутреннего или внешнего комплексного феполя, вводя добавки в одно из веществ:

 

Авторское свидетельство № 751778.

Способ транспортирования деталей с помощью грузоподъемного электромагнита, отличающийся тем, что с целью обеспечения транспортирования немагнитных деталей последние предварительно засыпают магнитомягкими сыпучими материалами.

2.4.6. Переход к феполю на внешней среде

 

Если нужно повысить эффективность управления системой путем перехода от веполя к феполю, а замена веществ феррочастицами (или введение добавок в вещества) недопустима, то феррочастицы следует ввести во внешнюю среду и, действуя магнитным полем, менять параметры среды, а следовательно, управлять находящейся в ней системой (стандарт 2.4.3):

 

Авторское свидетельство № 469059.

Способ демпфирования механических колебаний путем перемещения металлического неферромагнитного подвижного элемента между полюсами магнита, отличающийся тем, что с целью уменьшения времени демпфирования в зазор между полюсами магнита и подвижным элементом вводят магнитную жидкость и меняют напряженность магнитного поля пропорционально амплитуде колебаний.

 

Если в системе используются поплавки или одна часть системы является поплавком, то в жидкость следует ввести ферромагнитные частицы и управлять кажущейся плотностью жидкости. Управление можно также вести, пропуская сквозь жидкость ток и действуя электромагнитным полем.

 

Авторское свидетельство № 527280.

Манипулятор для сварочных работ, содержащий поворотный стол и узел, выполненный в виде поплавкового механизма, шарнирно соединенного со столом через кронштейн и помещенного в емкость с жидкостью. Отличается тем, что с целью увеличения скорости перемещения стола в жидкость введена ферромагнитная смесь, а емкость с жидкостью помещена в электромагнитную обмотку.

 

В качестве внешней среды могут быть использованы также электрореологические жидкости, управляемые электрическими полями.

Использование физэффектов

 

Если дана фепольная система, ее управляемость может быть повышена за счет использования физических эффектов.

 

Авторское свидетельство № 452055.

Способ повышения чувствительности измерительных магнитных усилителей, заключающийся в использовании термического воздействия на сердечник магнитного усилителя. Отличается тем, что с целью снижения уровня магнитных шумов при работе усилителя поддерживают абсолютную температуру сердечника равной 0,92-0,99 температуры Кюри материала сердечника (использован эффект Гопкинса).

2.4.8. Динамизация феполя

 

Если дана фепольная система, ее управляемость может быть повышена путем динамизации, то есть перехода к гибкой, меняющейся структуре системы:

 

Авторское свидетельство № 750264.

Устройство для контроля толщины стенок полых изделий из немагнитных материалов, содержащее индуктивный преобразователь с измерительной схемой и ферромагнитный элемент, расположенные по разные стороны контролируемой стенки. Отличается тем, что с целью повышения точности измерения ферромагнитный элемент выполнен в виде надувной эластичной оболочки, покрытой ферромагнитной пленкой.

 

Авторское свидетельство № 792080.

Способ имитации почвенной массы в устройствах для испытания рабочих органов сельскохозяйственных машин, предусматривающий введение в ее состав ферромагнитных частиц. Отличается тем, что с целью расширения условий испытания рабочих органов сельскохозяйственных машин на частицы воздействуют электромагнитным полем, напряженность которого регулируют.

 

ЗАДАЧА 8

Из описания к а. с. 903090: "Известен способ шлифования деталей инструментом в виде баллона из эластичного материала, рабочая поверхность которого покрыта абразивом. Шлифование происходит в условиях постоянного прижима инструмента к заготовке. Для равномерного прижима абразива к обрабатываемой поверхности в баллон вводят ферромагнитные частицы, образующие суспензию, а инструмент прижимают путем воздействия на него постоянным магнитным полем. Реализация данного способа позволяет повысить равномерность прижима абразива к обрабатываемой поверхности и точность обработки. Однако одновременно, вследствие увеличения площади контакта круга с заготовкой, в зоне резания повышается температура, усиливается затупление абразива, что приводит к повышению шероховатости обрабатываемых поверхностей и снижает производительность процесса..." Как быть?

 

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ 8 по СТАНДАРТАМ 2.4.3, 2.4.7, 2.4.8:

Постоянный прижим абразива заменяют переменным, круг вибрирует, трение уменьшается. С этой целью вводят дополнительное переменное магнитное поле, действующее на ферросуспензию (динамизация). Чтобы действие магнитного поля на ферросуспензию было максимальным, частицы суспензии выполняют из материала с магнитострикционными свойствами (использование физического эффекта).

2.4.9. Структуризация феполя

 

Если дана фепольная система, ее эффективность может быть повышена переходом от полей однородных или имеющих неупорядоченную структуру, к полям неоднородным или имеющим определенную пространственную структуру (постоянную или переменную):

 

Авторское свидетельство № 545479.

Способ магнитной формовки профильных изделий из термопластов. В качестве пуансона используют ферропорошок, на который налагают температурное поле, превышающее в местах наименьшей вытяжки точку Кюри:

 

Если веществу, входящему в феполь (или могущему войти в феполь), должна быть придана определенная пространственная структура, то процесс следует вести в поле, со структурой, соответствующей требуемой структуре вещества:

 

Авторское свидетельство № 587183.

Способ получения ворса на поверхности термопластического материала, при котором ворс образуют путем вытяжки поверхностных слоев материала с последующим охлаждением. Отличается тем, что с целью повышения производительности и увеличения возможности управления процессом ворсообразования перед операцией вытяжки в поверхностные слои материала вводят ферромагнитные частицы, производят нагрев термопластического материала до температуры его плавления, а вытяжку осуществляют путем извлечения ферромагнитных частиц посредством их контакта с электромагнитом.

2.4.10. Согласование ритмики в феполе

 

Если дана "протофепольная" или фепольная система, ее эффективность может быть повышена согласованием ритмики входящих в систему элементов.

 

Авторское свидетельство № 698663.

Предложено при вибромагнитной сепарации материала вращающееся магнитное поле реверсировать синхронно с вибрациями. При этом уменьшается сила сцепления между частицами материала и повышается эффективность разделения.

 

Авторское свидетельство № 267455.

Способ транспортирования ферромагнитных сыпучих и кусковых материалов путем сообщения им отрывной вибрации, отличающийся тем, что с целью повышения скорости транспортирования на вибрируемый материал в начале фазы его отрыва воздействуют импульсным магнитным полем, бегущим по направлению транспортирования. Причем длительность магнитных импульсов устанавливают равной фазе отрыва вибрируемого материала.

2.4.11. Переход к эполю - веполю с взаимодействующими токами

 

Если введение ферромагнетиков или намагничивание затруднены, следует воспользоваться взаимодействием внешнего электромагнитного поля с контактно подведенными или неконтактно индуцированными токами или взаимодействием этих токов между собой.

 

Авторское свидетельство № 994726.

Способ разрушения горных пород: для силового воздействия пропускают импульсный ток по двум параллельным проводникам.

 

Авторское свидетельство № 1033417.

Способ захвата и удержания металлических немагнитных изделий, отличающийся тем, что с целью повышения его надежности в процессе захвата и удержания изделия через его тело в зоне действия магнитного поля пропускают электрический ток в направлении, перпендикулярном силовым линиям магнита.

 

Авторское свидетельство № 865200.

Способ съема ягод со шпалерных культур путем колебания шпалерных проволок с привязанными к ним побегами, отличающийся тем, что с целью снижения затрат труда и снижения повреждений шпалерных культур берут магнит с постоянным по направлению магнитным полем, между полюсами которого располагают шпалерные проволоки, по ним пропускают переменный электрический ток, а вдоль проволок перемещают магнит.

 

Пояснения.

Если феполи - системы, в которые введены ферромагнитные частицы, то эполи - системы, где вместо ферромагнитных частиц действуют (или взаимодействуют) токи.

 

Развитие эполей - как и развитие феполей - повторяет общую линию:

простые эполи -

комплексные эполи -

эполи на внешней среде -

динамизация -

структурирование -

согласование ритмики.

 

Материал по эполям накапливается, его анализ покажет - целесообразно ли выделить стандарты по эполям в отдельную группу.

Стандарт на эполи предложен И.Л. Викентьевым (Ленинград).

ЗАДАЧА 9

При распиливании драгоценных камней и чистых кристаллов применяют очень тонкие пильные полотна: чем тоньше полотно, тем меньше отходов. Привод полотна может быть любым (ручным, механическим, электромагнитным и т. д.). Сложность состоит в обеспечении строго постоянной по величине и направлению силы прижатия ко дну паза (пропила, разреза). Постоянство величины силы обеспечивает однородность плоскости после разрезания (без помутнений, температурных напряжений и т. д.). Непостоянство силы по направлению - гарантия сколов. Нужна идея способа, дающего строго постоянную силу прижатия полотна.

 

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ 9 по СТАНДАРТУ 2.4.11:

В приведенном выше авторском свидетельстве № 865200 решается противоположная задача: обеспечение колебаний шпалерной проволоки (проволока ничем в принципе не отличается от тонкого пильного полотна). Решение задачи 9 аналогично авторскому свидетельству № 865200, только ток, естественно, используют не переменный, а постоянный (нужно не возбуждать колебания, а гасить их). Ответ - авторское свидетельство № 465311.

2.4.12. Использование электрореологической жидкости

 

Особая форма эполей - электрореологическая суспензия (взвесь тонкого кварцевого порошка, например в толуоле), с управляемой вязкостью. Если неприменима феррожидкость, может быть использована электрореологическая жидкость.

 

Авторское свидетельство № 425660.

Дебалансный возбудитель колебаний. Дебалансы размещены в электрореологической жидкости.

 

Авторское свидетельство № 495467.

Электрореологическая жидкость с изменяемой вязкостью использована в амортизаторе транспортного средства.

 

Авторское свидетельство № 931471.

Применение электровязкой суспензии в устройстве для резки материалов - в качестве зажимающей среды.

 

Авторское свидетельство № 934143.

Шланг, содержащий внутренний и наружный слои, между которыми расположены слои электропроводных нитей, разделенные между собой слоем гибкого изоляционного материала. Отличается тем, что с целью возможности управления жесткостью гибкий изолирующий материал выполнен пористым и пропитан электрореологической суспензией.

 

[к оглавлению]

КЛАСС 3. ПЕРЕХОД К НАДСИСТЕМЕ И НА МИКРОУРОВЕНЬ

3.1. Переход к бисистемам и полисистемам

3.1.1. Переход к бисистемам и полисистемам

3.1.2. Развитие связей в бисистемах и полисистемах

3.1.3. Увеличение различия между элементами бисистем и полисистем

3.1.4. Свертывание бисистем и полисистем

3.1.5. Несовместимые свойства системы и ее частей

3.2. Переход на микроуровень

3.2.1. Переход на микроуровень

 

[к оглавлению]

3.1. ПЕРЕХОД К БИСИСТЕМАМ И ПОЛИСИСТЕМАМ

 

Наряду с "внутрисистемным" совершенствованием (линия стандартов класса 2) существует линия "внешнесистемного" развития:

на любом этапе внутреннего развития система может быть объединена с другими системами в надсистему с новыми качествами.

3.1.1. Переход к бисистемам и полисистемам

 

Эффективность системы - на любом этапе развития - может быть повышена системным переходом 1-а:

с объединением системы с другой системой (или системами) в более сложную бисистему или полисистему.

 

Авторское свидетельство № 722624.

Способ транспортировки горячих слябов транзитом от слябингов к приемному рольгангу широкополосного стана, включающий порезку слябов, их перемещение по рольгангу. Отличается тем, что с целью снижения потерь тепла слябов путем уменьшения поверхности охлаждения каждого сляба перемещение осуществляется пакетом, сложенным, по крайней мере, из двух слябов с последующим их разделением перед подачей в клеть.

 

Пояснения.

Для образования бисистем и полисистем в простейшем случае объединяют два или более вещества В1 или В2 (бивещественные и поливещественные веполи).

 

Приведенный выше стандарт 2.2.1 также можно рассматривать как переход к полисистемам (хотя точнее его следует считать увеличением степени полисистемности). Единство противоположностей: разделение и объединение приводят к одному и тому же - образуются бисистемы и полисистемы.

 

Патент США 3567547.

Для получения изделий из тонких стеклянных пластинок заготовки склеивают в блок. После этого блок можно подвергнуть машинной обработке без опасения повредить тонкие пластинки.

 

Здесь хорошо видна одна из главных особенностей полисистем: при образовании полисистемы возникает внутренняя среда (или создаются условия для ее возникновения) с особыми свойствами. В данном случае появляется возможность ввести во внутреннюю среду клей и получить не просто сумму пластинок, а единый блок. Обмазка клеем одной пластинки ничего не дала бы. Прочность одной пластинки можно повысить, заключив пластинку в большую "глыбу" застывшего клея (стандарт 1.1.3), но это увеличит стоимость обработки и снизит производительность.

 

Другая характерная особенность бисистем и полисистем - эффект многоступенчатости.

 

Авторское свидетельство № 126079.

Способ наращивания скоростей вращения турбобуров, отличающийся тем, что с целью увеличения числа оборотов ротора турбины при соблюдении допустимых величин скоростей движения потока рабочей жидкости турбобур составляют из нескольких секций так, что вал ротора турбины первой секции присоединяют к корпусу турбины второй секции и т. д., при этом скорость вращения валов ротора возрастает от первого к последующим.

 

Пояснения.

Возможно образование биполевых и полиполевых, а также вепольных систем, в которых одновременно мультиплицированы поля и вещества. Иногда мультиплицируется пара (П - В) или веполь в целом.

 

Авторское свидетельство № 321195.

Способ электронагрева металлических заготовок под обработку давлением, отличающийся тем, что с целью обеспечения безокислительного нагрева поверхностные слои заготовок в процессе нагревания интенсивно охлаждают (биполевая система).

 

Авторское свидетельство № 252036.

Задача о получении электрохимическим способом отверстия, которое имеет расширение на середине своей глубины. Электрод (продольно) разделен на три части, на каждую подают свой потенциал.

 

Пояснения.

В предыдущих работах по стандартам переход к надсистеме рассматривался как завершающий этап развития систем. Предполагалось, что система сначала должна исчерпать резервы развития "на своем уровне", а потом перейти к надсистеме. Однако был накоплен обширный материал, свидетельствующий о том, что этот переход может совершаться на любом этапе развития системы. При этом дальнейшее развитие идет по двум линиям: совершенствуется образовавшаяся надсистема и продолжается развитие исходной системы. Нечто подобное имеет место в химии: более сложные химические элементы образуются за счет надстройки новых электронных орбит и за счет достройки незавершенных внутренних орбит.

3.1.2. Развитие связей в бисистемах и полисистемах

 

Повышение эффективности синтезированных бисистем и полисистем достигается, прежде всего, за счет развития связей элементов в этих системах.

 

Новообразованные бисистемы и полисистемы часто имеют "нулевую связь" (термин предложен А. Тимощуком), то есть представляют собой просто "кучу" элементов. Развитие идет в направлении усиления межэлементных связей. С другой стороны, элементы в новообразованных системах иногда бывают соединены жесткими связями. В этих случаях развитие идет в направлении увеличения степени динамизации связей.

 

Пример "ужесточения" связей. При групповом использовании грузоподъемных кранов (тремя кранами по 60 т поднимают груз в 150 т) трудно синхронизировать работу машин. В авторском свидетельстве № 742372 предложено устройство (жесткий многоугольник), объединяющее стрелы кранов.

 

Пример динамизации связей. Первоначально катамараны имели корпусы, жестко соединенные между собой. Затем были введены подвижные связи, позволяющие менять расстояние между корпусами (например, авторские свидетельства №№ 524728 и 1094797).

3.1.3. Увеличение различия между элементами бисистем и полисистем

 

Эффективность бисистем и полисистем повышается при увеличении различия между элементами системы (системный переход - 1-б):

от одинаковых элементов (набор одинаковых карандашей)

к элементам со сдвинутыми характеристиками (набор разноцветных карандашей),

затем - к разным элементам (готовальня)

и инверсным сочетаниям типа "элемент и антиэлемент" (карандаш с резинкой).

 

Авторское свидетельство № 493350.

"Двухэтажная пила", у которой нижние зубья разведены больше верхних, - чисто режет волокнистые материалы.

 

Авторское свидетельство № 546445.

При сварке толстых стальных листов электроды располагают один за другим, при этом сварочный ток у каждого последующего электрода и глубина его погружения в разделку кромок больше, чем у предыдущего. (Типичная полисистема со сдвинутыми характеристиками. Эффект достигнут, в основном, за счет перехода от обычной полисистемы к полисистеме со сдвинутыми характеристиками.)

 

Авторское свидетельство № 645773.

Устройство для зажима деталей по внутренней поверхности, содержащее разрезной упругий элемент. Отличается тем, что с целью повышения точности зажима и расширения технологических возможностей устройства упругий элемент выполнен в виде двух соединенных между собой колец из материала с различным коэффициентом линейного расширения.

 

Авторское свидетельство № 606233.

Электроакустический преобразователь, содержащий секционный активный элемент, отличается тем, что с целью обеспечения температурной стабилизации электроакустических параметров любые соседние секции активного элемента выполнены из материала с противоположными по знаку температурными коэффициентами изменения пьезомодуля.

 

Авторское свидетельство № 1041250.

Генератор механических колебаний для сварки, содержащий выполненный в виде ролика фрикционный рабочий элемент, имеющий возможность скользяще-фрикционного взаимодействия с обрабатываемым объектом и соединенный с вращательным приводом. Отличается тем, что с целью улучшения качества сварки за счет увеличения амплитуды и расширения частотного диапазона генерируемых колебаний ролик выполнен в виде набора секций из материалов с различными коэффициентами трения.

 

Авторское свидетельство № 1001988.

Способ получения дисперсных систем благодаря вибрационным воздействиям на среду в режиме вибротурбулизации путем введения в емкость со средой упругого резонатора и воздействия на емкость колебаниями резонансной частоты. Отличается тем, что с целью повышения экономичности процесса и его интенсификации в емкость со средой вводят несколько упругих резонаторов с различной частотой собственных колебаний.

 

ЗАДАЧА 10

Объект - теплица. Спрогнозируйте развитие.

 

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ 10 по СТАНДАРТАМ 3.1.1 и 3.1.3:

По стандарту 3.1.1 следует перейти к "битеплице" (двойной теплице). Чтобы получить при этом какое-то новое качество, нужно обеспечить взаимодействие между частями "битеплицы" или между находящимися в "битеплице" растениями. Максимум взаимодействия, если растения в чем-то противоположные. Ответ: по Авторскому свидетельству № 950241 в одном отсеке - растения, поглощающие углекислоту и выделяющие кислород, в другом - растения, поглощающие кислород и выделяющие углекислоту.

3.1.4. Свертывание бисистем и полисистем

 

Эффективность бисистем и полисистем повышается при их свертывании, прежде всего, за счет сокращения вспомогательных частей, например, двустволка имеет один приклад. Полностью свернутые бисистемы и полисистемы снова становятся моносистемами, цикл может повториться на новом уровне.

 

Авторское свидетельство № 408586.

Тепловая электрическая станция с котельными агрегатами башенного типа, отличающаяся тем, что с целью сокращения коммуникаций, упрощения монтажных работ и уменьшения опорной площади фундаментов все котельные агрегаты сгруппированы в едином блоке с расположенной над ним общей дымовой трубой.

 

Авторское свидетельство № 111144.

Увеличение защитной мощности холодильного костюма для горноспасателей наталкивалось на весовой барьер. Предложено объединить холодильную и дыхательную системы в единый скафандр, в котором одно холодильное вещество (жидкий кислород) выполняет две функции: сначала испаряется, а потом идет на дыхание. Отпадает необходимость в тяжелом дыхательном аппарате, что позволяет во много раз увеличить запас холодильного вещества.

 

Авторское свидетельство № 287967.

Способ переработки соленых руд, при котором дробление, измельчение и растворение руды ведут в одном устройстве за один цикл. (До этого операции осуществляли последовательно, в отдельных аппаратах.)

3.1.5. Несовместимые свойства системы и ее частей

 

Эффективность бисистем и полисистем может быть повышена распределением несовместимых свойств между системой и ее частями. Это системный переход 1-в:

используют двухуровневую систему, в которой вся система в целом обладает свойством С, а ее части (частицы) - свойством анти-С.

 

Авторское свидетельство № 510350. Рабочая часть тисков для зажима деталей сложной формы: каждая часть (стальная втулка) твердая, а в целом зажим податливый и способен менять форму.

 

[к оглавлению]

3.2 ПЕРЕХОД НА МИКРОУРОВЕНЬ

 

Есть два пути перехода к принципиально новым системам:

переход к надсистеме ("путь вверх" - стандарты подкласса 3.1) и

переход к использованию "глубинных" подсистем ("путь вниз" - подкласс 3.2).

3.2.1. Переход на микроуровень

Эффективность системы - на любом этапе развития - может быть повышена системным переходом 2:

с макроуровня на микроуровень, когда систему или ее часть заменяют веществом, способным при взаимодействии с полем выполнять требуемое действие.

Авторское свидетельство № 275751.

Регулируемый лабиринтный насос, содержащий цилиндрический ротор и статор с многозаходной нарезкой противоположного направления. Отличается тем, что с целью обеспечения возможности регулирования насоса с помощью изменения температуры ротор и статор выполнены из материалов с разными коэффициентами линейного расширения.

 

Пояснения.

Приведенный пример может показаться странным: насос остался насосом, в чем же принципиальная новизна? Из-за несовершенства действующих норм оформления изобретений запатентован "регулируемый лабиринтный насос". На самом деле насос остается неизменным, новизна в способе его регулирования. Вместо громоздкого и малоэффективного механического способа использован принципиально иной (тепловой) способ регулирования.

 

Авторское свидетельство № 339397.

Устройство для безопилочного резания древесины, включающее станину и рабочий орган с режущим инструментом, отличается тем, что с целью повышения производительности и качества пиления режущий инструмент выполнен из магнитострикционного материала с двухсторонней заточкой передней грани и через электромеханические преобразователи соединен с высокочастотным генератором.

 

Пояснения.

В предыдущих работах по стандартам предполагалось (как и при рассмотрении перехода к надсистеме - см. пояснение 4 к стандарту 3.1.1), что переход на микроуровень целесообразен при исчерпании ресурсов развития системы. По современным представлениям переход на микроуровень возможен на любом этапе развития системы.

 

Переход "макро - микро" - понятие обобщенное. Существует множество уровней "микро" (домены, молекулы, атомы и т. д.) - соответственно имеется много разных переходов на микроуровень, а также множество переходов с одного микроуровня на другой, более низкий. По этим переходам накапливается материал, который, вероятно, приведет к появлению новых стандартов подкласса 3.2.

ЗАДАЧА 11

Для окончательной сверхточной обработки отверстия (хонингования алмазными брусками) в ванадиевых сплавах используют специальный радиально раздвижной инструмент - весьма дорогой и сложный. Для новых изделий потребовалась еще большая точность. Попробовали сделать новый инструмент - по принципу действия такой же, как и раньше, но с более тонкой регулировкой. Ничего не получилось: инструмент оказался слишком сложным, капризным, быстро выходил из строя. Что делать?

 

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ 11 по СТАНДАРТУ 3.2.1:

Аналогичная задача решена по приведенному выше авторскому свидетельству № 275751. Работу хонинговальной головки регулируют за счет теплового расширения. Способ хонингования отверстий, при котором хонинговальной головке сообщают вращательное и поступательное движения, а бруски настраивают на обрабатываемый размер и жестко закрепляют в этом положении. Отличается тем, что с целью повышения качества обрабатываемой поверхности перед обработкой деталь нагревают и охлаждают в процессе обработки (авторское свидетельство № 709344).

 

Нюанс: тепловым полем действуют не на инструмент, а на изделие! В данном случае это возможно и целесообразно (размеры изделия больше размеров инструмента).

 

[к оглавлению]

КЛАСС 4. СТАНДАРТЫ НА ОБНАРУЖЕНИЕ И ИЗМЕРЕНИЕ СИСТЕМ

4.1. Обходные пути

4.1.1. Вместо обнаружения и измерения - изменение системы

4.1.2. Использование копий

4.1.3. Последовательное обнаружение изменений

4.2. Синтез измерительных систем

4.2.1. Синтез измерительного веполя

4.2.2. Переход к комплексному измерительному веполю

4.2.3. Переход к измерительному веполю на внешней среде

4.2.4. Получение добавок во внешней среде

4.3. Форсирование измерительных веполей

4.3.1. Использование физэффектов

4.3.2. Использование резонанса контролируемого объекта

4.3.3. Использование резонанса присоединенного объекта

4.4. Переход к фепольным измерительным системам

4.4.1. Переход к измерительному "протофеполю"

4.4.2. Переход к измерительному феполю

4.4.3. Переход к комплексному измерительному феполю

4.4.4. Переход к измерительному феполю на внешней среде

4.4.5. Использование физэффектов

4.5. Направление развития измерительных систем

4.5.1. Переход к измерительным бисистемам и полисистемам

4.5.2. Переход к измерению производных

 

[к оглавлению]

4.1. ОБХОДНЫЕ ПУТИ

 

Измерения и обнаружения в системах обслуживают главное - "измерительное" - действие. Поэтому желательно так перестроить главное действие, чтобы оно исключало необходимость (или сводило к минимуму) измерительно-обнаружительного действия. Конечно, не в ущерб точности.

4.1.1. Вместо обнаружения и измерения - изменение системы

 

Если дана задача на обнаружение или измерение, целесообразно так изменить систему, чтобы вообще отпала необходимость в решении этой задачи.

 

Авторское свидетельство № 505706.

Способ индукционного нагрева деталей. Для самофиксации заданной температуры между индуктором и деталью помещают соль с температурой плавления равной заданной температуре.

 

Авторское свидетельство № 471395.

Индукционная печь для нагрева токами промышленной частоты, включающая тигель и индуктор, отличается тем, что с целью поддержания заданного режима нагрева тигель выполнен из ферромагнитного материала, точка Кюри которого равна заданной температуре нагрева.

4.1.2. Использование копий

 

Если дана задача на обнаружение или измерение и при этом нельзя применить стандарт 4.1.1, то целесообразно заменить непосредственные операции над объектом операциями над его копией или снимком.

 

Вместо непосредственного обмера бревен, погруженных на железнодорожную платформу, измерение ведут по фотоснимку, сделанному в определенном масштабе.

 

Авторское свидетельство № 241077.

Измерение деформаций оболочек затруднено тем, что оболочки являются частью громоздкой конструкции. Предложено изготавливать слепки (до деформации и после нее) и вести измерения на слепках.

 

Если нужно сравнить объект с эталоном с целью выявления отличий, то задачу решают оптическим совмещением изображения объекта с эталоном, причем изображение объекта должно быть противоположно по окраске эталону или его изображению. Аналогично решают задачи на измерение, если есть эталон или его изображение.

 

Авторское свидетельство № 350219.

Контроль пластинки с просверленными отверстиями ведут, совмещая желтое изображение пластинки с синим изображением эталона. Если на экране появляется желтый цвет, значит, в контролируемой пластинке отсутствует отверстие. Появление синего цвета означает, что на пластинке есть лишнее отверстие.

 

Авторское свидетельство № 359512.

Способ сличения объектов, заключающийся в проектировании изображений сличаемых объектов на экран и совмещении идентичных участков изображений. Отличается тем, что с целью повышения надежности процесса сличения, изображения сличаемых материалов проектируются на экран контрастными, например, негативное и позитивное или красное и синее.

4.1.3. Последовательное обнаружение изменений

 

Если дана задача на измерение и нельзя применить стандарты 4.1.1 и 4.1.2, то целесообразно перевести ее в задачу на последовательное обнаружение изменений.

 

Авторское свидетельство № 186366.

При добыче медных руд камерным способом образуются огромные подземные залы, камеры. От взрывов и по другим причинам потолок (кровля) камер местами отслаивается, падает. Необходимо регулярно следить за состоянием потолка, измерять образующиеся "ямы". Но как это сделать, если потолок на высоте пятиэтажного дома? Предложено при подготовке камер заранее бурить в кровле скважины - сбоку, над потолком - и закладывать в них разноцветные, люминесцирующие вещества. Если в каком-то месте выпала порода и образовался купол, это легко обнаружить по свечению люминофора. А по его цвету можно судить о высоте образовавшегося купола.

 

Пояснения.

Любое измерение производится с определенной степенью точности. Поэтому в задачах на измерение, даже если речь в них идет о непрерывном измерении, всегда можно выделить элементарный акт измерения, состоящий из двух последовательных обнаружений. Рассмотрим, например, задачу об измерении диаметра шлифовального круга. Измерение надо вести с определенной (и отнюдь не безграничной) точностью. Допустим, требуется точность в 0,01 мм. Это значит, что круг можно рассматривать состоящим из концентрических окружностей, причем расстояние между окружностями 0,01 мм. Задача сводится к вопросу: как обнаружить, что совершился переход от одной окружности к другой? Фиксируя такие переходы и зная их число, мы всегда можем вычислить диаметр круга.

 

Переход от расплывчатого понятия "измерение" к четкой модели "два последовательных обнаружения" резко упрощает задачу.

 

[к оглавлению]

4.2. СИНТЕЗ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

 

В синтезе измерительных систем проявляется тактика, типичная для синтеза "изменительных" систем: любым путем достроить веполь, вводя недостающие вещества или поля. Отличается синтез измерительных веполей тем, что структура веполя должна обеспечить получение поля на выходе.

4.2.1. Синтез измерительного веполя

 

Если невепольная система плохо поддается обнаружению или измерению, задачу решают, достраивая простой или двойной веполь с полем на выходе:

 

Авторское свидетельство № 2695