ИНСТРУМЕНТЫ ИЗОБРЕТАТЕЛЯ 3 глава

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 261372. Спо­соб про­ве­де­ния про­цес­сов, нап­ри­мер ка­та­ли­ти­чес­ких, в сис­те­мах с дви­жу­щим­ся ка­та­ли­за­то­ром, от­ли­ча­ющий­ся тем,

что с целью рас­ши­ре­ния об­лас­ти при­ме­не­ния соз­да­ют дви­жу­ще­еся маг­нит­ное по­ле и при­ме­ня­ют ка­та­ли­за­тор с фер­ро­маг­нит­ны­ми свой­с­т­ва­ми.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 144500. Спо­соб ин­тен­си­фи­ка­ции теп­ло­об­ме­на в труб­ча­тых эле­мен­тах по­вер­х­нос­т­ных теп­ло­об­мен­ни­ков… от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью по­вы­ше­ния ко­эф­фи­ци­ен­та теп­ло­от­да­чи в по­ток теп­ло­но­си­те­ля вво­дят фер­ро­маг­нит­ные час­ти­цы, пе­ре­ме­ща­ющи­еся под дей­с­т­ви­ем вра­ща­юще­го­ся маг­нит­но­го по­ля пре­иму­щес­т­вен­но у сте­нок теп­ло­об­мен­ни­ка, для раз­ру­ше­ния и тур­бу­ли­за­ции пог­ра­нич­но­го слоя.

Французский па­тент

№ 1499276. Пос­ле об­ра­бот­ки де­та­лей в гал­то­воч­ных ба­ра­ба­нах или виб­ра­ци­он­ных ус­та­нов­ках де­та­ли нуж­но от­де­лить от аб­ра­зив­ных зе­рен. Ес­ли де­та­ли круп­ные, это сде­лать нет­руд­но, ес­ли они фер­ро­маг­нит­ные, их мож­но вы­ло­вить на маг­нит­ных се­па­ра­то­рах. Но ес­ли де­та­ли не об­ла­да­ют маг­нит­ны­ми свой­с­т­ва­ми, а по раз­ме­рам не от­ли­ча­ют­ся от аб­ра­зив­ных зер­ны­шек? По дан­но­му изоб­ре­те­нию за­да­ча ре­ша­ет­ся тем, что аб­ра­зи­ву при­да­ют маг­нит­ные свой­с­т­ва. Это мож­но сде­лать спрес­со­вы­ва­ни­ем или спе­ка­ни­ем сме­си аб­ра­зив­ных зе­рен и маг­нит­ных час­тиц - стру­жек, кру­пи­нок и т. п., а так­же внед­ре­ни­ем их в по­ры аб­ра­зи­вов.

29. Ис­поль­зо­ва­ние пнев­мо­кон­с­т­рук­ций и гид­ро­кон­с­т­рук­ций

Вместо твер­дых час­тей объ­ек­та ис­поль­зо­вать га­зо­об­раз­ные и жид­кие: на­дув­ные и гид­ро­на­пол­ня­емые,

Рнс. 21. Вмес­то мас­сив­ной ды­мо­вой тру­бы - ажур­ное со­ору­же­ние: по­лая спи­раль, име­ющая на вит­ках соп­ла, че­рез ко­то­рые по­да­ет­ся сжа­тый воз­дух, об­ра­зу­ющий «стен­ку».

воздушную по­душ­ку, гид­рос­та­ти­чес­кие и гид­ро­ре­ак­тив­ные.

Примеры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 243809. Цель изоб­ре­те­ния - улуч­ше­ние тя­ги и уве­ли­че­ние вы­со­ты рас­се­ива­ния от­во­ди­мых га­зов. Это дос­ти­га­ет­ся тем, что кор­пус тру­бы (рис. 21) об­ра­зо­ван ко­ни­чес­кой спи­ралью /, по­лые вит­ки ко­то­рой име­ют соп­ла 2 и со­еди­не­ны с по­лы­ми опо­ра­ми 3, сво­бод­ные кон­цы ко­то­рых, в свою оче­редь, при­со­еди­не­ны к ком­п­рес­со­ру 4.

При вклю­че­нии ком­п­рес­со­ра 4 воз­дух, под­ни­ма­ясь под дав­ле­ни­ем по опо­рам 3, по­па­дает в спи­раль­ные вит­ки кор­пу­са и, вы­ры­ва­ясь из со­пел 2, соз­да­ет воз­душ­ную «стен­ку».

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 312630. Спо­соб ок­рас­ки круп­но­га­ба­рит­ных из­де­лий рас­пы­ле­ни­ем с уда­ле­ни­ем па­ров рас­т­во­ри­те­ля и ок­ра­соч­но­го ту­ма­на че­рез вен­ти­ля­ци­он­ную за­са­сы­ва­ющую сис­те­му, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью умень­ше­ния про­из­вод­с­т­вен­ных пло­ща­дей вок­руг ок­ра­ши­ва­емо­го из­де­лия соз­да­ют вос­хо­дя­щую на вы­со­ту, пре­вы­ша­ющую вы­со­ту из­де­лия, воз­душ­ную за­ве­су, вер­х­ние кон­цы ко­то­рой за­вих­ря­ют пос­ред­с­т­вом на­поль­ной вен­ти­ля­ци­он­ной за­са­сы­ва­ющей сис­те­мы.

Изобретение это пре­одо­ле­ва­ет та­кое же тех­ни­чес­кое про­ти­во­ре­чие, что и в пре­ды­ду­щем слу­чае. По­это­му по­хо­жи и ре­ше­ния: пнев­мос­тен­ка вмес­то жес­т­кой тру­бо­об-раз­ной ог­ра­ды.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 264675. Опо­ра для сфе­ри­чес­ко­го ре­зер­ву­ара, вклю­ча­ющая ос­но­ва­ние, от­ли­ча­юща­яся тем, что с целью сни­же­ния нап­ря­же­ний в обо­лоч­ке ре­зер­ву­ара ос­но­ва­ние опо­ры вы­пол­не­но в ви­де за­пол­нен­но­го жид­кос­тью со­су­да с вог­ну­той крыш­кой из элас­тич­но­го ма­те­ри­ала, при­ни­ма­ющей фор­му опи­ра­емой на нее обо­лоч­ки ре­зер­ву­ара.

А вот двой­ник это­го изоб­ре­те­ния - ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 243177. Ус­т­рой­с­т­во для пе­ре­да­чи уси­лий от опо­ры коп­ра на фун­да­мент, от­ли­ча­юще­еся тем, что с целью обес­пе­че­ния рав­но­мер­нос­ти пе­ре­да­чи дав­ле­ния на фун­да­мент оно вы­пол­не­но в ви­де плос­ко­го зам­к­ну­то­го со­су­да, за­пол­нен­но­го жид­кос­тью.

Интересно, сколь­ко еще ав­тор­с­ких сви­де­тельств бу­дет вы­да­но на при­ме­не­ние од­но­го и то­го же ти­по­во­го при­ема: ес­ли А дол­ж­но да­вить на Б рав­но­мер­но, по­ло­жи меж­ду А и Б жид­кос­т­ную по­душ­ку…

30. Ис­поль­зо­ва­ние гиб­ких обо­ло­чек и тон­ких пле­нок,

а) Вмес­то объ­ем­ных кон­с­т­рук­ций ис­поль­зо­вать гиб­кие обо­лоч­ки и тон­кие плен­ки.

б) Изо­ли­ро­вать объ­ект от внеш­ней сре­ды с по­мощью гиб­ких обо­ло­чек и тон­ких пле­нок.

Примеры. Что­бы умень­шить по­те­ри вла­ги, ис­па­ря­ющей­ся че­рез лис­тья де­ревь­ев, аме­ри­кан­с­кие ис­сле­до­ва­те­ли оп­рыс­ки­ва­ют их по­ли­эти­ле­но­вым «дож­дем». На лис­ть­ях соз­да­ет­ся тон­чай­шая плас­т­мас­со­вая плен­ка. Рас­те­ние, ук­ры­тое плас­т­мас­со­вым оде­ялом, раз­ви­ва­ет­ся нор­маль­но бла­го­да­ря то­му, что по­ли­эти­лен зна­чи­тель­но луч­ше про­пус­ка­ет кис­ло­род и уг­ле­кис­лый газ, чем па­ры во­ды.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 312826. Спо­соб эк­с­т­рак­ции в сис­те­ме жид­кость - жид­кость, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью ин­тен­си­фи­ка­ции про­цес­са мас­со­об­ме­на струю од­ной фа­зы по­да­ют че­рез слой га­за на по­вер­х­ность дру­гой фа­зы, пе­ре­ме­ща­емой плен­кой по твер­дой по­вер­х­нос­ти.

31. При­ме­не­ние по­рис­тых ма­те­ри­алов

а) Вы­пол­нить объ­ект по­рис­тым или ис­поль­зо­вать до­пол­ни­тель­ные по­рис­тые эле­мен­ты (встав­ки, пок­ры­тия и т. п.).

б) Ес­ли объ­ект уже вы­пол­нен по­рис­тым, пред­ва­ри­тель­но за­пол­нить по­ры ка­ким-то ве­щес­т­вом.

Машины всег­да стро­ились из плот­ных (неп­ро­ни­ца­емых) ма­те­ри­алов. Инер­ция мыш­ле­ния при­во­дит к то­му, что за­да­чи, лег­ко ре­ша­емые при ис­поль­зо­ва­нии по­рис­тых ма­те­ри­алов, за­час­тую пы­та­ют­ся ре­шить вве­де­ни­ем спе­ци­аль­ных ус­т­ройств и сис­тем, сох­ра­няя все эле­мен­ты кон­с­т­рук­ции неп­ро­ни­ца­емы­ми. Меж­ду тем вы­со­ко­ор­га­ни­зо­ван­ной ма­ши­не при­су­ща про­ни­ца­емос­ть-при­ме­ром мо­жет слу­жить лю­бой жи­вой ор­га­низм, на­чи­ная с клет­ки и кон­чая че­ло­ве­ком.

Внутреннее пе­ре­ме­ще­ние ве­щес­т­ва - од­на из важ­ных фун­к­ций мно­гих ма­шин. «Гру­бая» ма­ши­на осу­щес­т­в­ля­ет эту фун­к­цию с по­мощью труб, на­со­сов и т. п., «тон­кая» ма­ши­на - с по­мощью по­рис­тых ма­те­ри­алов и мо­ле­ку­ляр­ных сил.

Примеры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 262092. Спо­соб за­щи­ты внут­рен­них по­вер­х­нос­тей сте­нок ем­кос­ти от от­ло­же­ний твер­дых или вяз­ких час­тиц из на­хо­дя­ще­го­ся в ем­кос­ти про­дук­та, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью по­вы­ше­ния эф­фек­тив­нос­ти за­щи­ты и сни­же­ния энер­го­зат­рат внутрь ем­кос­ти, из­го­тов­лен­ной из по­рис­то­го ма­те­ри­ала, по­да­ют че­рез ее стен­ки не об­ра­зу­ющую от­ло­же­ний жид­кость под дав­ле­ни­ем, пре­вос­хо­дя­щим дав­ле­ние внут­ри ем­кос­ти.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 283264. Спо­соб вне­се­ния до­ба­вок в жид­кий ме­талл с по­мощью ог­не­упор­ных ма­те­ри­алов, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью улуч­ше­ния ре­жи­ма вне­се­ния до­ба­вок в ме­талл пог­ру­жа­ют по­рис­тый ог­не­упор, пред­ва­ри­тель­но про­пи­тан­ный ма­те­ри­алом до­бав­ки.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 187135. Сис­те­ма ис­па­ри­тель­но­го ох­лаж­де­ния элек­т­ри­чес­ких ма­шин, от­ли­ча­юща­яся тем, что с целью ис­к­лю­че­ния не­об­хо­ди­мос­ти под­во­да ох­лаж­да­юще­го аген­та к ма­ши­не ак­тив­ные час­ти и от­дель­ные кон­с­т­рук­тив­ные эле­мен­ты ее вы­пол­не­ны из по­рис­тых ме­тал­лов, нап­ри­мер по­рис­тых по­рош­ко­вых ста­лей, про­пи­тан­ных жид­ким ох­лаж­да­ющим аген­том, ко­то­рый при ра­бо­те ма­ши­ны ис­па­ря­ет­ся и та­ким об­ра­зом обес­пе­чи­ва­ет крат­ков­ре­мен­ное, ин­тен­сив­ное и рав­но­мер­ное ее ох­лаж­де­ние.

32. Прин­цип из­ме­не­ния ок­рас­ки

а) Из­ме­нить ок­рас­ку объ­ек­та или внеш­ней сре­ды.

б) Из­ме­нить сте­пень проз­рач­нос­ти объ­ек­та или внеш­ней сре­ды.

в) Для наб­лю­де­ния за пло­хо ви­ди­мы­ми объ­ек­та­ми или про­цес­са­ми ис­поль­зо­вать кра­ся­щие до­бав­ки.

г) Ес­ли та­кие до­бав­ки уже при­ме­ня­ют­ся, ис­поль­зо­вать ме­че­ные ато­мы.

Примеры. В куз­неч­ных и ли­тей­ных це­хах, на ме­тал­лур­ги­чес­ких за­во­дах, всю­ду, где не­об­хо­ди­мо за­щи­тить ра­бо­чих от дей­с­т­вия жа­ры, при­ме­ня­ют­ся во­дя­ные за­ве­сы. Та­кие за­ве­сы от­лич­но за­щи­ща­ют ра­бо­чих от не­ви­ди­мых теп­ло­вых (инфрак­рас­ных) лу­чей, од­на­ко сле­пя­ще-яр­кие лу­чи от рас­п­лав­лен­но­го ме­тал­ла бес­п­ре­пят­с­т­вен­но про­хо­дят сквозь тон­кую жид­кую плен­ку. Что­бы за­щи­тить ра­бо­чих и от них, сот­руд­ни­ки поль­с­ко­го Ин­с­ти­ту­та ох­ра­ны тру­да пред­ло­жи­ли ок­ра­ши­вать во­ду, из ко­то­рой соз­да­ет­ся во­дя­ная за­ве­са,- ос­та­ва­ясь проз­рач­ной, она пол­нос­тью за­дер­жи­ва­ет теп­ло­вые лу­чи и в нуж­ной сте­пе­ни ос­лаб­ля­ет си­лу ви­ди­мо­го из­лу­че­ния *.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 165645. В фик­си­ру­ющий рас­т­вор вво­дят кра­си­тель, ко­то­рый об­ра­ти­мо аб­сор­би­ру­ет­ся фо­тог­ра­фи­чес­ким сло­ем и не зак­ра­ши­ва­ет под­лож­ку-бу­ма­гу или цел­лу­ло­ид. Кра­си­тель при пос­ле­ду­ющей про­мыв­ке во­дой дол­жен уда­лять­ся из слоя. Ско­рость вы­мы­ва­ния кра­си­те­ля из фо­тог­ра­фи­чес­ко­го слоя при­мер­но рав­на ско­рос­ти вы­мы­ва­ния ти­осуль­фа­та нат­рия или нес­коль­ко мень­ше ее. Обес­ц­ве­чи­ва­ние фо­тог­ра­фи­чес­ко­го изоб­ра­же­ния сви­де­тель­с­т­ву­ет б пол­но­те про­мыв­ки слоя от ос­тат­ков со­лей, при по­мо­щи ко­то­рых про­из­во­ди­лось фик­си­ро­ва­ние фо­тог­ра­фи­чес­ко­го ма­те­ри­ала.

33. Прин­цип од­но­род­нос­ти Объ­ек­ты, вза­имо­дей­с­т­ву­ющие с дан­ным объ­ек­том, дол­ж­ны быть сде­ла­ны из то­го же ма­те­ри­ала (или близ­ко­го ему по свой­с­т­вам).

Примеры. Па­тент ФРГ № 957599. Ли­тей­ный же­лоб для об­ра­бот­ки рас­п­лав­лен­но­го ме­тал­ла зву­ком или уль­т­раз­ву­ком с по­мощью зву­ко­из­лу­ча­те­ля, по­ме­щен­но­го в рас­п­лав­лен­ный ме­талл, от­ли­ча­ющий­ся тем, что на­хо­дя­ща­яся в соп­ри­кос­но­ве­нии с рас­п­лав­лен­ным ме­тал­лом часть зву­ко­из­лу­ча­те­ля вы­пол­не­на из то­го же ме­тал­ла, что и об­ра­ба­ты­ва­емый ме­талл, или од­но­го из его ле­ги­ру­ющих ком­по­нен­тов и час­тич­но рас­п­лав­ля­ет­ся этим рас­п­лав­лен­ным ме­тал­лом, а ос­таль­ная часть зву­ко­из­лу­ча­те­ля при­ну­ди­тель­но ох­лаж­да­ет­ся и ос­та­ет­ся проч­ной.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 234800, Спо­соб сма­зы­ва­ния ох­лаж­да­емо­го под­шип­ни­ка сколь­же­ния, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью улуч­ше­ния сма­зы­ва­ния при по­вы­шен­ных тем­пе­ра­ту­рах в ка­чес­т­ве сма­зы­ва­юще­го ве­щес­т­ва бе­рут тот же ма­те­ри­ал, что и ма­те­ри­ал вкла­ды­ша под­шип­ни­ка.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 180340. Спо­соб очис­т­ки га­зов от пы­ли, со­дер­жа­щей рас­п­лав­лен­ные час­ти­цы, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью по­вы­ше­ния эф­фек­тив-нос­ти про­цес­са ис­ход­ные га­зы бар­бо­ти­ру­ют в сре­де, об­ра­зо­ван­ной при сли­янии этих же час­тиц в рас­п­лав.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 259298. Спо­соб свар­ки ме­тал­лов, при ко­то­ром сва­ри­ва­емые кром­ки ус­та­нав­ли­ва­ют с за­зо­ром и по­да­ют в не­го при­са­доч­ный ма­те­ри­ал с пос­ле­ду­ющим наг­ре­вом сва­ри­ва­емых кро­мок, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью улуч­ше­ния свар­ки в ка­чес­т­ве при­са­доч­но­го ма­те­ри­ала ис­поль­зу­ют ле­ту­чие со­еди­не­ния тех же ме­тал­лов, что и сва­ри­ва­емые.

34. Прин­цип от­б­ро­са и ре­ге­не­ра­ции час­тей

а) Вы­пол­нив­шая свое наз­на­че­ние или став­шая не­нуж­ной часть объ­ек­та дол­ж­на быть от­б­ро­ше­на

(растворена, ис­па­ре­на и т. п.) или ви­до­из­ме­не­на не­пос­ред­с­т­вен­но в хо­де ра­бо­ты.

б) Рас­хо­ду­емые час­ти объ­ек­та дол­ж­ны быть вос-ста­нов­ле­ну не­пос­ред­с­т­вен­но в хо­де ра­бо­ты.

Примеры. Па­тент США № 3174550. При ава­рий­ной по­сад­ке са­мо­ле­та бен­зин вспе­ни­ва­ют с по­мощью спе­ци­аль­ных хи­ми­чес­ких ве­ществ, пе­ре­во­дя в не­го­рю­чее сос­то­яние.

Патент США № 3160950. Что­бы при рез­ком стар­те ра­ке­ты не пос­т­ра­да­ли чув­с­т­ви­тель­ные при­бо­ры, их пог­ру­жа­ют в пе­ноп­ласт, ко­то­рый, вы­пол­нив роль амор­ти­за­то­ра, быс­т­ро ис­па­ря­ет­ся в кос­мо­се.

Нетрудно за­ме­тить, что этот прин­цип - даль­ней­шее раз­ви­тие прин­ци­па ди­на­ми­за­ции: объ­ект из­ме­ня­ет­ся в про­цес­се дей­с­т­вия, но из­ме­ня­ет­ся силь­нее. Са­мо­лет с ме­ня­ющей­ся в по­ле­те ге­омет­ри­ей кры­ла-это прин­цип ди­на­ми­за­ции. Ра­ке­та, от­б­ра­сы­ва­ющая от­ра­бо­тан­ные сту­пе­ни,- прин­цип от­б­ро­са.

А вот изоб­ре­те­ния-близ­не­цы:

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 222322. Спо­соб из­го­тов­ле­ния вин­то­вых мик­роп­ру­жин, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью по­вы­ше­ния про­из­во­ди­тель­нос­ти оп­рав­ку вы­пол­ня­ют из элас­тич­но­го ма­те­ри­ала и уда­ля­ют пу­тем пог­ру­же­ния ее вмес­те с пру­жи­ной в сос­тав, рас­т­во­ря­ющий элас­тич­ный ма­те­ри­ал.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 235979. Спо­соб из­го­тов­ле­ния ре­зи­но­вых ша­ров-раз­де­ли­те­лей, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью при­да­ния ша­ру не­об­хо­ди­мых раз­ме­ров яд­ро фор­му­ют из сме­си из­мель­чен­но­го ме­ла с во­дой с пос­ле­ду­ющей про­суш­кой и раз­ру­ше­ни­ем твер­до­го яд­ра пос­ле вул­ка­ни­за­ции жид­кос­тью, вво­ди­мой с по­мощью иг­лы.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 159783. Спо­соб про­из­вод­с­т­ва по­лых про­фи­лей, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью по­лу­че­ния раз­но­об­раз­ных по раз­ме­рам и фор­ме про­фи­лей на сор­то­вых ста­нах про­кат­ке под­вер­га­ют свар­ные па­ке­ты, на­пол­нен­ные ог­не­упор­ным ма­те­ри­алом, нап­ри­мер маг­не­зи­то­вым по­рош­ком, с пос­ле­ду­ющим уда­ле­ни­ем на­пол­ни­те­ля.

Можно при­вес­ти сот­ни по­доб­ных изоб­ре­те­ний. Труд­но пред­с­та­вить, сколь­ко вре­ме­ни по­те­ря­ли изоб­ре­та­те­ли

на по­ис­ки, каж­дый раз отыс­ки­вая идею «с ну­ля». А ведь здесь один ти­по­вой при­ем: из­го­тав­ли­вай объ­ект А на оп­рав­ке Б, ко­то­рую мож­но уда­лить рас­т­во­ре­ни­ем, ис­па­ре­ни­ем, плав­ле­ни­ем, хи­ми­чес­кой ре­ак­ци­ей и т. д.

Антипод прин­ци­па от­б­ро­са - прин­цип ре­ге­не­ра­ции.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 182492. Спо­соб ком­пен­са­ции из­но­са неп­ро­фи­ли­ро­ван­но­го элек­т­ро­да-ин­с­т­ру­мен­та при элек­т­ро­эро­зи­он­ной об­ра­бот­ке то­коп­ро­во­дя­щих ма­те­ри­алов, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью уве­ли­че­ния сро­ка служ­бы элек­т­ро­да-ин­с­т­ру­мен­та на его ра­бо­чую по­вер­х­ность в про­цес­се об­ра­бот­ки неп­ре­рыв­но на­пы­ля­ют слой ме­тал­ла.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 212672. При гид­рот­ран­с­пор­ти­ро­ва­нии кис­лых гид­рос­ме­сей с аб­ра­зив­ны­ми ма­те­ри­ала­ми внут­рен­ние стен­ки тру­боп­ро­во­дов быс­т­ро из­на­ши­ва­ют­ся. За­щи­та их фу­те­ров­кой слож­на, тру­до­ем­ка, ве­дет к уве­ли­че­нию на­руж­но­го ди­амет­ра труб. Опи­сы­ва­емый спо­соб за­щи­ты труб пре­дус­мат­ри­ва­ет об­ра­зо­ва­ние на внут­рен­них стен­ках тру­бы за­щит­но­го слоя (гар­нис-са­жа). Для это­го в тран­с­пор­ти­ру­емую гид­рос­месь пе­ри­оди­чес­ки вво­дят из­вес­т­ко­вый рас­т­вор. Та­ким об­ра­зом, внут­рен­ние стен­ки тру­боп­ро­во­дов всег­да за­щи­ще­ны от из­но­са, а се­че­ние тру­боп­ро­во­да умень­ша­ет­ся нез­на­чи­тель­но, так как гар­нис­саж из­на­ши­ва­ет­ся под дей­с­т­ви­ем аб­ра­зив­ной кис­лой сме­си.

35. Из­ме­не­ние фи­зи­ко-хи­ми­чес­ких па­ра­мет­ров объ­ек­та

а) Из­ме­нить аг­ре­гат­ное сос­то­яние объ­ек­та.

б) Из­ме­нить кон­цен­т­ра­цию или кон­сис­тен­цию.

в) Из­ме­нить сте­пень гиб­кос­ти.

г) Из­ме­нить тем­пе­ра­ту­ру.

Примеры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 265068. Спо­соб про­ве­де­ния мас­со­об­мен­ных про­цес­сов в сис­те­ме газ - вяз­кая жид­кость, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью ин­тен­си­фи­ка­ции про­цес­са вяз­кую жид­кость пе­ред по­да­чей в ап­па­рат пред­ва­ри­тель­но га­зи­ру­ют.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 222781. До­за­тор сы­пу­чих ма­те­ри­алов, нап­ри­мер ми­не­раль­ных удоб­ре­ний и ядо­хи­ми­ка­тов, вы­пол­нен­ный в ви­де шне­ка, зак­лю­чен­но­го в ко­жух с вы­ход­ным от­вер­с­ти­ем, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью воз­мож­нос­ти ре­гу­ли­ро­ва­ния ша­га вин­то­вая по­вер­х­ность шне­ка вы­пол­не­на из элас­тич­но­го ма­те­ри­ала с пру­жин­ной, спи­ралью на внут­рен­ней и на­руж­ной сто­ро­нах (рис, 22).

Рис. 22. В до­за­то­ре сы­пу­чих ма­те­ри­алов шнек вы­пол­нен изэ­лас­тич­ного ма­те­ри­ала с пру­жин­ной спи­ралью; это поз­во­ляет ре­гу­ли­ро­вать шаг шне­ка.

36. При­ме­не­ние фа­зо­вых пе­ре­хо­дов

Использовать яв­ле­ния, воз­ни­ка­ющие при фа­зо­вых пе­ре­хо­дах, нап­ри­мер из­ме­не­ние объ­ема, вы­де­ле­ние или пог­ло­ще­ние теп­ла и т. д. При­ме­ры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 190855. Спо­соб из­го­тов­ле­ния реб­рис­тых труб, зак­лю­ча­ющий­ся в раз­да­че заг­лу­шен­ных труб во­дой, по­да­ва­емой под дав­ле­ни­ем, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью уде­шев­ле­ния и ус­ко­ре­ния про­цес­са из­го­тов­ле­ния по­дан­ную под дав­ле­ни­ем во­ду за­мо­ра­жи­ва­ют.

Может воз­ник­нуть воп­рос: чем при­ем № 36 от­ли­ча­ет­ся от при­емов № 35-а (изме­не­ние аг­ре­гат­но­го сос­то­яния) и № 15 (прин­цип ди­на­мич­нос­ти)? При­ем № 35-а зак­лю­ча­ет­ся в том, что вмес­то аг­ре­гат­но­го сос­то­яния А объ­ект ис­поль­зу­ют в аг­ре­гат­ном сос­то­янии Б и имен­но за счет осо­бен­нос­тей сос­то­яния Б по­лу­ча­ют нуж­ный ре­зуль­тат. Суть при­ема № 15 в том, что мы поль­зу­ем­ся то свой-

ствами, при­су­щи­ми сос­то­янию А, то свой­с­т­ва­ми, при­су­щи­ми сос­то­янию Б.

При ис­поль­зо­ва­нии при­ема № 36 за­да­ча ре­ша­ет­ся за счет яв­ле­ний, свя­зан­ных с пе­ре­хо­дом от А к Б или об­рат­но Ес­ли, нап­ри­мер, мы на­пол­ним тру­бу не во­дой, а льдом, ни­че­го с тру­бой не про­изой­дет. Тре­бу­емый эф­фект дос­ти­га­ет­ся за счет уве­ли­че­ния объ­ема во­ды при за­мер­за­нии

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 225851. Спо­соб ох­лаж­де­ния раз­лич­ных объ­ек­тов с по­мощью цир­ку­ли­ру­юще­го по зам­к­ну­то­му кон­ту­ру жид­ко­го теп­ло­но­си­те­ля, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью умень­ше­ния ко­ли­чес­т­ва цир­ку­ли­ру­юще­го теп­ло­но­си­те­ля и сни­же­ния энер­ге­ти­чес­ких зат­рат часть теп­ло­но­си­те­ля пе­ре­во­дят в твер­дую фа­зу и ох­лаж­де­ние ве­дут по­лу­чен­ной смесью.

«Фазовые пе­ре­хо­ды» - по­ня­тие бо­лее ши­ро­кое, чем «изме­не­ние аг­ре­гат­но­го сос­то­яния». К фа­зо­вым пе­ре­хо­дам, в час­т­нос­ти, от­но­сят­ся и из­ме­не­ния крис­тал­ли­чес­кой струк­ту­ры ве­щес­т­ва. Так, оло­во мо­жет су­щес­т­во­вать в ви­де бе­ло­го оло­ва (плот­ность 7,31) и се­ро­го оло­ва (плот­ность 5,75). Пе­ре­ход - при 18° С - соп­ро­вож­да­ет­ся рез­ким уве­ли­че­ни­ем объ­ема (зна­чи­тель­но боль­шим, чем при за­мер­за­нии во­ды; по­это­му и уси­лия здесь мо­гут быть по­лу­че­ны нам­но­го боль­шие).

Полиморфизм (крис­тал­ли­за­ция в нес­коль­ких фор­мах) при­сущ мно­гим ве­щес­т­вам. Яв­ле­ния, соп­ро­вож­да­ющие по­ли­мор­ф­ные пе­ре­хо­ды, мо­гут быть ис­поль­зо­ва­ны при ре­ше­нии са­мых раз­лич­ных изоб­ре­та­тель­с­ких за­дач. Нап­ри­мер, в па­тен­те США № 3156974 ис­поль­зу­ют­ся по­ли­мор­ф­ные тран­с­фор­ма­ции вис­му­та и це­рия *.

37. При­ме­не­ние тер­ми­чес­ко­го рас­ши­ре­ния

а) Ис­поль­зо­вать тер­ми­чес­кое рас­ши­ре­ние (или сжа­тие) ма­те­ри­алов.

б) Ес­ли тер­ми­чес­кое рас­ши­ре­ние уже ис­поль­зу­ет­ся, при­ме­нить нес­коль­ко ма­те­ри­алов с раз­ны­ми ко­эф­фи­ци­ен­та­ми тер­ми­чес­ко­го рас­ши­ре­ния.

Примеры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 309758. Спо­соб во­ло­че­ния труб на под­виж­ной оп­рав­ке при по­ни­жен­ных тем­пе­ра­ту­рах, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью соз­да­ния за­зо­ра меж­ду тру­бой и оп­рав­кой пос­ле во­ло­че-

ния для из­в­ле­че­ния пос­лед­ней из тру­бы без об­кат­ки, в ох­лаж­ден­ную тру­бу пе­ред во­ло­че­ни­ем вво­дят пред­ва­ри­тель­но по­дог­ре­тую, нап­ри­мер, до тем­пе­ра­ту­ры 50-100° С оп­рав­ку, из­в­ле­че­ние ко­то­рой пос­ле де­фор­ма­ции про­из­во­дят пос­ле вы­рав­ни­ва­ния тем­пе­ра­тур тру­бы и оп­рав­ки.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 312642. За­го­тов­ка для го­ря­че­го прес­со­ва­ния мно­гос­лой­ных из­де­лий, вы­пол­нен­ных в ви­де кон­цен­т­рич­но рас­по­ло­жен­ных вту­лок, из­го­тов­лен­ных из раз­лич­ных ма­те­ри­алов, от­ли­ча­юща­яся тем, что с целью по­лу­че­ния мно­гос­лой­ных из­де­лий с нап­ря­жен­ны­ми сло­ями каж­дая втул­ка из­го­тов­ле­на из ма­те­ри­ала, име­юще­го тем­пе­ра­тур­ный ко­эф­фи­ци­ент ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния вы­ше тем­пе­ра­тур­но­го ко­эф­фи­ци­ен­та ли­ней­но­го рас­ши­ре­ния ма­те­ри­ала втул­ки, рас­по­ло­жен­ной внут­ри нее.

Смысл при­ема - в пе­ре­хо­де от «гру­бо­го» дви­же­ния на мак­ро­уров­не к «тон­ко­му» дви­же­нию на мо­ле­ку­ляр­ном уров­не. С по­мощью тер­ми­чес­ко­го рас­ши­ре­ния мож­но соз­да­вать боль­шие уси­лия и дав­ле­ния. Тер­ми­чес­кое рас­ши­ре­ние поз­во­ля­ет очень точ­но «до­зи­ро­вать» дви­же­ние объ­ек­та.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 242127. Ус­т­рой­с­т­во для мик­ро­пе­ре­ме­ще­ния ра­бо­че­го объ­ек­та, нап­ри­мер, крис­тал-ло­дер­жа­те­ля с зат­рав­кой, от­ли­ча­юще­еся тем, что с целью обес­пе­че­ния мак­си­маль­ной плав­нос­ти оно со­дер­жит два стер­ж­ня, под­вер­га­емых элек­т­ро­наг­ре­ву и ох­лаж­де­нию по за­дан­ной прог­рам­ме, на­хо­дя­щих­ся в зак­реп­лен­ных на суп­пор­тах тер­мос­та­ти­ру­емых ка­ме­рах и по­оче­ред­но пе­ре­ме­ща­ющих объ­ект в нуж­ном нап­рав­ле­нии,

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.

Основная цель этой це­пи при­емов - по­вы­сить ин­тен­сив­ность про­цес­сов. В ка­чес­т­ве при­ме­ров мож­но наз­вать спо­соб спе­ка­ния и об­жи­га дис­пер­с­но­го ма­те­ри­ала с при-ме­не­ни­ем ин­тен­си­фи­ка­ции про­цес­са го­ре­ния пу­тем про­дув­ки воз­ду­хом, обо­га­щен­ным кис­ло­ро­дом; плаз­мен­но-ду­го­вую рез­ку нер­жа­ве­ющих ста­лей, при ко­то­рой в

качестве ре­жу­ще­го га­за бе­рут чис­тый кис­ло­род; ин­тен­си­фи­ка­цию про­цес­са аг­ло­ме­ра­ции руд пу­тем иони­за­ции окис­ли­те­ля и га­зо­об­раз­но­го топ­ли­ва пе­ред по­да­чей в слой ших­ты и т. д.

39. При­ме­не­ние инер­т­ной сре­ды

а) За­ме­нить обыч­ную сре­ду инер­т­ной.

б) Вес­ти про­цесс в ва­ку­уме.

Этот при­ем мож­но счи­тать ан­ти­по­дом пре­ды­ду­ще­го.

40. При­ме­не­ние ком­по­зи­ци­он­ных ма­те­ри­алов Пе­рей­ти от од­но­род­ных ма­те­ри­алов к ком­по­зи­ци­он­ным.

Пример. Па­тент США № 3553820. Лег­кие проч­ные ту­гоп­лав­кие из­де­лия вы­пол­не­ны на ос­но­ве алю­ми­ния и уп­роч­не­ны мно­жес­т­вом пок­ры­тых тан­та­лом во­ло­кон уг­ле­ро­да. Та­кие из­де­лия ха­рак­те­ри­зу­ют­ся вы­со­ким мо­ду­лем уп­ру­гос­ти и ис­поль­зу­ют­ся в ка­чес­т­ве ма­те­ри­алов для кон­с­т­ру­иро­ва­ния ко­раб­лей воз­душ­но­го и мор­с­ко­го фло­тов.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 147225. Спо­соб за­пи­си, при ко­то­ром ис­поль­зу­ют чер­ни­ла, со­дер­жа­щие мел­кие маг­нит­ные час­ти­цы. В от­ли­чие от обыч­ных, маг­нит­ные чер­ни­ла уп­рав­ля­ют­ся маг­нит­ным по­лем.

Композиционные ма­те­ри­алы - сос­тав­ные ма­те­ри­алы, ко­то­рые об­ла­да­ют свой­с­т­ва­ми, не при­су­щи­ми их час­тям. Нап­ри­мер, по­рис­тые ма­те­ри­алы, о ко­то­рых шла речь в при­еме № 31, пред­с­тав­ля­ют со­бой ком­по­зи­цию из твер­до­го ве­щес­т­ва и воз­ду­ха; ни твер­дое ве­щес­т­во, ни воз­дух по­рознь не об­ла­да­ют те­ми свой­с­т­ва­ми, ко­то­рые есть у по­рис­тых ве­ществ.

Композиционные ма­те­ри­алы изоб­ре­те­ны при­ро­дой и ши­ро­ко ею ис­поль­зу­ют­ся. Так, дре­ве­си­на пред­с­тав­ля­ет со­бой ком­по­зи­цию цел­лю­ло­зы с лиг­ни­ном. Во­лок­на цел­лю­ло­зы об­ла­да­ют вы­со­кой проч­нос­тью на раз­рыв, но лег­ко из­ги­ба­ют­ся. Лиг­нин свя­зы­ва­ет их в еди­ное це­лое и со­об­ща­ет ма­те­ри­алу жес­т­кость.

Интересный ком­по­зи­ци­он­ный ма­те­ри­ал пред­с­тав­ля­ет со­че­та­ние лег­коп­лав­ко­го ве­щес­т­ва (нап­ри­мер, спла­ва Ву­да) с во­лок­на­ми ту­гоп­лав­ко­го ма­те­ри­ала (нап­ри­мер, ста­ли). Та­кой ма­те­ри­ал лег­ко пла­вит­ся, а зас­тыв, об­ла­да­ет вы­со­кой проч­нос­тью. Пос­те­пен­но про­ис­хо­дит вза­им­ная диф­фу­зия час­тиц при­поя и во­ло­кон, в ре­зуль^ та­те че­го об­ра­зу­ет­ся сплав с вы­со­кой тем­пе­ра­ту­рой плав­ле­ния.

Другой ком­по­зи­ци­он­ный ма­те­ри­ал- взвесь час­тиц

кремния в мас­ле - спо­со­бен твер­деть в элек­т­ри­чес­ком по­ле.

* * *

В статье Э. До­ло­та и И. Клям­ки­на «Обык­но­вен­ные эди­со­ны» при­ве­де­но лю­бо­пыт­ное выс­ка­зы­ва­ние ак­те­ра Мос­ков­с­ко­го те­ат­ра са­ти­ры Леп­ко. Штам­пы, го­во­рил Леп­ко, вов­се не по­ме­ха в твор­чес­т­ве, на­обо­рот, это ра­бо­чее ору­дие ар­тис­та. Весь воп­рос в том, нас­коль­ко ши­рок на­бор этих штам­пов. Сла­бый ак­тер -три или че­ты­ре штам­па, про не­го го­во­рят, что он в каж­дой ро­ли пов­то­ря­ет се­бя. Силь­ный, та­лан­т­ли­вый ак­тер - пять­де­сят штам­пов, сто, мо­жет быть…

Знание ти­по­вых при­емов, этих «штам­пов» изоб­ре­та­тель­с­т­ва, рез­ко по­вы­ша­ет эф­фек­тив­ность твор­чес­т­ва. Возь­мем, нап­ри­мер, кон­к­рет­ную за­да­чу. Нуж­но, что­бы при стрель­бе дробью за­ряд не раз­ле­тал­ся в сто­ро­ны, а шел уз­ким ко­ну­сом. Обыч­ный путь по­вы­ше­ния куч­нос­ти боя - уве­ли­че­ние дли­ны ство­ла. Но тут оче­вид­ное тех­ни­чес­кое про­ти­во­ре­чие: вы­иг­ра­ешь в фор­ме ко­ну­са раз­ле­та дро­би, про­иг­ра­ешь в дли­не ство­ла. Как быть?

Если труд­но до­га­дать­ся сра­зу, да­вай­те убе­рем тер­ми­ны «ствол» и «дробь». Ка­кие-то час­ти­цы дви­жут­ся по тру­бе, и по­ка стен­ки нап­рав­ля­ют дви­же­ние час­тиц - все в по­ряд­ке. Но тру­бу нель­зя сде­лать слиш­ком длин­ной, как же нап­рав­лять по­лет час­тиц?

В этой за­да­че та­кое же тех­ни­чес­кое про­ти­во­ре­чие, как и при со­ору­же­ний ды­мо­вых труб. Сле­до­ва­тель­но, здесь мож­но при­ме­нить тот же при­ем (№ 29), что и в ав­тор­с­ком сви­де­тель­с­т­ве № 243809: ис­поль­зо­вать вмес­то «твер­дой» кон­с­т­рук­ции пнев­мо­кон­с­т­рук­цию. Пусть час­ти­цы дви­жут­ся в га­зо­вых «стен­ках». Имен­но так ре­ше­на эта за­да­ча по япон­с­ко­му па­тен­ту № 44-20959. В ко­рот­ком ство­ле име­ют­ся га­зо­вы­пус­к­ные от­вер­с­тия. На ствол на­дет ко­жух, об­рез ко­то­ро­го сов­па­да­ет с об­ре­зом ство­ла. При выс­т­ре­ле по­ро­хо­вые га­зы вы­хо­дят в коль­це­вой ка­нал меж­ду ство­лом и ко­жу­хом и выб­ра­сы­ва­ют­ся в ви­де коль­ца, ко­то­рое ох­ва­ты­ва­ет дро­бо­вой за­ряд.

Еще од­на за­да­ча: как из­го­тов­лять во­ло­че­ни­ем труб­ки из них­ро­ма с тол­щи­ной сте­нок око­ло 0,01 мм при до­пус­ке в 0,003 мм? Для изоб­ре­та­те­ля, нез­на­ко­мо­го с ти­по­вы­ми при­ема­ми, это за­да­ча при­мер­но треть­его уров­ня. Ес­ли же изоб­ре­та­тель ов­ла­дел ти­по­вы­ми при­ема­ми, за­да­ча по­ка­жет­ся ему очень лег­кой - ни­как не вы­ше пер­во­го уров­ня. При­ем № 34: «Изго­тав­ли­вай объ­ект А на оп­рав­ке Б, ко­то­рою мож­но уда­лить рас­т­во­ре­ни­ем, ис­па­ре­ни­ем, плав­ле­ни­ем, хи­ми­чес­кой ре­ак­ци­ей и т. д.». И вот ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 182661: «Спо­соб из­го­тов­ле­ния тон­кос­тен­ных тру­бок из них­ро­ма, от­ли­ча­ющий­ся тем, что… во­ло­че­ние… осу­щес­т­в­ля­ют на де­фор­ми­ру­емом алю­ми­ни­евом стер­ж­не, уда­ля­емом пос­ле об­ра­бот­ки выт­рав­ли­ва­ни­ем ще­лочью».

Современный изоб­ре­та­тель дол­жен хо­ро­шо знать ти­по­вые при­емы ус­т­ра­не­ния тех­ни­чес­ких про­ти­во­ре­чий. Без это­го не­мыс­ли­ма на­уч­ная ор­га­ни­за­ция твор­чес­ко­го про­цес­са.

КАК РА­БО­ТА­ЕТ АЛ­ГО­РИТМ

Изучение АРИЗ-71 мы еще про­дол­жим в сле­ду­ющих гла­вах, а по­ка прос­ле­дим дей­с­т­вие ал­го­рит­ма на кон­к­рет­ной за­да­че.

Задача 5

Ледокол прод­ви­га­ет­ся во льдах по прин­ци­пу кли­на. По­это­му ско­рость прод­ви­же­ния и тол­щи­на дос­туп­ных пре­одо­ле­нию льдов за­ви­сят в ос­нов­ном от мощ­нос­ти энер­ге­ти­чес­ких ус­та­но­вок ле­до­ко­ла. Путь раз­ви­тия ле­до­ко­лов - это уве­ли­че­ние мощ­нос­ти их дви­га­те­лей. У сов­ре­мен­но­го лай­не­ра на 1 т во­до­из­ме­ще­ния при­хо­дит­ся 0,5 л. с; у ле­до­ко­лов это от­но­ше­ние в 6 раз боль­ше. До 70% дли­ны кор­пу­са ле­до­ко­ла за­ня­то дви­га­тель­ны­ми ус­та­нов­ка­ми, топ­лив­ны­ми ем­кос­тя­ми (тан­ка­ми) и раз­лич­ны­ми об­с­лу­жи­ва­ющи­ми сис­те­ма­ми. Ле­до­кол бук­валь­но за­пол­нен «дви­га­тель­ной час­тью», ох­лаж­де­ние дви­га­те­лей - слож­ная проб­ле­ма,

«Периодическое на­ру­ше­ние ра­бо­ты ох­лаж­да­ющей сис­те­мы в тя­же­лых ле­до­вых ус­ло­ви­ях наб­лю­да­ет­ся на всех ле­до­ко­лах, и эф­фек­тив­ное ре­ше­ние этой проб­ле­мы по­ка не най­де­но. Нап­ри­мер, из опы­та аме­ри­кан­с­ких ле­до­ко­лов из­вес­т­но, что в ря­де слу­ча­ев не проч­ность льда, а прек­ра­ще­ние по­да­чи ох­лаж­да­ющей за­бор­т­ной во­ды ог­ра­ни­чи­ва­ет прод­ви­же­ние суд­на» (Юдо­вин Б. С. Энер­ге­ти­чес­кие ус­та­нов­ки ле­до­ко­лов. М., «Су­дос­т­ро­ение», 1967, стр. 182).

«Двигательная часть» сов­ре­мен­ных ле­до­ко­лов нас­толь­ко ги­пер­т­ро­фи­ро­ва­на, что на суд­не не ос­та­ет­ся мес­та для раз­ме­ще­ния сколь­ко-ни­будь зна­чи­тель­но­го ко­ли­чес­т­ва гру­зов. По­это­му за ле­до­ко­лом идет ка­ра­ван из трех-че­ты­рех тран­с­пор­т­ных су­дов. «На­ча­ло и про­дол­жи­тель­ность на­ви­га­ции в Ар­к­ти­ке и в за­мер­за­ющих пор­тах оп­ре­де­ля­ет ле­до­вая об­с­та­нов­ка. Ведь прин­цип дей­с­т­вия ле­до­ко­ла, сто­ит ли на нем па­ро­вая ма­ши­на, как сто лет