ИНСТРУМЕНТЫ ИЗОБРЕТАТЕЛЯ 2 глава

в) Пе­рей­ти к вра­ща­тель­но­му дви­же­нию, ис­поль­зо­вать цен­т­ро­беж­ную си­лу.

Примеры. Па­тент ФРГ № 1085073. Ус­т­рой­с­т­во для ввар­ки труб в труб­ную ре­шет­ку, в ко­то­ром элек­т­ро­да­ми слу­жат ка­тя­щи­еся ша­ри­ки.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 262045. Ис­пол­ни­тель­ный ор­ган про­ход­чес­ко­го ком­бай­на, вклю­ча­ющий по­ро­до­раз-ру­ша­ющие элек­т­ро­ды, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью по­вы­ше­ния эф­фек­тив­нос­ти раз­ру­ше­ния креп­ких гор­ных по­род по­ро­до­раз­ру­ша­ющие элек­т­ро­ды вы­пол­не­ны в ви­де сво­бод­но вра­ща­ющих­ся кли­но­вых ро­ли­ков, ус­та­нов­лен­ных на изо­ли­ру­ющей оси.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 260874. Спо­соб от­де­ле­ния ни­тей кор­да от ре­зи­ны, нап­ри­мер, в кар­ка­се из­но­шен­ных пок­ры­шек, вклю­ча­ющий вы­дер­ж­ку пок­рыш­ки в уг­ле­во­до­ро­дах, об­ра­бот­ку ее вы­со­ко­на­пор­ны­ми стру­ями жид­кос­ти, ме­ха­ни­чес­кое рас­че­сы­ва­ние ни­тей и их об­рез­ку, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью по­вы­ше­ния про­из­во­ди­тель­нос­ти тру­да об­ра­бот­ку по­лу­пок­рыш­ки ве­дут в про­цес­се ее вра­ще­ния со ско­рос­тью, ос­лаб­ля­ющей связь меж­ду час­ти­ца­ми ре­зи­ны.

15. Прин­цип ди­на­мич­ности

а) Ха­рак­те­рис­тики объ­ек­та (или внеш­ней сре­ды) дол­ж­ны ме­нять­ся так, что­бы быть оп­ти­маль­ны­ми на каж­дом эта­пе ра­бо­ты.

б) Раз­де­лить объ­ект на час­ти, спо­соб­ные пе­ре­ме­щать­ся от­но­си­тель­но друг дру­га.

Примеры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 317390. Лас­та пла­ва­тель­ная ре­зи­но­вая, от­ли­ча­юща­яся тем, что с целью обес­пе­че­ния ре­гу­ли­ро­ва­ния жес­т­кос­ти ее ра­бо­чей ло­пас­ти для раз­лич­ных по ско­рос­ти и дли­тель­нос­ти пла­ва­ния ре­жи­мов она име­ет внут­рен­ние про­доль­ные по­лос­ти, весь объ­ем ко­то­рых за­пол­нен инер­т­ной нес­жи­ма­емой жид­кос­тью, ста­ти­чес­кое дав­ле­ние ко­то­рой, по не­об­хо­ди­мос­ти, из­ме­ня­ет­ся на бе­ре­гу или под во­дой.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 161247. Тран­с­пор­т­ное суд­но, кор­пус ко­то­ро­го име­ет ци­лин­д­ри­чес­кую фор­му, от­ли­ча­юще­еся тем, что с целью умень­ше­ния осад­ки суд­на при пол­ной заг­руз­ке его кор­пус вы­пол­нен из двух рас­к­ры­ва­ющих­ся, шар­нир­но соч­ле­нен­ных по­лу­ци­лин­д­ров.

Патент СССР № 174748. Ав­то­мо­биль с шар­нир­но со­еди­нен­ны­ми сек­ци­ями ра­мы, ко­то­рые мо­гуг по­во­ра­чи­вать­ся при по­мо­щи гид­ро­ци­лин­д­ров. Та­кой ав­то­мо­биль об­ла­да­ет по­вы­шен­ной про­хо­ди­мос­тью.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 162580. Спо­соб из­го­тов­ле­ния по­лых ка­бе­лей с ка­на­ла­ми, об­ра­зо­ван­ны­ми труб­ка­ми, скру­чен­ны­ми с то­ко­ве­ду­щи­ми жи­ла­ми, с пред­ва­ри­тель­ным за­пол­не­ни­ем тру­бок ве­щес­т­вом, уда­ля­емым из них пос­ле из­го­тов­ле­ния ка­бе­ля. Что­бы уп­рос­тить тех­но­ло­гию, в ка­чес­т­ве за­пол­ня­юще­го ве­щес­т­ва при­ме­ня­ют па­ра­фин, ко­то­рый пос­ле из­го­тов­ле­ния ка­бе­ля рас­п­лав­ля­ют и вы­ли­ва­ют из тру­бок.

Рис. 17. Прин­цип из­бы­точ­но­го ре­ше­ния: что­бы по­да­вать по­ро­шок по труб­ке 1 рав­но­мер­но, его на­сы­па­ют в во­рон­ку 2 с из­быт­ком; лиш­ний по­ро­шок вы­сы­па­ет­ся в бун­кер 3, а во­рон­ка всег­да за­пол­не­на до кра­ев. 16.

Принцип час­тич­но­го или из­бы­точ­но­го ре­ше­ния

Если труд­но по­лу­чить 100% тре­бу­емо­го эф­фек­та, на­до по­лу­чить «чуть мень­ше» или «чуть боль­ше». За­да­ча при этом мо­жет су­щес­т­вен­но уп­рос­тить­ся.

Примеры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 181897. Спо­соб борь­бы с гра­дом, ос­но­ван­ный на крис­тал­ли­за­ции с по­мощью ре­аген­та (нап­ри­мер, йо­дис­то­го се­реб­ра) гра­до­во­го об­ла­ка, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью рез­ко­го сок­ра­ще­ния рас­хо­да ре­аген­та и средств его дос­тав­ки осу­щес­т­в­ля­ют крис­тал­ли­за­цию не все­го об­ла­ка, а круп­но­ка­пель­ной (ло­каль­ной) его час­ти.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 262333. Ус­т­рой­с­т­во для до­зи­ро­ва­ния ме­тал­ли­чес­ких по­рош­ков, со­дер­жа­щее бун­кер с до­за­то­ром, от­ли­ча­юще­еся тем, что с целью обес­пе­че­ния рав­но­мер­ной по­да­чи по­рош­ка к до­за­то­ру бун­кер снаб­жен внут­рен­ней при­ем­ной во­рон­кой и ка­на­лом с элек­т­ро­маг­нит­ным на­со­сом для по­да­чи (с из­быт­ком) по­рош­ка к во­рон­ке (рис. 17).

17. Прин­цип пе­ре­хо­да в дру­гое из­ме­ре­ние а) Труд­нос­ти, свя­зан­ные с дви­же­ни­ем (или раз­ме­ще­ни­ем) объ­ек­та по ли­нии, ус­т­ра­ня­ют­ся, ес­ли объ­ект при­об­ре­та­ет воз­мож­ность пе­ре­ме­щать­ся в двух из­ме­ре­ни­ях (то есть на плос­кос­ти). Со­от­вет­с­т­вен­но, за­да­чи, свя­зан­ные с дви­же­ни­ем (или раз­ме­ще­ни­ем) объ­ек­тов в од­ной плос­кос­ти, ус­т­ра­ня­ют­ся при пе­ре­хо­де к прос­т­ран­с­т­ву трех из­ме­ре­ний.

б) Мно­го­этаж­ная ком­по­нов­ка объ­ек­тов вмес­то од­но­этаж­ной.

в) Нак­ло­нить объ­ект или по­ло­жить его «на­бок».

г) Ис­поль­зо­вать об­рат­ную сто­ро­ну дан­ной пло­ща­ди.

д) Ис­поль­зо­вать оп­ти­чес­кие по­то­ки, па­да­ющие на со­сед­нюю пло­щадь или на об­рат­ную сто­ро­ну име­ющей­ся пло­ща­ди.

Примеры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 150938. По­луп­ро­вод­ни­ко­вый ди­од от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью уве­ли­че­ния мощ­нос­ти ди­ода в нем при­ме­нен про­фи­ли­ро­ван­ный элек­т­рон­но-ды­роч­ный пе­ре­ход и про­фи­ли­ро­ван­ный оми­чес­кий кон­такт без уве­ли­че­ния пе­ри­мет­ра по­луп­ро­вод­ни­ко­вой плас­ти­ны. Пе­ре­ход от плос­ко­го кон­так­та к объ­ем­но­му поз­во­ля­ет при преж­них га­ба­ри­тах ди­ода по­лу­чить боль­шую пло­щадь плас­ти­ны по­луп­ро­вод­ни­ка и, сле­до­ва­тель­но, боль­шую мощ­ность, сни­ма­емую с элек­т­рон­но-ды­роч­но­го пе­ре­хо­да..

Известный со­вет­с­кий изоб­ре­та­тель Д. Ки­се­лев, дол­гое вре­мя ра­бо­тав­ший над со­вер­шен­с­т­во­ва­ни­ем до­ло­та для бу­ре­ния неф­тя­ных сква­жин, рас­ска­зы­ва­ет в сво­ей кни­ге «По­ис­ки кон­с­т­рук­то­ра»: s

«В до­ло­те так­же каж­дый под­шип­ник об­ла­да­ет оп­ре­де­лен­ной гру­зо­подъ­ем­нос­тью, и ес­ли уве­ли­чить их чис­ло, дать мень­шую наг­руз­ку каж­до­му, мож­но улуч­шить ус­ло­вия их ра­бо­ты, пре­дот­в­ра­тить из­нос. Имен­но по это­му пу­ти шла все вре­мя моя мысль в по­ис­ках раз­лич­ных схем раз­ме­ще­ния под­шип­ни­ков. Но ме­ша­ли га­ба­ри­ты до­ло­та, ма­лое прос­т­ран­с­т­во, на ко­то­ром я имел воз­мож­ность рас­по­ла­гать не­об­хо­ди­мое мне ко­ли­чес­т­во ша­ри­ков и ро­ли­ков. Те­перь же я вдруг уви­дел ре­ше­ние, вот оно, ря­дом. На од­ном и том же учас­т­ке по­вер­х­нос­ти мож­но раз­мес­тить боль­шее ко­ли­чес­т­во «эле­мен­тов» под­шип­ни­ков в два яру­са, как раз­ме­ща­ют­ся лю­ди и ве­щи в ку­пе пас­са­жир­с­ких ва­го­нов. Я да­же рас­сме­ял­ся: так прос­то бы­ло это ре­ше­ние, тщет­но ра­зыс­ки­ва­емое мно­го ме­ся­цев».

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 180555. Спо­соб ме­ха­ни­за­ции об­ме­на ва­го­не­ток в го­ри­зон­таль­ном про­ход­чес­ком за­бое, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью ус­т­ра­не­ния под­ры­ва кров­ли и ус­т­рой­с­т­ва разъ­ез­дов об­мен гру­же­ных ва­го­не­ток на по­рож­ние про­из­во­дят пос­ред­с­т­вом пе­ре­не­се­ния по­рож­ней ва­го­нет­ки с воз­мож­ным по­во­ро­том ее на угол в 90° над сос­та­вом под пог­руз­ку.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 259449. Ус­т­рой­с­т­во для маг­ни­тог­ра­фи­чес­кой де­фек­тос­ко­пии, от­ли­ча­юще­еся тем, что с целью по­вы­ше­ния сро­ка служ­бы коль­це­вая маг­нит­ная лен­та вы­пол­не­на с двус­то­рон­ним маг­ни­то­чув-ст­ви­тель­ным пок­ры­ти­ем и изог­ну­та в ви­де лис­та Ме­би­уса.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 244783. Теп­ли­ца для круг­ло­го­до­во­го вы­ра­щи­ва­ния овощ­ных куль­тур, от­ли­ча­юща­яся тем, что с целью улуч­ше­ния све­то­во­го ре­жи­ма рас­те­ний за счет ис­поль­зо­ва­ния сол­неч­ных лу­чей она снаб­же­на вог­ну­тым от­ра­жа­тель­ным эк­ра­ном, ус­та­нов­лен­ным по­во­рот­но с се­вер­ной сто­ро­ны теп­ли­цы.

18. Ис­поль­зо­ва­ние ме­ха­ни­чес­ких ко­ле­ба­ний

а) При­вес­ти объ­ект в ко­ле­ба­тель­ное дви­же­ние.

б) Ес­ли та­кое дви­же­ние уже со­вер­ша­ет­ся-уве­ли­чить его час­то­ту (вплоть до уль­т­раз­ву­ко­вой).

в) Ис­поль­зо­вать ре­зо­нан­с­ную час­то­ту.

г) При­ме­нить вмес­то ме­ха­ни­чес­ких виб­ра­то­ров пьезо­виб­ра­то­ры.

д) Ис­поль­зо­вать уль­т­раз­ву­ко­вые ко­ле­ба­ния в со­че­та­нии с элек­т­ро­маг­нит­ны­ми по­ля­ми.

Примеры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 220380. Спо­соб виб­ро­ду­го­вой нап­лав­ки и свар­ки де­та­лей под сло­ем флю­са с низ­ко­час­тот­ны­ми ко­ле­ба­ни­ями элек­т­ро­да, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью по­вы­ше­ния ка­чес­т­ва нап­лав­лен­но­го ме­тал­ла на низ­ко­час­тот­ные ко­ле­ба­ния элек­т­ро­да нак­ла­ды­ва­ют вы­со­ко­час­тот­ные уль­т­раз­ву­ко­вые ко­ле­ба­ния по­ряд­ка, нап­ри­мер, 20 кгц

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 307896. Спо­соб бе­зо­пи­лоч-но­го ре­за­ния дре­ве­си­ны при по­мо­щи из­ме­ня­юще­го свои ге­омет­ри­чес­кие раз­ме­ры ре­жу­ще­го ин­с­т­ру­мен­та, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью сни­же­ния уси­лия внед­ре­ния ин­с­т­ру­мен­та в дре­ве­си­ну ре­за­ние осу­щес­т­в­ля­ют ин­с­т­ру­мен­том, час­то­та пуль­са­ции ко­то­ро­го близ­ка к соб­с­т­вен­ной час­то­те ко­ле­ба­ний пе­ре­ре­за­емой дре­ве­си­ны.

Патент США № 3239283. Тре­ние по­коя рез­ко сни­жа­ет чув­с­т­ви­тель­ность тон­ких при­бо­ров, ме­ша­ет стрел­кам, ма­ят­ни­кам и дру­гим под­виж­ным час­тям лег­ко по­во­ра­чи­вать­ся в под­шип­ни­ках. Что­бы из­бе­жать это­го, под­шип­ни­ки зас­тав­ля­ют виб­ри­ро­вать, и эле­мен­ты при­бо­ра все вре­мя со­вер­ша­ют ос­цил­ли­ру­ющие дви­же­ния от­но­си­тель­но друг дру­га. В ка­чес­т­ве ис­точ­ни­ка виб­ра­ции обыч­но ис­поль­зу­ют элек­т­ро­мо­тор. При этом ки­не­ма­ти­ка при­бо­ра су­щес­т­вен­но ус­лож­ня­ет­ся', а вес уве­ли­чи­ва­ет­ся. Аме­ри-

канские изоб­ре­та­те­ли Джон Броз и Виль­ям Ла­убен­дор-фер раз­ра­бо­та­ли кон­с­т­рук­цию под­шип­ни­ка, в ко­то­ром втул­ки вы­пол­ня­ют­ся из пьезо­элек­т­ри­чес­ко­го ма­те­ри­ала, и с обе­их сто­рон пок­ры­ва­ют­ся тон­кой элек­т­роп­ро­вод­ной фоль­гой. К фоль­ге при­па­ива­ют­ся элек­т­ро­ды, по ко­то­рым под­во­дит­ся пе­ре­мен­ный ток, соз­да­ющий виб­ра­цию.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 244272. Спо­соб осаж­де­ния пы­ли с ис­поль­зо­ва­ни­ем маг­нит­но­го по­ля, от­ли­ча­ющий­ся тем, что… воз­дух под­вер­га­ют од­нов­ре­мен­но­му воз­дей­с­т­вию акус­ти­чес­ко­го и маг­нит­но­го по­лей.

19. Прин­цип пе­ри­оди­чес­ко­го дей­с­т­вия

а) Пе­рей­ти от неп­ре­рыв­но­го дей­с­т­вия к пе­ри­оди­чес­ко­му (импуль­с­но­му).

б) Ес­ли дей­с­т­вие уже осу­щес­т­в­ля­ет­ся пе­ри­оди­чес­ки- из­ме­нить пе­ри­одич­ность.

в) Ис­поль­зо­вать па­узы меж­ду им­пуль­са­ми для осу­щес­т­в­ле­ния дру­го­го дей­с­т­вия.

Примеры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 267772. Из­вес­тен спо­соб ис­сле­до­ва­ния про­цес­са ду­го­вой свар­ки с ис­поль­зо­ва­ни­ем до­пол­ни­тель­но­го ос­ве­ти­те­ля. Од­на­ко при до­пол­ни­тель­ном ос­ве­ще­нии на­ря­ду с улуч­ше­ни­ем ви­ди­мос­ти твер­до­го и жид­ко­го ма­те­ри­ала, на­хо­дя­ще­го­ся в об­лас­ти ду­ги, ухуд­ша­ет­ся ви­ди­мость плаз­мен­но-га­зо­вой фа­зы стол­ба ду­ги (явное тех­ни­чес­кое про­ти­во­ре­чие!). Пред­ло­жен­ный спо­соб от­ли­ча­ет­ся тем, что яр­кость до­пол­ни­тель­но­го ос­ве­ти­те­ля пе­ри­оди­чес­ки из­ме­ня­ют от ну­ля до ве­ли­чи­ны, пре­вы­ша­ющей яр­кость ду­ги. Это поз­во­ля­ет сов­мес­тить наб­лю­де­ние как за са­мой ду­гой, так и за про­цес­сом плав­ле­ния элек­т­ро­да и пе­ре­но­са ме­тал­ла.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 302622. Спо­соб кон­т­ро­ля ис­п­рав­нос­ти тер­мо­па­ры пу­тем по­дог­ре­ва ее и про­вер­ки на­ли­чия в це­пи э. д. с, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью умень­ше­ния вре­ме­ни кон­т­ро­ля наг­ре­ва­ют тер­мо­па­ру пе­ри­оди­чес­ки­ми им­пуль­са­ми то­ка, а в про­ме­жут­ки вре­ме­ни меж­ду им­пуль­са­ми про­ве­ря­ют на­ли­чие тер­мо э д.с.

20. Прин­цип неп­ре­рыв­нос­ти по­лез­но­го дей­с­т­вия

а) Вес­ти ра­бо­ту неп­ре­рыв­но (все час­ти объ­ек­та дол­ж­ны все вре­мя ра­бо­тать с пол­ной наг­руз­кой).

б) Ус­т­ра­нить хо­лос­тые и про­ме­жу­точ­ные хо­ды При­ме­ры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 126440. Спо­соб мно­гос­т­воль­но­го бу­ре­ния сква­жин дву­мя ком­п­лек­та­ми труб. При од­нов­ре­мен­ном бу­ре­нии двух-трех сква­жин

применяются ро­тор с нес­коль­ки­ми ство­ла­ми, вклю­ча­емы­ми в ра­бо­ту не­за­ви­си­мо друг от дру­га, и два ком­п­лек­та бу­риль­ных труб, по­оче­ред­но под­ни­ма­емых и опус­ка­емых в сква­жи­ны для сме­ны от­ра­бо­тан­ных до­лот. Опе­ра­ции по сме­не до­лот сов­ме­ща­ют­ся во вре­ме­ни с ав­то­ма­ти­чес­ким бу­ре­ни­ем в од­ной из сква­жин.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 268926. Спо­соб тран­с­пор­ти­ров­ки са­ха­ра-сыр­ца на су­дах, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью сни­же­ния сто­имос­ти тран­с­пор­ти­ров­ки пу­тем ути­ли­за­ции сво­бод­ных про­бе­гов ис­поль­зу­ют тан­ке­ры, ко­то­рые пос­ле раз­г­руз­ки от неф­теп­ро­дук­тов или дру­гих жид­ких гру­зов, очис­т­ки и об­ра­бот­ки мо­ющи­ми сред­с­т­ва­ми заг­ру­жа­ют са­ха­ром-сыр­цом.

21. Прин­цип прос­ко­ка

Вести про­цесс или от­дель­ные его эта­пы (нап­ри­мер, вред­ные или опас­ные) на боль­шой ско­рос­ти.

Примеры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 241484. Спо­соб ско­рос­т­но­го наг­ре­ва ме­тал­ли­чес­ких за­го­то­вок в по­то­ке га­за, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью по­вы­ше­ния про­из­во­ди­тель­нос­ти и умень­ше­ния обе­зуг­ле­ро­жи­ва­ния газ по­да­ют со ско­рос­тью не ме­нее 200 м/сек, при сох­ра­не­нии по­то­ка пос­то­ян­ным на всем про­тя­же­нии его кон­так­та с за­го­тов­ка­ми.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 112889. При раз­г­руз­ке па­луб­но­го ле­со­во­за его нак­ре­ня­ют с по­мощью суд­на-кре­но-ва­те­ля. Что­бы в во­ду сва­лил­ся весь лес, при­хо­дит­ся соз­да­вать боль­шой крен ле­со­во­за, а это опас­но. Пред­ла­га­емый спо­соб сос­то­ит в том, что ле­со­воз быс­т­ро («рыв­ком») нак­ре­ня­ют на не­боль­шой угол. Воз­ни­ка­ет ди­на­ми­чес­кая наг­руз­ка, и лес раз­г­ру­жа­ет­ся при не­боль­шом уг­ле кре­на.

Патент ФРГ № 1134821. Ус­т­рой­с­т­во для раз­ре­за­ния тон­кос­тен­ных плас­т­мас­со­вых труб боль­шо­го ди­амет­ра… Осо­бен­ность ус­т­рой­с­т­ва - нож рас­се­ка­ет тру­бу так быс­т­ро, что она не ус­пе­ва­ет де­фор­ми­ро­вать­ся.

22. Прин­цип «обра­тить вред в поль­зу»

а) Ис­поль­зо­вать вред­ные фак­то­ры (в час­т­нос­ти, вред­ное воз­дей­с­т­вие сре­ды) для по­лу­че­ния по­ло­жи­тель­но­го эф­фек­та.

б) Ус­т­ра­нить вред­ный фак­тор за счет сло­же­ния с дру­гим вред­ным фак­то­ром.

в) Уси­лить вред­ный фак­тор до та­кой сте­пе­ни, что­бы он пе­рес­тал быть вред­ным.

Примеры, Член-кор­рес­пон­дент Ака­де­мии на­ук

СССР П. Во­лог­дин в статье «Путь уче­но­го» («Ле­нин­г­рад­с­кий аль­ма­нах», 1953, № 5) пи­сал, что еще в -двад­ца­тых го­дах он за­дал­ся целью при­ме­нить то­ки вы­со­кой час­то­ты для наг­ре­ва ме­тал­ла. Опы­ты по­ка­за­ли, что ме­талл наг­ре­ва­ет­ся лишь с по­вер­х­нос­ти. Ток вы­со­кой час­то­ты ни­как не уда­ва­лось «заг­нать» в глубь за­го­тов­ки, и опы­ты прек­ра­ти­ли. Впос­лед­с­т­вии Во­лог­дин не раз со­жа­лел, что не ис­поль­зо­вал этот «отри­ца­тель­ный эф­фект»: про­мыш­лен­ность мог­ла бы по­лу­чить ме­тод вы­со­ко­час­тот­ной за­кал­ки сталь­ных де­та­лей на мно­го лет рань­ше, чем он был пред­ло­жен в дей­с­т­ви­тель­нос­ти.

По-иному сло­жи­лась судь­ба дру- Рис. \8 Прин­цип «об-го­го вы­да­юще­го­ся изоб­ре­те­ния - ра­тить вред в поль­зу», элек­т­ро­ис­к­ро­вой об­ра­бот­ки ме­тал­ла.

Б. Р. Ла­за­рен­ко и И. Н. Ла­за­рен­ко ра­бо­та­ли над проб­ле­мой борь­бы с элек­т­ро­эро­зи­ей ме­тал­лов. Элек­т­ри­чес­кий ток «разъ­едал» ме­талл в мес­те соп­ри­кос­но­ве­ния кон­так­тов ре­ле, и с этим ни­че­го не уда­ва­лось сде­лать. Бы­ли ис­п­ро­бо­ва­ны твер­дые и свер­х­т­вер­дые спла­вы - и все без­ре­зуль­тат­но. Ис­сле­до­ва­те­ли пы­та­лись по­ме­щать кон­так­ты в раз­лич­ные жид­кос­ти, но раз­ру­ше­ние шло еще ин­тен­сив­нее.

Однажды изоб­ре­та­те­ли по­ня­ли, что этот «отри­ца­тель­ный эф­фект» мож­но где-то при­ме­нить с поль­зой, и вся ра­бо­та пош­ла те­перь в дру­гом нап­рав­ле­нии. 3 ап­ре­ля 1943 го­да изоб­ре­та­те­ли по­лу­чи­ли ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во на элек­т­ро­ис­к­ро­вой спо­соб об­ра­бот­ки ме­тал­ла.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 142511. На рис. 18, А по­ка­за­но под­виж­ное со­еди­не­ние двух час­тей ще­ко­вой дро­бил­ки. Под­виж­ность дос­ти­га­ет­ся бла­го­да­ря сфе­ри­чес­кой фор­ме чу­гун­но­го на­ко­неч­ни­ка. Шей­ка это­го на­ко­неч­ни­ка- са­мое сла­бое мес­то кон­с­т­рук­ции, здесь обыч­но и про­ис­хо­дит из­лом. Мож­но, ко­неч­но, при­нять ме­ры для пре­дот­в­ра­ще­ния из­ло­ма. Ну а ес­ли мы за­ра­нее умыш­лен­но «сло­ма­ем» на­ко­неч­ник? Тог­да он прев­ра­тит­ся в ци­лин­д­ри­чес­кую втул­ку, ко­то­рую уже не­воз­мож­но сло­мать (рис. 18, Б).

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 152492. Для за­щи­ты под­зем­ных ка­бель­ных ли­ний от пов­реж­де­ний, вы­зы­ва­емых об­ра­зо­ва­ни­ем в грун­те мо­ро-зо­бой­ных тре­щин, за­ра­нее про­ры­ва­ют уз­кие про­ре­зи («тре­щи­ны») в сто­ро­не от трас­сы ка­бе­ля (рис. 19). Рис. 19 Ис­кус­ствен­ные «тре­щи­ны» - про­резн пре­дох­ра­ня­ют - Сам по се­бе этот прин­цип прост: на­до до­пус­тить то,ч­то ка­жет­ся не­до­пус­ти­мым,- пусть слу­чит­ся! Но тут мысль изоб­ре­та­те­ля час­то на­тал­ки­ва­ет­ся на пси­хо­ло­ги­чес­кий барь­ер.».

23. Прин­цип об­рат­ной свя­зи

а) Ввес­ти об­рат­ную связь.

б) Ес­ли об­рат­ная связь есть - из­ме­нить ее. При­ме­ры, Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 283997. Вну*

три гра­дир­ни ве­тер об­ра­зу­ет цир­ку­ля­ци­он­ные зо­ны, что сни­жа­ет глу­би­ну ох­лаж­де­ния во­ды. Что­бы по­вы­сить эф­фек­тив­ность ох­лаж­де­ния, в сек­ци­ях гра­дир­ни ус­та­нав­ли­ва­ют тем­пе­ра­тур­ные дат­чи­ки и по их сиг­на­лам ав­то­ма­ти­чес­ки из­ме­ня­ют ко­ли­чес­т­во по­да­ва­емой во­ды.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 167229. Спо­соб ав­то­ма­ти­чес­ко­го за­пус­ка кон­ве­йе­ра, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью эко­но­мии элек­т­ро­энер­гии, пот­реб­ля­емой в мо­мент за­пус­ка кон­ве­йер­но­го дви­га­те­ля, из­ме­ря­ют мощ­ность, пот­реб­ля­емую дви­га­те­лем кон­ве­йе­ра во вре­мя ра­бо­ты, фик­си­ру­ют ее в мо­мент ос­та­нов­ки кон­ве­йе­ра н по­лу­чен­ный сиг­нал, об­рат­но про­пор­ци­ональ­ный ве­су ма­те­ри­ала на кон­ве­йе­ре, по­да­ют на пус­ко­вой дви­га­тель в мо­мент за­пус­ка кон­ве­йе­ра.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 239245. Спо­соб ав­то­ма­ти­чес­ко­го ре­гу­ли­ро­ва­ния про­цес­са рек­ти­фи­ка­ции пу­тем воз­дей­с­т­вия на рас­ход оро­ше­ния в ко­лон­ну в за­ви­си­мос­ти от тем­пе­ра­ту­ры и дав­ле­ния на вы­хо­де про­дук­та, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью ста­би­ли­за­ции со­дер­жа­ния од­но­го из ком­по­нен­тов в трех­ком­по­нен­т­ной сме­си до­пол­ни­тель­но вво­дят кор­рек­цию по удель­но­му ве­су вы­ход­но­го про­дук­та.

24. Прин­цип «пос­ред­ни­ка»

Использовать про­ме­жу­точ­ный объ­ект-пе­ре­нос­чик.

Примеры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 177436. Спо­соб под­во­да элек­т­ри­чес­ко­го то­ка в жид­кий ме­талл, о г-ли­ча­ющий­ся тем, что с целью сни­же­ния элек­т­ри­чес­ких по­терь ток к ос­нов­но­му ме­тал­лу под­во­дят ох­лаж­да­емы­ми элек­т­ро­да­ми че­рез про­ме­жу­точ­ный жид­кий ме­талл, тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния ко­то­ро­го ни­же, а плот­ность и тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния вы­ше, чем у ос­нов­но­го ме­тал­ла

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 178005. Спо­соб на­не­се­ния ле­ту­че­го ин­ги­би­то­ра ат­мос­фер­ной кор­ро­зии на за­щи­ща­емую по­вер­х­ность, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью по­лу­че­ния рав­но­мер­но­го пок­ры­тия внут­рен­них по­вер­х­нос­тей слож­ных де­та­лей че­рез пос­лед­ние про­ду­ва­ют наг­ре­тый воз­дух, на­сы­щен­ный па­ра­ми ин­ги­би­то­ра.

25. Прин­цип са­мо­об­с­лу­жи­ва­ния

а) Объ­ект дол­жен сам се­бя об­с­лу­жи­вать, вы­пол­няя вспо­мо­га­тель­ные и ре­мон­т­ные опе­ра­ции

б) Ис­поль­зо­вать от­хо­ды (энер­гии, ве­щес­т­ва). При­ме­ры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 261207. Дро-

беметный ап­па­рат, кор­пус ко­то­ро­го об­ли­цо­ван из­нут­ри из­но­со­ус­той­чи­вы­ми пли­та­ми, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью по­вы­ше­ния стой­кос­ти об­ли­цов­ки пли­ты вы­пол­не­ны в ви­де маг­ни­тов, удер­жи­ва­ющих на сво­ей по­вер­х­нос­ти за­щит­ный слой дро­би. На стен­ках дро­бе­ме­та воз­ни­ка­ет, та­ким об­ра­зом, пос­то­ян­но об­нов­ля­емый за­щит­ный слой дро­би.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 307584. Спо­соб со­ору­же­ния ка­на­лов оро­си­тель­ных сис­тем из сбор­ных эле­мен­тов, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью уп­ро­ще­ния тран­с­пор­ти­ров­ки из­де­лий пос­ле мон­та­жа на­чаль­но­го учас­т­ка ка­на­ла его тор­цы зак­ры­ва­ют вре­мен­ны­ми ди­аф­раг­ма­ми, го­то­вый учас­ток ка­на­ла за­топ­ля­ют во­дой и пос­ле­ду­ющие эле­мен­ты, так­же зак­ры­тые с тор­цов вре­мен­ны­ми ди­аф­раг­ма­ми, сплав­ля­ют по это­му учас­т­ку ка­на­ла.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 108625. Спо­соб ох­лаж­де­ния по­луп­ро­вод­ни­ков ди­одов, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью улуч­ше­ния ус­ло­вий теп­ло­об­ме­на при­ме­ня­ет­ся по­луп­ро­вод­ни­ко­вый тер­мо­эле­мент, ра­бо­чим то­ком ко­то­ро­го яв­ля­ет­ся ток, про­хо­дя­щий че­рез ди­од в пря­мом нап­рав­ле­нии.

26. Прин­цип ко­пи­ро­ва­ния

а) Вмес­то не­дос­туп­но­го, слож­но­го, до­ро­гос­то­яще­го, не­удоб­но­го или хруп­ко­го объ­ек­та ис­поль­зо­вать его уп­ро­щен­ные и де­ше­вые ко­пии.

б) За­ме­нить объ­ект или сис­те­му объ­ек­тов их оп­ти­чес­ки­ми ко­пи­ями (изоб­ра­же­ни­ями). Ис­поль­зо­вать при этом из­ме­не­ние мас­ш­та­ба (уве­ли­чить или умень­шить ко­пии).

в) Ес­ли ис­поль­зу­ют­ся ви­ди­мые оп­ти­чес­кие ко­пии, пе­рей­ти к ко­пи­ям ин­ф­рак­рас­ным или уль­т­ра­фи­оле­то­вым.

Примеры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 86560. Наг­ляд­ное учеб­ное по­со­бие по ге­оде­зии, вы­пол­нен­ное в ви­де на­пи­сан­но­го на плос­кос­ти ху­до­жес­т­вен­но­го пан­но, от­ли­ча­юще­еся тем, что с целью пос­ле­ду­ющей ге­оде­зи­чес­кой съем­ки с пан­но изоб­ра­же­ния мес­т­нос­ти оно вы­пол­не­но по дан­ным та­хе­омет­ри­чес­кой съем­ки и в ха­рак­тер­ных точ­ках мес­т­нос­ти снаб­же­но ми­ни­атюр­ны­ми ге­оде­зи­чес­ки­ми рей­ка­ми.

Иногда не­об­хо­ди­мо (для из­ме­ре­ний или кон­т­ро­ля) сов­мес­тить два объ­ек­та, ко­то­рые фи­зи­чес­ки сов­мес­тить не­воз­мож­но. В этих слу­ча­ях це­ле­со­об­раз­но при­ме­нять оп­ти­чес­кие ко­пии. Так бы­ла, нап­ри­мер, ре­ше­на за­да­ча прос­т­ран­с­т­вен­ных из­ме­ре­ний на рен­т­ге­нов­с­ких сним­ках. Обыч­ный рен­т­ге­нов­с­кий сни­мок не поз­во­ля­ет оп­ре­де­лить, на ка­ком рас­сто­янии от по­вер­х­нос­ти те­ла на­хо­дит­ся очаг за­бо­ле­ва­ния. Сте­ре­ос­ко­пи­чес­кие сним­ки да­ют объ­ем­ное изоб­ра­же­ние, но и в этом слу­чае из­ме­ре­ния при­хо­дит­ся вес­ти на глаз: ведь внут­ри те­ла нет мас­ш­таб­ной ли­ней­ки! Нуж­но, та­ким об­ра­зом, «сов­мес­тить не­сов­мес­ти­мое»: те­ло че­ло­ве­ка, под­вер­г­ну­то­го прос­ве­чи­ва­нию, и мас­ш­таб­ную ли­ней­ку.

Новосибирский изоб­ре­та­тель Ф. И. Ак­се­нов ре­шил эту за­да­чу, при­ме­нив ме­тод оп­ти­чес­ко­го сов­ме­ще­ния. По спо­со­бу Ф. И. Ак­се­но­ва сте­ре­ос­ко­пи­чес­кие рен­т­ге­нов­с­кие сним­ки сов­ме­ща­ют­ся со сте­ре­ос­ко­пи­чес­ки­ми же сним­ка­ми ре­шет­ча­то­го ку­ба. Рас­смат­ри­вая в сте­ре­ос­коп сов­ме­щен­ные сним­ки, врач ви­дит «внут­ри» боль­но­го ре­шет­ча­тый куб, иг­ра­ющий -роль прос­т­ран­с­т­вен­но­го мас­ш­та­ба.

Вообще, во мно­гих слу­ча­ях вы­год­нее опе­ри­ро­вать не с объ­ек­та­ми, а с их оп­ти­чес­ки­ми ко­пи­ями. Нап­ри­мер, ка­над­с­кая фир­ма «Крю­тер Палп» поль­зу­ет­ся спе­ци­аль­ной фо­то­ус­та­нов­кой для об­ме­ра бре­вен, пе­ре­во­зи­мых на же­лез­но­до­рож­ных плат­фор­мах. По дан­ным фир­мы, фо­тог­ра­фи­чес­кий об­мер ба­лан­сов раз в 50-60 быс­т­рее руч­но­го, от­к­ло­не­ние же ре­зуль­та­тов фо­то­об­ме­ра от дан­ных точ­но­го под­с­че­та не пре­вы­ша­ет 1-2%.

Еще один ин­те­рес­ный при­мер:

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 180829-но­вый спо­соб кон­т­ро­ля по­вер­х­нос­ти внут­рен­них по­лос­тей сфе­ри­чес­ких де­та­лей. В де­таль на­ли­ва­ют ма­ло­от­ра­жа­ющую жид­кость и, пос­ле­до­ва­тель­но ме­няя ее уро­вень, про­из­во­дят фо­тог­ра­фи­ро­ва­ние на один и тот же кадр цвет­ной плен­ки. На сним­ке по­лу­ча­ют­ся кон­цен­т­ри­чес­кие ок­руж­нос­ти. Срав­ни­вая пос­ле уве­ли­че­ния (в про­ек­ци­он­ной сис­те­ме) по­лу­чен­ные этим спо­со­бом ли­нии с те­оре­ти­чес­ки­ми ли­ни­ями чер­те­жа, с боль­шой точ­нос­тью оп­ре­де­ля­ют ве­ли­чи­ну от­к­ло­не­ния фор­мы де­та­ли.

27. Де­ше­вая не­дол­го­веч­ность вза­мен до­ро­гой дол­го­веч­нос­ти

Заменить до­ро­гой объ­ект на­бо­ром де­ше­вых объ­ек­тов, пос­ту­пив­шись при этом не­ко­то­ры­ми ка­чес­т­ва­ми (нап­ри­мер, дол­го­веч­нос­тью).

Примеры. Пра­ви­ла асеп­ти­ки тре­бу­ют, что­бы ки­пя­че­ние шпри­ца с иг­ла­ми для инъ­ек­ции про­дол­жа­лось не ме­нее 45 ми­нут. Меж­ду тем во мно­гих слу­ча­ях бы­ва­ет не­об­хо­ди­мо ввес­ти ле­кар­с­т­во как мож­но быс­т­рее. Во Все­со­юз­ном на­уч­но-ис­сле­до­ва­тель­с­ком ин­с­ти­ту­те ме­ди­цин­с­ких ин­с­т­ру­мен­тов и обо­ру­до­ва­ния соз­дан шприц-тю­бик для од­но­ра­зо­во­го поль­зо­ва­ния. Это тон­кос­тен­ный со­суд из плас­т­мас­сы, на гор­ло­ви­не ко­то­ро­го ук­реп­ле­на сте­риль­ная иг­ла, за­щи­щен­ная кол­пач­ком. Кор­пус шпри­ца-тю­би­ка в за­вод­с­ких ус­ло­ви­ях за­пол­ня­ет­ся ле­кар­с­т­вен­ным пре­па­ра­том и за­па­ива­ет­ся. Та­кой шприц мож­но при­вес­ти в го­тов­ность бук­валь­но за счи­тан­ные се­кун­ды - для это­го дос­та­точ­но лишь снять кол­па­чок, прик­ры­ва­ющий иг­лу. Во вре­мя инъ­ек­ции ле­кар­с­т­во из тю­би­ка вы­дав­ли­ва­ет­ся, пос­ле че­го ис­поль­зо­ван­ный шприц-тю­бик выб­ра­сы­ва­ют.

Патент США № 3430629. Пе­лен­ка од­но­ра­зо­во­го ис­поль­зо­ва­ния. Со­дер­жит на­пол­ни­тель ти­па про­мо­каш­ки.

Существует мно­го па­тен­тов та­ко­го ти­па: на од­но­ра­зо­вые тер­мо­мет­ры, му­сор­ные меш­ки, зуб­ные щет­ки и т. д.

28. За­ме­на ме­ха­ни­чес­кой схе­мы

а) За­ме­нить ме­ха­ни­чес­кую схе­му оп­ти­чес­кой, акус­ти­чес­кой или «за­па­хо­вой».

б) Ис­поль­зо­вать элек­т­ри­чес­кие, маг­нит­ные и элек­т­ро­маг­нит­ные по­ля для вза­имо­дей­с­т­вия с объ­ек­том.

в) Пе­рей­ти от не­под­виж­ных пол^й к дви­жу­щим­ся, от фик­си­ро­ван­ных - к ме­ня­ющим­ся во вре­ме­ни,

Рис. 20 В этой вин­то­вой па­ре гай­ка дви­жет­ся без трен­ня, за счет вза­имо­дей­с­т­вия элек­т­ро­маг­нит­ных по­лей.

от нес­т­рук­тур­ных - к име­ющим оп­ре­де­лен­ную струк­ту­ру. г) Ис­поль­зо­вать по­ля в со­че­та­нии с фер­ро­маг­нит­ны­ми час­ти­ца­ми При­ме­ры. Ав­тор­с­кое сви­де­тель­с­т­во № 163559. Спо­соб кон­т­ро­ля из­но­са по­ро­до­раз­ру­ша­юще­го ин­с­т­ру­мен­та, нап­ри­мер бу­ро­вых до­лот, от­ли­ча­ющий­ся тем, что с целью уп­ро­ще­ния кон­т­ро­ля в ка­чес­т­ве сиг­на­ли­за­ции из­но­са при­ме­ня­ют мон­ти­ру­емые в те­ле до­ло­та ам­пу­лы с рез­ко па­ху­чи­ми хи­ми­чес­ки­ми ве­щес­т­ва­ми, нап­ри­мер с этил-мер­кап­та­ном.

Авторское сви­де­тель­с­т­во № 154459. Не­из­на­ши­ва­емая вин­то­вая па­ра (рис. 20). Вин­то­вая па­ра сос­то­ит из вин­та 1, в резь­бу ко­то­ро­го уло­же­на об­мот­ка 2, и гай­ки 3 с об­мот­кой 4. Винт и гай­ка рас­по­ло­же­ны с за­зо­ром меж­ду ни­ми. Гай­ка 3 жес­т­ко свя­за­на с под­виж­ным уз­лом стан­ка или при­бо­ра. При про­хож­де­нии то­ка по об­мот­кам 2 и 4 вок­руг них соз­да­ют­ся маг­нит­ные по­ля. За­мы­ка­ние этих по­лей про­ис­хо­дит со­от­вет­с­т­вен­но че­рез гай­ку и винт, при­чем маг­нит­ный по­ток дос­ти­га­ет мак­си­маль­ной ве­ли­чи­ны при сов­ме­ще­нии вит­ков вин­та и гай­ки.

При вра­ще­нии вин­та маг­нит­ный по­ток меж­ду смес­тив­ши­ми­ся один от­но­си­тель­но дру­го­го вит­ка­ми об­мо­ток вин­та и гай­ки ис­к­рив­ля­ет­ся и, как след­с­т­вие, воз­ни­ка­ет уси­лие, стре­мя­ще­еся вос­ста­но­вить пер­во­на­чаль­ное вза­им­ное рас­по­ло­же­ние вит­ков. Это уси­лие и бу­дет вы­зы­вать пос­ту­па­тель­ное пе­ре­ме­ще­ние гай­ки с под­виж­ным уз­лом.

Наличие за­зо­ра меж­ду вин­том и гай­кой поз­во­ля­ет зна­чи­тель­но прод­лить срок служ­бы вин­то­вой па­ры, сде­лать их прак­ти­чес­ки не­из­на­ши­ва­емы­ми.

«На од­ном за­во­де де­ла­ли свер­хъ­юве­лир­ную по тон­кос­ти ра­бо­ту: шли­фо­ва­ли стен­ки от­вер­с­тия ди­амет­ром в пол­мил­ли­мет­ра.

Для та­кой опе­ра­ции из­го­то­ви­ли ми­ни­атюр­ный шли-фо­валь­ник ди­амет­ром в две де­ся­тых мил­ли­мет­ра, об­сы­пан­ный ал­маз­ной пылью.

Инструментик этот вра­ща­ла пнев­ма­ти­чес­кая тур­би­на со ско­рос­тью 1000 обо­ро­тов в се­кун­ду! Кро­ме то­го, шли-фо­валь­ник дви­гал­ся по кон­ту­ру от­вер­с­тия, об­хо­дя его каж­дую ми­ну­ту 150 раз. Ра­бо­чий был не в си­лах про­ник­нуть взгля­дом в зо­ну об­ра­бот­ки, не мог уло­вить мо­мент, ког­да кро­хот­ный ин­с­т­ру­мент ка­сал­ся де­та­ли. Ра­бо­чий то за­тя­ги­вал про­цесс об­ра­бот­ки, то кон­чал его слиш­ком ра­но, в обо­их слу­ча­ях де­та­ли шли в брак.

Собирались уже кон­с­т­ру­иро­вать уни­каль­ный ста­нок-ав­то­мат. Но изоб­ре­та­тель­с­кая мысль наш­ла прос­той вы­ход: де­таль изо­ли­ро­ва­ли от стан­ка, при­со­еди­ни­ли к ней один по­люс элек­т­ро­ба­та­рей­ки, а дру­гой по­люс под­ве­ли к стан­ку. В цепь вклю­чи­ли уси­ли­тель и гром­ко­го­во­ри­тель. Те­перь, как толь­ко ин­с­т­ру­мент ка­сал­ся де­та­ли, гром­ко­го­во­ри­тель «вскри­ки­вал». Кри­ча­щий ста­нок из­да­вал зву­ки, по ко­то­рым мож­но бы­ло су­дить и о том, ког­да на­ча­лась шли­фов­ка, и о том, как она про­хо­дит,- то­наль­ность зву­ка ме­ня­лась» 1.