Владимир Петров - Задачник по АРИЗ-85-В

Для решения задачи предложено использовать физический эффект — виброожижение мелкодисперсных веществ (порошков, гранул): под действием вибрации эти вещества переходят в псевдожидкое состояние и становятся очень текучими. Виброожиженный тонер не нуждается в шнеке для его перемещения из бункера в картридж — при подаче вибрации тонер сам вытекает из горловины бункера с огромной скоростью.

При этом возникла вторичная задача: как остановить поток виброожиженного тонера, ведь при выключении вибрации быстро вытекающий из бункера порошок, да еще при отсутствии шнека, не сразу уплотняется в горловине бункера и некоторое время продолжает течь. В результате значительная часть тонера неконтролируемо высыпается уже после выключения вибрации, что не позволяет дозировать тонер с требуемой точностью.

Для решения этой задачи предложено использовать прием «обратить вред в пользу» и усилить вредный процесс уплотнения тонера, из-за которого при отсутствии вибрации необходим шнек для выгрузки тонера из бункера. Это достигнуто за счет того, что вибрация подводится к тонеру с помощью перфорированной трубы, открытый конец которой проходит через горловину бункера. При включении вибрации тонер ожижается и легко затекает в трубу через отверстия перфорации, а при выключении вибрации поток тонера быстро уплотняется в этих отверстиях и плотно затыкает их до следующего цикла включения вибрации. Решение показано на (рис. 20).

Рис. 20. Вибрационный дозатор тонера (вариант) 50 50 Патент США 5 909 829.

ШАГ 6.2. Проверка формулировки задачи на сочетание нескольких задач.

Задача решена.

ШАГ 6.3. Изменение задачи.

Задача решена.

ШАГ 6.4. Переформулировка мини-задачи.

Задача решена.

Часть 7. Анализ способа устранения ФП

ШАГ 7.1. Контроль ответа.

Описанное решение удовлетворяет требованиям, описанным в задаче.

ШАГ 7.2. Предварительная оценка полученного решения.

Контрольные вопросы:

а) Обеспечивает ли полученное решение выполнение главного требования ИКР-1 («Элемент сам…»)?

Полученное решение выполняет главное требование ИКР-1.

Тонер производительно дозируется, но не уплотняется (не слипается).

б) Какое физическое противоречие устранено (и устранено ли) полученным решением?

ОЗ в течение ОВ должна прикладывать силук частицам тонера, чтобы его расфасовывать, и не должна прикладывать силук частицам тонера, чтобы он не слипался.

в) Содержит ли полученная система хотя бы один хорошо управляемый элемент? Какой именно? Как осуществлять управление?

Да. Вибрация воздействует на частицы тонера.

г) Годится ли решение, найденное для «одноцикловой» модели задачи в реальных условиях со многими циклами?

Годится.

ШАГ 7.3. Проверка формальной новизны.

Решение защищено патентами США 5,909,829 и 5,947,169.

ШАГ 7.4. Какие подзадачи возникнутпри технической разработке полученной идеи? Записать возможные подзадачи: изобретательские, конструкторские, расчетные, организационные.

Это решение было реализовано в действующих образцах промышленного дозатора, которые были использованы на производстве.

Часть 8. Применение полученного ответа

ШАГ 8.1. Как должна быть изменена надсистема?

Надсистема не изменится.

ШАГ 8.2. Новое применение системы(надсистемы).

Пока не известно.

ШАГ 8.3. Использование полученного ответапри решении других задач.

Пока не известно.

Часть 9. Анализ хода решения

ШАГ 9.1. Сравнение реального хода решения задачи с теоретическим.

Реальный ход решения полностью совпадает с теоретическим.

ШАГ 9.2. Сравнение результата с данными информационного фонда ТРИЗ.

В информационном фонде ТРИЗ не найдено подобное решение.

Часть I. Анализ задачи

ШАГ 1.1. Условие мини-задачи(без специальных терминов).

Техническая система:

ТС для генерации звука в телевизоре.

ТС включает: телевизор, его экран и динамики.

Техническое противоречие 1 (ТП-1):

Большая площадь динамиков обеспечивает хороший звук, но увеличивает размеры телевизора и портит его внешний вид.

Техническое противоречие 2 (ТП-2):

Маленькая площадь динамиков не увеличивает размеры телевизора и не портит его внешний вид, но не обеспечивает хороший звук.

Необходимо при минимальных изменениях в системе обеспечить хороший звук, не увеличивая размеры телевизора.

ШАГ 1.2. Выделить и записать конфликтующую пару элементов: изделие и инструмент.

Инструмент — динамик.

Изделие — телевизор.

Состояния инструмента:

Состояние 1 — большая площадь динамиков.

Состояние 2 — малая площадь динамиков.

ШАГ 1.3. Составить графические схемы ТП-1 и ТП-2.

ТП-1 (большая площадь динамиков).

ТП-2 (малая площадь динамиков).

ШАГ 1.4. Выбрать из двух схем конфликта(ТП-1 и ТП-2) ту, которая обеспечивает наилучшее осуществление главного производственного процесса (основной функции системы, указанной в условиях задачи).

Указать, что является главным производственным процессом (ГПП).

ГПП — хорошее качество звука.

Выбираем ТП-1 — большая площадь динамика.

ШАГ 1.5. Усилить конфликт, указав предельное состояние (действие) элементов.

Очень большая площадь динамиков — размером на весь телевизор.

ШАГ 1.6. Формулировка модели задачи.

1. Конфликтующая пара

Телевизор с динамиками очень большой площади.

2. Усиленная формулировка конфликта

Очень большая площадь динамиков обеспечивает звук высшего качества, но очень увеличивает размеры телевизора и делает уродливым его внешний вид.

3. Икс-элемент

Х-элемент уменьшает размеры телевизора, не ухудшая качество звука.

ШАГ 1.7. Применение стандартов.

В случае большой площади динамика.

Где

В 1 — телевизор;

В 2 — динамик;

П — сигнал.

Сигнал ( П 1) воздействует на динамик ( В 2) большой площади, создает звук высшего качества в телевизоре ( В 1) — прямая стрелка.

Динамик ( В 2) большой площади увеличивает габариты телевизора ( В 1) — волнистая стрелка.