Александр Селюцкий - Вдохновение по заказу. Уроки изобретательства

В дальнейшем было решено поставить верхнюю сетку — из конструктивных соображений, а также в связи с тем, что при малых скоростях обезвоживающий вал брал на себя массу.

Как видим, алгоритм не только позволил решить задачу, но и решил ее более качественно, чем мы могли ожидать. «Вредный» эффект сепарации перестал быть вредным и, наоборот, позволил получить такой эффект, который невозможен на обычных бумагоделательных машинах, «благополучных» с точки зрения сепарации.

В данном случае решение этой задачи пришло на аналитической стадии алгоритма. Но мы продолжили решение задачи дальше с целью нахождения возможно большего числа вариантов. Следующая стадия использования алгоритма и наиболее эффективная — оперативная.

Устанавливаем с учетом решений на предыдущих стадиях техническое противоречие (ТП) типа «форма» (схема машины) — «вредные факторы» и находим с помощью таблицы типовых приемов возможность устранения ТП — это приемы № 1, 33, 21, 22.

1 — принцип дробления. Он уже использовался при разделении процессов обезвоживания и формования бумажного полотна, преследуя в принципе те же цели. Вспомним, что в противоречие вступили «форма» машины (схема — илоскосеточная) —«вредные факторы», ухудшающие качество формуемого бумажного полотна.

33 — прием гласит: объекты, взаимодействующие с данным объектом, должны быть сделаны из того же материала. В самом деле, на факел мы воздействовали другим факелом, совместив их по плоскости раздела в один.

21 — принцип проскока. Вредные или опасные стадии процесса должны преодолевать на большой скорости. И это было — факел на большой скорости превращается в плоскость.

22 — принцип «обратить вред в пользу». Он и был использован при решении задачи.

Создается обманчивое впечатление, что три предыдущие стадии решения по АРНЗ не давали решения и только четвертая стадия — оперативная давала каскад принципов, в зашифрованном или почти в явном виде содержащих решение. Что ж 7мы тоже пытались это сделать, а именно: использовать таблицу типовых приемов устранения технических противоречий, минуя первые три стадии АРИЗа и не тратя времени на очистку ее (задачи) от шелухи внешних атрибутов. И — ничего не получилось.

Прежде чем приступить к решению задачи оперативным путем, необходимо четко выявить условие задачи, найти ИКР и ТП. В противном случае можно до бесконечности манипулировать таблицей, используя лишь кажущиеся ТП (вспомним хотя бы, как мы неправильно определили ИКР). И наоборот, используя первоначальные стадии АРИЗ, можно прийти к решению гораздо раньше.

Имея уже приемлемое решение, мы несколько раз применяли АРИЗ с учетом этого решения, чтобы отыскать возможно больше побочных вариантов. И здесь пришло еще одно интересное прикладное применение рассмотренного выше способа устранения сепарации при производстве бумажного полотна методом напыления. Мы уже отмечали, что чем меньше радиус сбрасывающего вала, тем меньше угол раскрытия факела, и наоборот. А в нашем случае, когда сбрасывающих валов два? Оказывается, что симметрия факела в этом случае нарушается, т. е., изменяя радиус сбрасывающих валов, мы можем регулировать положение крупной фракции по толщине листа, располагая ее ближе то к одной, то к другой стороне листа. Значение этого решения трудно переоценить. Существует целый класс бумаг с покрытием: хром-эрзац, клеевые ленты, кабельные бумага, мешочные бумаги с ламинированным слоем— одним из существенных недостатков которых является скручиваемость. Тот же недостаток существовал и при эффекте сепарации. В малой степени он выражен во всех бумагах, так как эффект сепарации в них не изжит (на этом основано, кстати, определение машинной и свободной сторон листа).

Регулируя структуру листа по толщине, мы можем, следовательно, менять характеристики скручиваемости. Наносим, предположим, клеевой слой на ленту для склейки шпона (в мебельной промышленности) и, чтобы избежать скручиваемости, загоняем на противоположную сторону исходного листа мелкую фракцию волокон — моменты от усадки компенсируются.

ЗАДАЧА 2

Что представляет собой сеточная (формующая) часть бумагоделательной машины? Это — система валов (параллельных), обтянутых бесконечной сеткой. По существу, обыкновенный транспортер, в котором роль тягового элемента выполняет сетка. На сетке происходит обезвоживание и формование бумажной массы (рис. I).

В последнее время за рубежом появилось много машин двухсеточного типа («Инверформ», «Вертиформа», «Бел-Байформер», «Паприформер»), В них бумажная масса транспортируется, обез

воживается и формуется между двумя сетками (рис. II). Сетки по мере их износа нуждаются в смене (примерно раз в неделю). Как происходит смена сетки?

На односеточной машине один из валов опускают — на сетке образуется слабина. Сетку растягивают на «скалках» — легких алюминиевых стержнях — и выводят вбок за пределы валов.

Надевание новой сетки производят в обратном порядке. Время смены — до четырех часов.

На двухсеточной машине оба вала отводят внутрь каждой петли — сетки дают слабину; растягивают обе сетки на скалках так, чтобы они не касались друг друга, иначе их невозможно вывести вбок за пределы валов.

Необходимо учесть, что вес каждого из валов до 30 тонн.

Валы установлены горизонтально с отклонением не более 0,1 мм на длину вала — 10 м; при отводе валов все горизонтирование нарушается. Валы с торцов соединены с вакуумной системой. Соединения, естественно, герметизированы. При отводе валов соединение необходимо разбирать.

Итак, задача: найти способ быстрой смены сеток.

Часть 1. Выбор задачи.

Шаг 1—1. Какую характеристику объекта надо изменить? Время и простоту смены сеток.

Какие характеристики объекта заведомо нельзя менять при решении задачи? Схему машины, ее конструкцию. Стоимость машины велика (до 10 миллионов рублей), переделывать нерационально. Кроме того, конструкция машины тесно связана с технологией производства бумаги, можно ее нарушить.

Какие расходы снизятся, если задача будет решена? Уменьшится простой машины, т. е. увеличится выработка бумаги. Отпадет надобность в сложных устройствах для отвода валов.

Каковы (примерно) допустимые затраты? Затраты равны стоимости бумаги, которая могла бы быть выработана за время простоя машины, умноженной на количество простоев в год. Время простоя 4 часа = 240 мин; скорость машины 700 м/мин; ширина машины 8 м. 700 м/мин X 240 минХ8 м = 1 344000 м 2бумаги. Масштаб — только целлюлозно-бумажная промышленность. Количество простоев в году — 48. Значит, за год недовыработано 1344000X48=64512 000 м 2бумаги. С 1 января 1966 г. оптовая цена за 1000 м 2газетной бумаги — 7 р. 65 к. Итак, 7 р. 65 к.Х64512=493516 руб. (но одной машине).