Генрих Альтшуллер - Найти идею

Пояснение 2. Задача четко решается по стандарту 1.2.2 на устранение вредной связи введением видоизмененных В 1и В 2. Но мы рассматриваем анализ этой задачи именно по АРИЗ, поэтому отсылку к стандартам не принимаем во внимание.

2.1. Оперативная зона (ОЗ).Пространство, ранее занимаемое крышкой, т. е. «пустой» слой над жидким шлаком.

2.2. Оперативное время (ОВ).Т 1 — время от начала заливки до окончания слива шлака. Т 2— время до заливки ковша.

2.3. Вещественно-полевые ресурсы.

Внутрисистемные ВПР:

1) «отсутствующая крышка», т. е. воздух в пустом слое над шлаком;

2) жидкий шлак, прилегающий к «отсутствующей крышке»;

3) тепловое поле изделия, т. е. жидкого шлака.

Внешнесистемные ВПР:

1) воздух над «отсутствующей крышкой»;

2) фоновые поля.

Надсистемные ВПР:

1) отходов нет;

2) «копеечные» — воздух, вода, земля (почва) и т. п.

3.1. ИКР-1.Икс-элемент, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, предотвращает в течение ОВ образование корки, сохраняя способность отсутствующей крышки свободно пропускать шлак при заполнении и опорожнении ковша.

3.2. Усиленный ИКР-1.Для усиления формулировки ИКР-1 надо заменить «икс-элемент» словами «слой воздуха».

3.3. Макро-ФП.Слой воздуха в ОЗ должен быть заполнен нетеплопроводным веществом, чтобы уменьшить охлаждение шлака, и не должен быть заполнен веществом, чтобы не мешать заливу и сливу шлака.

3.4. Микро-ФП.Слой воздуха в ОЗ должен быть заполнен связанными друг с другом частицами, чтобы не проходил холодный воздух, и не должен быть заполнен связанными частицами, чтобы свободно проходил наливаемый и сливаемый шлак.

3.5. ИКР-2.Слой воздуха в ОЗ при заливке шлака должен сам превращаться в нетеплопроводное вещество, которое должно само же исчезать при сливании шлака.

4.1. МетодММЧ. В этой записи шаг 4.1 опущен, чтобы подробнее рассмотреть 4.2.

4.2. Шаг назад отИКР. Формально в данном случае шаг 4.2 следует пропустить: мы не знаем, какой должна быть готовая система.

Но любопытно использовать и этот шаг…

ИКР: «готовая система» включает какую-то «крышку», идеально (полностью) отделяющую холодный воздух от горячего шлака (рис. 20).

Шаг назад от ИКР: появилось сквозное отверстие. Устранение дефекта: простейший, очевидный способ — использовать «пробку» (рис. 21).

Переход к общему решению: «крышка» должна состоять из многих «пробок» (рис. 22).

Техническое решение: «пробки», выполненные из ВПР, т. е. из воздуха и шлака, — пористые шлаковые гранулы, пена.

Главный ВПР — воздух, следовательно, больше всего подходит пена (рис. 23).

4.3. Применение смесей.Воздух и шлак дают рад структур, обладающих высокими теплоизолирующими свойствами: пористые гранулы, полые гранулы, пена. Больше всего воздуха в пене, а мы проверяем «линию воздуха» (шаг 3.2). Первый вероятный ответ — использование пены в качестве «крышки». Пену образуют, добавляя небольшое количество воды в ковш во время заливки шлака. Таким образом, идею реализуют, не выходя за рамки имеющихся ВПР. Это обусловливает высокое качество решения.

4.4. Применение «пустоты».Идея применения шлаковой пены закономерно появляется и на этом шаге.

Ответ — а. с. 400621: при заливке шлака создают покрытие из шлаковой пены; при сливании шлак свободно проходит через такую «крышку».

Крышка сделана из шлака. Между тем шлак — изделие, а не инструмент или внешняя среда. Применение шлака для создания крышки оказалось возможным потому, что расход шлака в данном случае ничтожен.

В ТРИЗ давно используется идея введения в изделие добавок — небольших управляемых доз вещества. В задаче о шлаке мы сталкиваемся с применением «антидобавок» — изъята и применена небольшая доза изделия. Видимо, это допустимо во всех случаях, когда изделие «безразмерно» (например, если изделие — поток жидкости и газа).

Рассмотрим теперь задачу, с которой мы еще не встречались в этой книге.

Задача 8.3. При искусственном опылении растений поток воздуха от воздуходувки переносит пыльцу. Но растения в процессе эволюции выработали способность быстро закрывать цветы (смыкать лепестки) при сильном ветре. А слабый ветер плохо переносит пыльцу. Как быть?

1.1. Мини-задача.ТС для переноса пыльцы включает воздуходувку, создаваемый ею ветер, цветы (лепестки и пыльцу). ТП-1: сильный ветер хорошо переносит пыльцу, но соединяет лепестки (и пыльца не выходит). ТП-2: слабый ветер не закрывает лепестки, но и не переносит пыльцу. Необходимо при минимальных изменениях в системе обеспечить перенос пыльцы ветром воздуходувки.

Пояснение 1. По примечанию 4 следует заменить термин «ветер». Но ветер — природный элемент, не меняемый по условиям задачи. Поэтому можно сохранить слово «ветер», хотя, строго говоря, его следовало бы заменить словами «поток воздуха» или «поток частиц воздуха».

1.2. Конфликтующая пара.Изделие — пыльца и лепестки. Инструмент — ветер (сильный, слабый).

1.3.Схемы ТП.

ТП-1: сильный ветер

ТП-2: слабый ветер

1.4. Выбор ТП.

Главная цель системы — перенос пыльцы. Выбираем ТП-1.

1.5. Усиление ТП.Будем считать, что вместо «сильного ветра» в ТП-1 действует «очень сильный ветер».

1.6. Модель задачи.Даны лепестки, пыльца и очень сильный ветер. Очень сильный ветер хорошо переносит пыльцу, но соединяет лепестки. Необходимо найти такой икс-элемент, который, сохраняя способность сильного ветра переносить пыльцу, обеспечил бы разъединенное положение лепестков.

2.1. Оперативная зона.Прилепестковое пространство.

2.2. Оперативное время.Т 1— все время действия очень сильного ветра, Т 2— некоторое время до действия ветра.

2.3. Вещественно-полевые ресурсы.Воздух в прилепестковом пространстве. Механическое поле сильного ветра.

3.1. ИКР-1.Икс-элемент в ОЗ, абсолютно не усложняя систему и не вызывая вредных явлений, обеспечивает в течение ОВ несоединение лепестков, сохраняя способность очень сильного ветра переносить пыльцу.