 |
Методы эвристического расчленения и редукции
|
|
|
|
Эти методы основываются на способности аналитического мышления человека расчленять предметы и явления на составные части с выделением причинных связей.
Сущность методов расчленения заключается в разделении традиционных технических объектов, дифференциации их функций, элиминации отдельных частей, упрощении и редукции элементов и операций. "Дифференциация орудий, - говорит С. А. Семенов, - возникает с древнейшего палеолита. В позднем палеолите состав орудий, по предварительным данным, соответствует 30-35 функциям. Развитый неолит делает новый шаг к дифференциации орудий, состав которых возрастает еще в 3-4 раза".
Метод дробления общественных потребностей на несколько субпотребностей с последующим созданием технического объекта для удовлетворения каждой отдельной субпотребности приводит к дифференциации технических объектов.
На основе древнего универсального ножа путем дифференциации потребностей созданы столовые ножи, ножи для мяса, рыбы, фруктов, хлеба, очистки картофеля, кинжалы, кортики, перочинные ножи, садовые ножи, охотничьи ножи, складные ножи, боевые ножи и т. д.
Аналогично изобретатель Э. К. Веске путем дифференциации ручных щипцов разработал устройство для фиксации задних конечностей мелких животных. Бранши предлагаемых фиксирующих щипцов выполнены разновеликими, они согнуты внутрь и имеют на концах скобы, охватывающие конечность (авт. свид. СССР № 202456).
Метод анализа статистических данных использовал Д. И. Менделеев при изобретении пироколлоидного пороха. Он изучил статистические данные французской железной дороги и анализировал грузы, которые по разным дорогам приводили к пороховому заводу. Отбрасывая явно не подходящие материалы, Д. И. Менделеев получил состав и предварительные данные пропорции бездымного пороха, выпускаемого во Франции. Дальнейший анализ привел к созданию более эффективного пироколлоидного пороха.
|
|
|
Метод секционирования предполагает дробление технического объекта на секции, ячейки, блоки, звенья с целью удовлетворения технологических требований современного производства, обеспечения взаимозаменяемости, удобства в эксплуатации, обслуживании, ремонте.
Изобретатели Б. С. Дьяков, В. М. Жукова и Л. В. Карасев сконструировали переносный ящик под слесарный инструмент. Оригинальность конструкции заключается в том, что ящик выполнен в виде многосекционного чемодана с карманами в каждой секции (авт. свид. СССР №172694).
Метод создания разъемных и съемных конструкций позволяет создавать технические объекты с удобно взаимозаменяемыми элементами.
Американский изобретатель П. Вуд в 1819 г. изобрел первый разъемный плуг. Оригинальность конструкции многоцелевого спортивного планера стандартного класса, сконструированного В. Ф. Спиваком и А. Ф. Колесниковым, заключается в том, что консоли его крыла снабжены быстросъемными приставками, а в фюзеляже установлен съемный бак водобалласта (авт. свид. СССР № 165083). Новизна офтальмоскопа, предложенного А. М. Водовозовым, состоит в применении съемных сменных монохроматических источников света (авт. свид. СССР №248894).
Метод составных конструкций аналогичен методу разъемных конструкций и отличается от него лишь тем, что отдельные элементы технического объекта могут быть и неразъемными.
Русский изобретатель В. Н. Чиколев в 1883 г. создал составной отражатель света. Он предложил вместо общепринятого в то время тяжелого и несовершенного отражателя Манжена свой кольцевой рефлектор, составленный из девяти сферических зеркальных частей.
Метод дробления технологического процесса или операции на стадии или приемы позволил изобретателям В. И. Шаркову, О. А. Дмитриеву и Г. И. Вайде разработать способ производства дрожжей путем разделения процесса выращивания на две стадии при скачкообразном изменении рН (авт. свид. СССР № 246445).
|
|
|
Метод дезинтеграции заключается в разделении жидких, твердых или газообразных тел на части с целью получения нового технико-экономического эффекта. По этому методу были изобретены способы и конструкции для измельчения угля, глины, гипса, соли, формовочной смеси, очистки газов от пыли и водяных паров, позволяющие повысить качество веществ и материалов.
Изобретатель Е. И. Богданов предложил барабанный промывочный грохот для дезынтеграции и классификации песков (авт. свид. СССР № 202018).
Метод близнецов заключается в расчленении объекта на две аналогичные части. Этим методом изобретатель К. М. Сиваш создал искусственный коленный сустав, выполненный из двух полусуставов (авт. свид. СССР № 202459).
Метод бифуркации предполагает разделение производственного потока или процесса на две параллельные части. Иногда бифуркация применяется для увеличения пропускной способности потока на определенном участке и связана с обратным объединением раздвоенных потоков по мере продвижения.
Изобретатели А. П. Кочур, И. Д. Войтович и Г. А. Михайлов предложили криотронный логический элемент НЕ - ИЛИ, отличающийся тем, что сверхпроводящий контур в нем содержит две ветви, одна из которых состоит из последовательно соединенных вентилей входных криотронов, а другая - из последовательно соединенных сетки выходного и вентиля управляющего криотронов (авт. свид. СССР № 248766).
Метод дробления традиционного объекта на мелкие однородные части позволил И. Гутенбергу изобрести печатную машину. С IX до XV в. книги печатались с цельной для каждого листа книги гравировальной печатной доски. И. Гутенберг разделил печатную доску на отдельные подвижные литеры, создав возможность их многократного использования.
Метод изолирования применяется для предупреждения вредного или нежелательного влияния или воздействия среды. По методу изолирования изобретены простейшие жилища человека - ветровой заслон, шалаш, палатка, вигвам, юрта и типи - индийская коническая палатка из жердей, покрытых шкурами. Английский изобретатель В. Марр в 1834 г. создал огнестойкий денежный шкаф, помещая один ящик в другой так, что оставался изоляционный промежуток в 8-10 см, заполненный мрамором, фарфором и жженой глиной.
|
|
|
Методом локализации вредных явлений и производственных процессов Г. Деви изобрел безопасную лампу для шахт, в которой пламя изолируется от внешней среды сетчатым цилиндром из медной проволоки. С целью локализации производственного процесса Д. И. Менделеев в 1888 г. предложил способ подземной газификации угля.
Метод инкапсюляции рекомендует в целях предохранения объекта от внешнего воздействия помещать его в оболочку, гильзу, капсулу и т. п.
Изобретатель А. Я. Бродский предложил проволоку для сварки и наплавления криволинейных швов, позволяющих выполнять сварку лежащим электродом. Существенная новизна конструкции заключается в том, что проволоки помещены в гильзу (авт. свид. СССР № 249510).
Метод применения перегородок, разделяющих традиционный технический объект на две или несколько частей отличается простотой реализации. Новаторы П. В. Малыгин и В. М. Кочетков создали гидравлический тормоз, отличающийся тем, что с целью плавного и быстрого торможения внутренний объем цилиндра тормоза разделен перегородкой на две полости (авт. свид. СССР №241839).
Метод экранирования позволил разработать способы и устройства для защиты космических аппаратов от радиационного излучения - способ электростатического экрана, внешний защитный экран из металлов с высоким кулоновским барьером, поглощающий экран, противоосколочный экран из водородсодержащего материала, расщепляющий тяжелые ядра первичного космического излучения.
Этим методом А. М. Пономарев создал способ электрошлаковой сварки, особенность которого заключается в том, что между свариваемыми кромками и формирующими ползунами помещают экранирующие пластины (авт. свид. СССР № 246746).
Метод автономизации объекта, элемента или процесса заключается в придании им самостоятельных функций, автономного управления и привода, обособленного размещения в пространстве и т. п.
|
|
|
Отличительной особенностью конструкции преобразовательной подстанции электропередачи постоянного тока, разработанной К. А. Герциком и др., является то, что для каждого преобразовательного блока имеется автономное выходное устройство (авт. свид. СССР № 237981).
Метод элиминации заключается в сокращении числа элементов технического объекта, преимущественно в связи с утратой или изменением соответствующих функций, в исключении вредных промежутков в пространстве и во времени. Т. А. Эдисон считал его одним из главных методов решения изобретательских задач.
По этому методу Ван Хоутен изобрел способ удаления из порошка какао трудноперевариваемых масел. Это позволило изготовлять вкусный напиток шоколад, который вскоре завоевал мировой рынок.
К специальным приемам метода следует причислить также отделение вредных и нежелательных примесей веществ и материалов, дезодорацию жиров, денитрацию химических соединений, дегазирование жидких электриков, обессмоливание газов, обезуглероживание сталей, обезвоживание твердых и жидких продуктов, устранение обратных холостых ходов.
Гребные винты в течение длительного времени имели внешнее колесо. Изобретатель Г. Блексленд (английский патент № 8729) усовершенствовал гребной винт путем элиминации колеса.
Метод отделения технических элементов в процессе работы является разновидностью метода элиминации. По этому методу изобретены системы аварийного спасения экипажа с отбрасыванием космического корабля от ракеты-носителя, применяемые для космических кораблей "Аполлон" и "Меркурий", а также система катапультирования космонавтов вместе с креслом через люки космического корабля, применяемая в системе аварийного спасения космического аппарата "Джемини".
Метод симплификации заключается в упрощении принципа работы технического объекта, конструкции и технологии, компоновки и кинематической схемы, уменьшении количества сменных изнашивающихся частей, рациональном применении типа привода и передач.
Английский адвокат Д. Клерк предложил вместо четырехтактного двигателя внутреннего сгорания двухтактный двигатель более простого действия.
Упрощение конструкции часто достигается уменьшением количества деталей с одновременным расширением функций оставшихся элементов. На Коломенском заводе тяжелых станков заменили главный и тангенциальный суппорт зубофрезерного станка типа 5330 одним универсальным, вследствие чего общее число деталей станка сократилось на 737 штук и на 1200 кг снизился вес станка.
|
|
|
