Приемы устранения противоречий Г.С. Альтшуллера

Кондратьева Дарья Сергеевна

УИ 3-1

ТРИЗ. Приемы устранения противоречий Г.С. Альтшуллера 
 

1.Принцип дробления

разделить объект на независимые  части;

выполнить объект разборным;

увеличить степень дробления  объекта.

Ковш одноковшового  экскаватора со сплошной полукруглой режущей кромкой, отличающийся тем, что для обеспечения быстрой и удобной замены сплошной режущей кромки последняя выполнена из отдельных съемных секций.

2.Принцип  вынесения:

• отделить от объекта мешающую часть (мешающее свойство);
• выделить единственную нужную часть (нужное свойство).

Раньше горноспасатель носил на спине ранец с холодильным устройством; теперь оно помещено в отдельном контейнере.

3. Принцип местного качества:

• перейти от однородной структуры объекта или внешней среды (внешнего воздействия) к неоднородной;
• разные части объекта должны иметь (выполнять) различные функции;
• каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее благоприятных для ее работы.

В начале XX века изобретатели маховиков старались  отодвинуть основную массу как можно дальше от центра, не понимая, что при этом центробежным силам тем легче разорвать маховик, чем больше обороты. Инженер самоучка А.Уфимцев поступил иначе. Он сделал диск массивным в центре и утончающимся к периферии. На больших скоростях вращения маховик становится равнопрочным и не разрывается. Соответственно росла энергоемкость маховика. Ее пределом служила прочность материала, из которого сделан диск.

4. Принцип асимметрии:

• перейти от симметричной формы объекта к асимметричной;
• если объект асимметричен, увеличить степень асимметричности.

Портные ножницы

5. Принцип асимметрии:

• перейти от симметричной формы объекта к асимметричной;
• если объект асимметричен, увеличить степень асимметричности.

Роторный экскаватор, включающий ротор и стрелу, отличающиеся тем, что, с целью уменьшения усилия резания, оно выполнено с устройством для разогрева мерзлого грунта, имеющим форсунки, смонтированные, например, на секторах по обеим торцам ротора.

6. Принцип универсальности:

• объект выполняет несколько разных функций, благодаря чему отпадает необходимость в других объектах.

Пылесос с возможностью влажной уборки

7. Принцип матрешки:

• один объект размещен внутри другого объекта, который в свою очередь находится внутри третьего и т. д.;
• один объект проходит сквозь полость в другом объекте.

Подзорная труба

8. Принцип антивеса:

• компенсировать вес объекта соединением его с другим, обладающим подъемной силой;
• компенсировать вес объекта взаимодействием со средой (за счет аэро - и гидродинамических сил).

При создании сверхмощных турбогенераторов возникла сложная задача: как уменьшить давление ротора на подшипники. Решение нашли в том, что над турбогенератором установили сильный электромагнит, компенсирующий давление ротора на подшипники. 
 

9. Принцип предварительного антидействия:

• заранее придать объекту напряжения, противоположные недопустимым или нежелательным рабочим напряжениям;
• если по условию задачи необходимо совершить какое-то действие, надо заранее совершить антидействие.

Заготовку турбинного диска устанавливают на вращающийся поддон. Нагретая заготовка по мере охлаждения сжимается. Но центробежные силы (пока заготовка не потеряла пластичности) как бы отштамповывают заготовку. Когда же деталь остынет, в ней появятся сжимающие усилия.

10. Принцип предварительного действия:

• заранее выполнить требуемое действие (полностью или хотя бы частично);
• заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие без затрат времени на доставку и с наиболее удобного места.

Производители носков соединяют их перед продажей скрепкой или ниткой (одноразовым соединением). Изобретательница предлагает заменить одноразовое соединение на многоразовое – кнопочное. Кнопки могут крепиться на дополнительных ленточках, пришитых к краю носков

11. Принцип «заранее подложенной подушки»:

• компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее

подготовленными аварийными средствами.

Оплетение заранее места взрыва гибкой сетью  делает его безопасным для окружающих. Сеть быстро крепится к земле специальными анкерами.

12.Принцип эквипотенциальности:

• изменить условия работы так, чтобы не приходилось поднимать или опускать объект.

Контейнеровоз, в  котором груз не поднимается в  кузов, а только приподнимается гидроприводом  и устанавливается на опорную  скобу. Такая машина работает без  крана и перевозит значительно более высокие контейнеры. 

13. Принцип «наоборот»:

• вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие;
• сделать движущуюся часть объекта или внешней среды неподвижной, а неподвижную - подвижной;
• повернуть объект «вверх ногами», вывернуть его.

 Способ  вибрационной очистки металлоизделий  в абразивной среде, отличающийся  тем, что с целью упрощения  процесса очистки движения вибрации  сообщают обрабатываемой детали (а не абразиву).

14. Принцип сфероидальности:

• перейти от прямолинейных частей объекта к криволинейным, от плоских поверхностей - к сферическим, от частей, выполненных в виде куба и параллелепипеда, - к шаровым конструкциям;
• использовать ролики, шарики, спирали;
• перейти от прямолинейного движения к вращательному, использовать центробежную силу.

Устройство для  вварки труб в трубную решетку, в  котором электродами служат катящиеся  шарики.

15. Принцип динамичности:

• характеристики объекта или внешней среды должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы;
• разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга;
• если объект в целом неподвижен, сделать его подвижным, перемещающимся.

Руководители журнала "Тайм" уже готовятся к тому времени, когда подписчики будут  получать журнал по собственному заказу, причем у разных подписчиков один и тот же номер своим содержанием будет отличаться. Это позволит более полно удовлетворять запросы читателей

16. Принцип частичного или избыточного действия:

• если трудно получить 100 процентов требуемого эффекта, надо получить чуть меньше или чуть больше - задача при этом существенно упростится.

 При запайке  ампул с лекарством сильным  пламенем горелки ампулы запаиваются  хорошо, но лекарство в ампулах  от перегрева теряет свои свойства. Если пламя сделать слабым, то с лекарством все в порядке, но не все ампулы запаиваются. Предложено вести запайку максимальным пламенем, установив ампулы в емкость с водой (для снятия избытка энергии) таким образом, чтобы на поверхности воды находились только верхние части ампул (горлышки).

17. Принцип перехода в другое измерение:

• использовать «многоэтажную» компоновку объектов вместо «одноэтажной»;
• наклонить объект или положить его «на бок»;
• использовать обратную сторону данной площади;
• использовать оптические потоки, падающие на обратную сторону имеющейся площади.

Теплица для  круглогодичного 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. Принцип использования механических колебаний:

• привести объект в колебательное движение;
• если такое движение совершается, увеличить его частоту (вплоть до ультразвуковой;
• использовать резонансную частоту;
• применить вместо механического вибратора пьезовибратор;
• использовать ультразвуковые колебания в сочетании с электро - магнитными полями.

Способ без  опилочного резания древесины, отличающийся тем, что с целью снижения усилия внедрения инструмента в древесину  резание осуществляют инструментом, частота пульсации которого близка к собственной частоте колебаний перерезаемой древесины

19. Принцип периодического действия:

• перейти от непрерывного действия к периодическому (импульсному);
• если действие осуществляется периодически, изменить периодичность;

использовать  паузы между импульсами для другого действия

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 непрерывного полезного действия:

• вести работу непрерывно (все части объекта должны все время работать с полной нагрузкой);
• устранить холостые и промежуточные ходы.

 Способ многоствольного бурения скважин двумя комплектами труб. При одновременном бурении двух-трех скважин применяется 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.

     21. Принцип проскока:

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

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»:

• использовать вредные факторы (в частности, вредное воздействие среды) для получения положительного эффекта;
• устранить вредный фактор за счет сложения его с другими вредными факторами;
• усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным.

Использование змеиного яда в небольших дозах в  медицине и косметологии.

     23. Принцип обратной связи:

• ввести обратную связь, а если она есть, то изменить ее.

Внутри 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.

     24. Принцип посредника:

• использовать промежуточный объект, переносящий или передающий действие;
• на время присоединить к объекту другой (легко удаляемый) объект.

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:

• объект должен сам себя обслуживать, выполняя вспомогательные ремонтные операции;
• использовать отходы (энергии, вещества).

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.

26. Принцип копирования:

• вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать упрощенные и дешевые копии;
• заменить объект или системы объектов их оптическими копиями (изображениями). Использовать при этом изменение масштаба (увеличить или уменьшить копии);
• если используются видимые оптические копии, перейти к копиям в инфракрасном или ультрафиолетовом свете.

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.

27. Принцип замены дорогой долговечности дешевой недолговечностью:

• заменить дорогой объект набором дешевых, поступившись при этом некоторыми качествами (например, долговечностью).

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

28. Принцип замены механической схемы:

• заменить механическую схему оптической, акустической или «запаховой»;
• использовать электрические, магнитные или электромагнитные поля для взаимодействия с объектом;
• перейти от неподвижных полей к движущимся, от фиксированных к меняющимся во времени, от неструктурных к имеющим определенную структуру;
• использовать поля в сочетании с ферромагнитными частицами.

 Вместо механических часов, весов использовать электронные.

     29. Принцип использования пневмо - и гидроконструкций:

вместо  твердых частей объекта  использовать газообразные и жидкие: надувные и гидронаполняемые, воздушную подушку, гидростатические и  гидрореактивные.

Опора для сферического резервуара: с целью снижения напряжения в оболочке резервуара, основание  опоры выполнено в виде заполненного жидкостью сосуда с вогнутой крышкой  из эластичного материала, принимающей  форму опираемой на нее оболочки резервуара.

     30. Принцип использования гибких оболочек и тонких пленок:

• вместо объемных конструкций использовать гибкие оболочки и гибкие пленки;
• изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и гибких пленок.

при зажиме детали в  тисках портится ее поверхность. Губки тисков должны быть жесткими, чтобы удерживать деталь, и должны быть мягкими, чтобы не повредить деталь, поэтому жесткие губки нужно покрыть упругим материалом.

     31. Принцип применения пористых материалов:

• выполнить объект пористым или использовать дополнительные пористые элементы (вставки, покрытия и т. д.);
• если объект уже выполнен пористым, заполнить поры каким-либо другим веществом.

Внесение добавок  в жидкий металл: чтобы улучшить режим внесения добавок, в металл погружают пористый огнеупор, предварительно пропитанный материалом добавки.

     32. Принцип изменения окраски:

• изменить окраску объекта или внешней среды;
• изменить степень прозрачности объекта или внешней среды;
• для наблюдения за плохо видимыми объектами или процессами использовать красящие добавки;
• если такие добавки уже применяются, использовать меченые атомы.

прозрачная  повязка, позволяющая  наблюдать рану, не снимая повязки

33. Принцип однородности:

объекты, взаимодействующие  с данным объектом, должны быть сделаны  из того же материала (или близкого ему по свойствам).

в некоторые лекарства  и витамины, которые принимают  совместно с другими препаратами  включают дополнительный ингредиент, который входит в состав другог препарата  для их лучшегоусвоения и последуюшего взаимодействия.

34. Принцип отброса и регенерации частей:

• выполнившая свое назначение или ставшая ненужной часть объекта должна быть отброшена (растворена, испарена и т. д.) или видоизменена непосредственно в ходе работы;
• расходуемые части объекта должны быть восстановлены непосредственно в ходе работы.

При аварийной  посадке самолета бензин вспенивают с помощью специальных химических веществ, переводя в негорючее состояние.

35. Принцип изменения физико-химических параметров объекта:

• изменить агрегатное состояние объекта;
• изменить концентрацию или консистенцию объекта;
• изменить степень гибкости;
• изменить температуру.

 для предупреждения  эрозии гидродинамических профилей, например, подводных крыльев судна,  защитный слой создают непрерывным  намораживанием на поверхности  корки льда.

36. Принцип применения фазовых переходов:

использовать  явления, возникающие  при фазовых переходах, например, изменение  объема, выделение  и поглощение теплоты  и т. д.

Способ охлаждения различных объектов с помощью  циркулирующего по замкнутому кругу  жидкого теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения количества циркулирующего теплоносителя и снижения энергетических затрат, часть теплоносителя переводят в твердую фазу и охлаждение ведут полученной смесью. Пример: принцип работы холодильника.

37. Принцип применения теплового расширения:

использовать  тепловое расширение (или  сжатие) материалов;

использовать  несколько материалов с разными коэффициентами линейного расширения.

Крышу парников предложено делать из шарнирно закрепленных пустотелых труб, внутри которых находится легко расширяющиеся жидкость или капроновые гранулы в воде. При изменении температуры меняется центр тяжести труб или изменяется давление жидкости, поэтому рамы парника сами открываются или закрываются.

38. Принцип применения сильных окислителей:

• заменить обычный воздух обогащенным;
• заменить обогащенный воздух кислородом;
• воздействовать на воздух или кислород ионизирующим излучением;
• использовать озонированный кислород;
• заменить озонированный кислород озоном.

Способ спекания и обжига дисперсного материала с применением интенсификации процесса горения путем продувки воздухом, обогащенным кислородом.

39. Принцип применения инертной среды:

• заменить обычную среду инертной;
• вести процесс в вакууме.

Для доказательства того, что сила притяжения оказывает одинаковое воздействие на все тела, процесс падения тел велся в вакууме, где нет силы сопротивления воздуха, и независимо от массы, плотности и формы все тела падают одинаково быстро, т. е. в любой момент времени тела имеют одинаковые мгновенные скорости и ускорения. Тем самым достигают идеального свободного падения. Наблюдать идеальное свободное падение тел можно в трубке Ньютона, если с помощью насоса выкачать из неё воздух.

40. Принцип применения композиционных материалов:

• перейти от однородных материалов к композитным.

Среда для  охлаждения металла при термической  обработке, отличающейся тем, что с  целью обеспечения заданной скорости охлаждения она состоит из взвеси газа в жидкости.