Стандарты изобретательства

Мышеловка удерживает пружину В₁, которая создает силу П, воздействующую на мышь В₂.

Травмирует мышь именно пружина, поэтому от нее следует отказаться.

Тогда модель будет (П.3)

Это невепольная модель, следовательно, для решения задачи нужно воспользоваться стандартом 1.1.1.

Нам остается подобрать поле, которое не было бы вредно для мыши и было бы дешевым. Как мы знаем, самое дешевое — то, что у нас имеется (ресурс). Какое поле постоянно существует? Это магнитное поле Земли и гравитация.

Необходимое для нас поле может создать гравитация, оно должно помочь удержать мышь в мышеловке и не повредить ей.

Решение

Конструкция и принцип работы мышеловки показана на рис. П.4.

Мышь чувствует запах сыра, который закреплен в стенке левой части мышеловки (рис. П.4а) и проникает в мышеловку (рис. П.4б). Когда мышь проходит в левую часть мышеловки, то под ее весом левая часть опускается вниз, и дверца захлопывается (рис. П.4в). Остается только открыть дверцу и выпустить мышь на свободу (рис. П.4г)211. Имеются и другие мышеловки, основанные на этом принципе212.

Рис. П.4. Принцип работы мышеловки213

Задача 9.13. Термическая обработка зерновых

Условия задачи

В злаках заводятся личинки и яйца вредителей, которые необходимо уничтожить для хранения или продажи зерна.

Для этого зерно нагревают до 64—66 ^оС. Выше 66 ^оС зерно портится, а ниже 64 ^оС вредители не полностью уничтожается.

Управление системой нагрева происходило с помощью сложной аппаратуры, содержащей большое количество сверхточных температурных датчиков. Однако даже эта аппаратура не допускала поддержание точной температуры везде. Поэтому некоторые зерна портились, а в отдельных местах не уничтожались вредители. Как быть?

Разбор задачи

Используем стандарт 4.4.5. Использование физэффектов.

Решение

Зерно смешивают с ферромагнитным порошком, изготовленным из материала с точкой Кюри 65 °С. Порошок нагревают токами высокой частоты.

Нагрев равный или больше точки Кюри превращает ферромагнитный материал в парамагнитный и токи высокой частоты не нагревают металл.

Задача 9.14. Ремень безопасности

Условия задачи

Ремни безопасности используются в автомобиле для защиты водителя при авариях. Однако при сильных столкновениях ремень врезается в корпус и может вызвать травму (рис. 9.39).

Как быть?

Рис. 9.39. Пояс безопасности

Разбор задачи

Представим исходную ситуацию

Где

В₁ — водитель;

В₂ — пояс безопасности;

П₁ — поле давлений.

Положительная связь между В₁ и В₂ (прямая стрелка) — это удержание водителя в кресле. Отрицательная связь (волнистая стрелка) — травмирование водителя.

Это веполь с вредными связями.

Такая задача решается с помощью стандартов подкласса 1.2.

Воспользуемся стандартом 1.2.1. Устранение вредной связи введением В₃

Решение

В качестве В₃ выберем дополнительную оболочку (воздушную подушку), которая надувается при аварии, спасая водителя (рис. П.5).

Подушка безопасности

В₃

Рис. П.5. Подушка безопасности

Этот же пример можно рассматривать и как стандарт 1.2.4 (противодействие вредным связям с помощью П₂), но более сложный.

Где

В₁ — водитель;

В₂ — пояс безопасности;

В₃ — подушка безопасности;

П₁ — поле давлений, создаваемое при аварии;

П₂ — поле давлений, надувание подушки безопасности;

П₃ — поле давлений, противодействующее полю, создаваемому при аварии.

Задача 9.15. Вырезание дисков из стекла

Условия задачи

Кольцевое сверло вырезает диски из листов стекла. При этом образуются трещины в дисках (рис. 9.40).

Как быть?

Рис. 9.40. Вырезание дисков из стекла

Разбор задачи

Представим исходную ситуацию

Где

В₁ — сверло;

В₂ — диск;

П₁ — поле давлений (резание).

Положительная связь между В₁ и В₂ (прямая стрелка) — это резание стекла. Отрицательная связь (волнистая стрелка) — появление трещин.

Это веполь с вредными связями.

Такая задача решается с помощь стандартов подкласса 1.2.

Воспользуемся стандартом 1.2.1. Устранение вредной связи введением В₃

Решение

В качестве В₃ выберем лед (рис. П.6).

Рис. П.6. Вырезание дисков из стекла

Предлагается ввести лед между стеклянными листами. Листы увлажняются водой и замораживаются. Лед скрепляет листы вместе, образуя монолитную структуру. Это предотвращает развитие трещин.

Задача 9.16. Защита стенок трубы

Условия задачи

Абразивная пульпа транспортируется по трубопроводу и разрушает стенки трубы (рис. 9.41).

Как быть?

Рис. 9.41. Защита стенок

Разбор задачи

Представим исходную ситуацию

Где

В₁ — абразивная пульпа;

В₂ — труба;

П₁ — поле давлений (поток пульпы).

Положительная связь между В₁ и В₂ (прямая стрелка) — это формирование потока пульпы. Отрицательная связь (волнистая стрелка) — разрушение стенки трубы.

Это веполь с вредными связями.

Такая задача решается с помощь стандартов подкласса 1.2.

Воспользуемся стандартом 1.2.2. Устранение вредной связи введением видоизмененных В₁ и/или В₂.