ТРИЗ для «чайников» – 3. Законы развития технических систем, том 2

Для детей более старших – педали, чтобы ноги тренировать.

Коляска с массажером

Коляска с укачивателем, когда коляска стоит.

б. Появление новой дополнительной подсистемы в системе может быть следствием свертывания надсистемы с удалением из нее какой-либо системы с передачей функции в систему.

1.1.2. Появление вспомогательных подсистем

Повышение эффективности системы может быть достигнуто за счет введения вспомогательных подсистем.

Под главной функцией системы понимается функцию, ради которой была создана система. Например, когда в автомойке главная функция – мыть машину струей воды. При этом, чем больше давление, тем лучше отмывается машина.

Вспомогательные подсистемы – это подсистемы улучшающие выполнение главной функции.

На автомойках насосы создают повышенное давление воды, что позволяет лучше отмывать машину. Насос вспомогательная система в системе автомойки, поскольку он улучшает выполнение главной функции системы.

Рис. 21. Автомойка

МКС: Развитие технической системы происходит путем включения в нее вспомогательных систем, которые повышают качество выполнения главной функции системы известными в технике способами (известными подсистемами).

Поиск известных систем, усиливающих выполнение главной функции, осуществляется на основе общетехнической информации. Главная Ваша задача – точно сформулировать главную функцию системы и в технике найти подсистемы обеспечивающие это.

После этого, постарайтесь адаптировать найденную подсистему к той, которую улучшаете, с учетом имеющихся в ней ресурсов.

Пример

На высотных дальних бомбардировщиках ПЕ-8 внутри корпуса был установлен дополнительный мотор, приводящий в действие турбокомпрессор. Последний сжимает разреженный на высоте воздух до рабочего давления в тяговых моторах.

Рис.22. Дальний бомбардировщик Пе-8

Пример

Процесс резки кафельной плитки улучшается, если установлено устройство для добавления воды охлаждающей дисковый нож и плитку в месте резания. Система охлаждения – вспомогательная система.

Рис. 23. Станок для резки кафельной плитки

МКС: Если в системе есть поток вещества – установить вспомогательную систему для его обработки (подготовки для оптимальной работы) – подогрева (стабилизации температуры), очистки, структурирования.

Пример

Например, при окраске изделий с помощью краскопульта, его главная функция хорошо и равномерно окрашивать изделия. При операции окраски, важное значение имеет качество сжатого воздуха. Поэтому в системы окраски устанавливают осушители и фильтры для удаления влаги и загрязнений.

Пример

Обычно для полива газонов и растений на полях используются автоматические системы полива, включающиеся по системе реле. То есть в определенное время система включается, некоторое время осуществляется полив с заданным расходом воды, после чего полив выключается. Проблем состоит в том, что если идет дождь, система продолжает работу, хотя в поливе нет необходимости.

Для предотвращения ненужного расхода воды разработан специальный датчик влажности почвы. На пластиковый стержень, под регулировочным колпачком, нанизаны впитывающие влагу синтетические элементы, в виде колечек. При разбухании этих колечек, в пределах регулировки колпачка, последние нажимают чувствительный выключатель, который временно замыкает электрическую цепь и отключает функцию полива в автоматическом режиме на центральном пульте управления. При этом в ручном режиме пульт управления работает нормально. По мере высыхания синтетических элементов выключатель возвращается в исходное положение, и режим автоматического полива активируется по заданным ранее программам.

Пример-шутка

Предложение сходить в ресторан чаще заканчивается сексом, чем просто предложение заняться сексом.

Рис.24. Парень и девушка в ресторане

Замечание: После включения новой подсистемы в систему, проверьте возможность исключения каких-либо элементов из системы (свертывание будет подробно изложено в главе 1, п.2.1.).

1.1.3. Появление компенсационных систем

Часто в системе возникают нежелательные и вредные эффекты. Для их нейтрализации в нее включаются дешевые компенсационные подсистемы (или элементы). Их назначение – гашение имеющихся недостатков, вредных эффектов от действия системы.

Рис.25. Типовые компенсационные системы

При возникновении нежелательных явлений в системе, проверьте следующие варианты появления компенсационных систем:

– Не допускать развития вредного действия выше определенных пределов, что реализуется за счет:

А1. СОЗДАНИЕ КОМПЕНСАТОРОВ

В ПРОТЯЖЕННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ

МКС: Если вредное действие накапливается пропорционально длине элемента системы и может достигать при определенных условиях недопустимой величины, то объект нужно разделить на части такой длины, чтобы ни при каких условиях вредное действие не могло достичь критической величины. Между этими частями вводятся соединение (компенсаторы), обеспечивающее целостность объекта для выполнения полезного действия и препятствие для прохождения вредного.

Замечание: компенсатором может быть и пустота.

Пример

На длинных трубопроводах мы можем увидеть П-образные вставки. Это температурные компенсаторы. Дело в том, что трубы в жаркие дни нагреваются и расширяются. При этом в них возникают напряжения сжатия, которые могут вызвать разрыв трубопроводов. Именно его и предотвращают тепловые компенсаторы, которые имеют возможность принять на себя расширение труб.

Рис. 26. Температурные компенсаторы

На дорожном покрытии длинных мостах делаются разрывы, которые защищают мосты от поломки при тепловом расширении.

Рис.27. Температурный компенсатор на мосту

Пример 2

Рельсы делают определенной длины и между ними оставляют зазор для исключения возникновения напряжений вследствие температурного расширения. Для проводки тока их соединяют специальным электрическим проводом, а от бокового сдвига защищают специальные накладки.

Рис. 28. Зазор в рельсах

Пример 3

Аналогичные компенсаторы за счет введения гофр, принимающих на себя деформацию и не передающих дальше напряжения.

Рис. 29. Демпфер трубопроводный гофрированный

А2. Введения систем с альтернативной реакцией