7.1. Основные понятия и структура пятой части АРИЗ-85-В

На пятой части АРИЗ-85-В применяют информационный фонд для разрешения физического противоречия. Задачу желательно решить в формулировке ИКР-2 с учетом ресурсов.

Структура этой части представлена рис. 24.

Рис. 24. Функция 5-й части АРИЗ-85-В

На рис. 24 обозначено:

5 — номер части АРИЗ-85-В;

ФП — физическое противоречие;

Р — решение.

Во многих случаях четвертая часть АРИЗ приводит к решению задачи. В таких случаях можно переходить к седьмой части. Если же после 4.7 нет решения, надо пройти пятую часть. Цель пятой части АРИЗ — использование опыта, сконцентрированного в информационном фонде ТРИЗ. К моменту ввода в пятую часть АРИЗ задача существенно проясняется — становится возможным ее прямое решение с помощью информационного фонда.

В пятой части используется:

1. Система стандартов.

2. Задачи-аналоги.

3. Типовые преобразования (представлены в таблице 6).

4. Технологические эффекты:

— физические эффекты;

— химические эффекты;

— биологические эффекты;

— математические (в частности, геометрические) эффекты.

Представим это в виде структурной схемы (рис.25).

Рис. 25. Пятая часть АРИЗ-85-В

На рис. 25 обозначено:

5.1‒5.5 — шаги 5-й части АРИЗ-85-В;

6, 7 части АРИЗ-85-В:

 

7.2. Применение системы стандартов

На шаге 5.1 рекомендуется использовать систему стандартов на решение изобретательских задач. Мы уже частично рассматривали стандарты для решения задачи на шаге 3.6. На шагах 4.6 и 4.7 мы по существу тоже использовали стандарты. До этих шагов главной идеей было использование имеющихся ВПР — по возможности, избегая введения новых веществ и полей. Если задачу не удается решить в рамках, имеющихся и производных ВПР, приходится вводить новые вещества и поля. Большинство стандартов как раз и относятся к технике введения добавок. Поэтому на шаге 5.1 рекомендуется просмотреть возможность решения задачи по всей системе стандартов.

Задача 1. Газопровод (продолжение)

5.1. Применение стандартов.

Мы уже частично рассматривали стандарты на шаге 3.6. Для решения данной задачи мы опустим этот шаг.

 

7.3. Применение задач-аналогов

На шаге 5.2 пытаются решить задачу по аналогии с задачами-аналогами (еще нестандартными решениями, которые ранее были решенными по АРИЗ).

При бесконечном многообразии изобретательских задач число физических противоречий, на которых «держатся» эти задачи, сравнительно невелико.

Поэтому значительная часть задач решается по аналогии с другими задачами, содержащими аналогичное физическое противоречие. Внешне задачи могут быть весьма различными, аналогия выявляется только после анализа — на уровне физического противоречия.

Задача 1. Газопровод (продолжение)

5.2. Применение задач-аналогов.

В данной задаче мы не будем рассматривать этот шаг.

 

7.4. Применение типовых преобразований

На шаге 5.3 решают задачу с помощью типовых преобразований ФП (табл. 6).

Таблица 6. Типовые преобразования — разрешение физического противоречия

Правило 11 . Пригодны только те решения, которые совпадают с ИКР или практически близки к нему.

Задача 1. Газопровод (продолжение)

5.3. Применение типовых преобразований ФП.

В пространстве  — противоречие не разрешается.

Во времени  — преградитель или силы, препятствующие распространению огня, появляются только в момент появления огня, во все остальное время их нет.

Переход на микроуровень  — силы должны появляться за счет использования эффектов.

Фазовые переходы  — за счет повышения температуры должны происходить фазовые превращения, с помощью которых перекрывается трубопровод.

Именно такая идея положена в основу конструкции аварийного клапана для трубопроводов, предложенной японским инженером Тойоки Куросава (Toyoki Kurosawa) в патенте США 4 072 159. Основная деталь клапана — пластиковое кольцо. При нормальной температуре кольцо не препятствует потоку жидкости или газа. Но стоит в результате пожара или взрыва температуре подняться — кольцо плавится, образуя пену, которая надежно закупоривает магистраль.

Можно использовать фазовый переход второго рода, например, эффект памяти формы.

Вставка выполнена из материала, обладающего обратимым эффектом памяти формы (ЭПФ). Эта вставка при высокой температуре будет «вспоминать» форму с отсутствием отверстий, а при нормальных условиях — с отверстием, равным внутреннему диаметру трубопровода.

Взрыв транспортируемого газа сам запирает трубопровод (патент Великобритании GB 1 360 331). Это устройство показано на рис. 26. В трубчатом корпусе помещен цилиндр, в обычном режиме закрепленный в корпусе гибкой проволокой, и газ проходит между стенками корпуса и цилиндра. При взрыве цилиндр распрессовывается на конусообразный кольцевой выступ стенки и наглухо закрывает путь газу.

Рис. 26. Устройство для запирания трубопровода в случае взрыва перекачиваемого газа

Системный переход. Вся система наделяется одним свойством, а ее часть — противоположным (антисвойством). Отверстие пропускает газ и не пропускает огонь.

Микроуровнь. В огнепреградителе на электроды керамической вставки подается высокое напряжение (а. с. 369 913). Электрическое поле надежно задерживает пламя в отверстиях, диаметр которых в три раза больше критического (рис. 27).

Рис. 27. Огнепреградитель в разрезе. А. с. 369 913

1 — вставка из электроизоляционного материала; 2 — сквозные отверстия; 3 и 4 — электроды; 5 — источник высоковольтного напряжения.

 

7.5. Применение технологических эффектов

Рассмотреть возможность устранения физического противоречия с помощью «Указателей применения технологических эффектов» [12].

Задача 1. Газопровод (продолжение)

5.4. Применение технологических эффектов.

5.4.1. Использование указателя физических эффектов.

5.4.2 Использование указателя химических эффектов.

5.4.3. Использование указателя биологических эффектов.

5.4.4. Использование указателя геометрических эффектов.

Мы использовали один физический эффект. Остальные разделы эффектов для решения данной задачи мы демонстрировать не будем.