Преобразования в пространстве

Преобразование формы и структуры объекта

Изменить форму путем скручивания или изгиба (использовать эллиптическую или спиральную форму, "елочную" структуру и тому подобное).

Сделать в объекте (элементе) отверстия или полости. Инверсия приема.

Перейти от симметричной формы и структуры к асимметричной. Инверсия приема.

Перейти от прямолинейных частей, плоских поверхностей, кубических и многогранных форм (особенно в местах сопряжения) к криволинейным, сферическим и обтекаемым формам. Инверсия приема.

Объекту (элементу), работающему под нагрузкой, придать выпуклую (более выпуклую) форму.

Компенсировать нежелательную форму сложением с противоположной по очертанию формой.

Выполнить объект (элемент) в форме:

- другого технического объекта, имеющего аналогичное название;

- животного, растения или их органа;

- человека или его органов.

Сделать объект (элемент) приспособленным к форме человека или его органов.

Использовать в аналогичных условиях работы природный принцип формообразования в живой или неживой природе.

Исключить наиболее напряженный (нагруженный) элемент.

Исключить элемент при сохранении объектом всех прежних функций. Один элемент выполняет несколько функций, благодаря чему отпадает необходимость в других элементах. Убрать "лишние детали", потеряв "один процент эффекта".

Присоединить к объекту новый элемент в виде жестко или шарнирно соединенной пластины (стержня, оболочки или трубы), находящейся в рабочей среде или в контакте с ней.

Присоединить к базовому объекту дополнительное специализированное орудие, инструмент и т. п.

Заменить связи (способ или средства соединения) между элементами. Заменить жесткую связь гибкой или сделать наоборот.

Заменить источник энергии, тип привода, цвет и т.д.

Заменить механическую схему электрической, тепловой, оптической или электронной.

Изменить форму или структуру объектов среды с помощью приемов 2.1.-2.16.

Изменить традиционную ориентацию объекта в пространстве:

- горизонтальное положение на вертикальное или наклонное;

- положить на бок;

- повернуть низом вверх;

- повернуть путем вращения.

Использовать "пустое пространство" между элементами объекта; один элемент проходит сквозь полость в другом элементе.

Объединить известные порознь объекты (элементы) с размещением одного внутри другого; один элемент по принципу "матрешки" размещается внутри другого, который, в свою очередь, находится внутри третьего и т.д.

Размещение по одной линии заменить размещением по нескольким линиям или по плоскости. Инверсия приема.

Заменить размещение по плоскости размещением по нескольким плоскостям или в трехмерном пространстве; перейти от одноэтажной (однослойной) компоновки к многоэтажной (многослойной). Инверсия приема.

Изменить направление действия рабочей силы или среды.

Перейти от контакта в точке к контакту по линии; от контакта по линии к контакту по поверхности; от контакта по поверхности к объемному (пространственному). Инверсия приема.

Осуществить сопряжение по нескольким поверхностям.

Приблизить рабочие органы объекта к месту выполнения ими своих функций без передвижения самого объекта.

Заранее расставить объекты так, чтобы они могли вступить в действие с наиболее удобного места и без затрат времени на их доставку.

Перейти от последовательного соединения элементов к параллельному или смешанному. Инверсия приема.

Разделить объект на части так, чтобы приблизить каждую из них к тому месту, где она работает и непосредственно нужна.

Разделить объект на две части - "объемную" и "необъемную": вынести "объемную" часть за пределы, ограничивающие объем.

Вынести элементы, подверженные действию вредных факторов, за пределы их действия.

Перенести (поместить) объект или его элемент в другую среду, исключающую действие вредных факторов.

Выйти за "традиционные" пространственные ограничения или габариты.

Существенно изменить компоновку элементов.

1. Преобразования во времени.

Перенести выполнение действия на другое время. Выполнить требуемое действие до начала работы или после окончания.

Перейти от непрерывной подачи энергии (вещества) или непрерывного действия (процесса) к периодическому или импульсному. Инверсия приема.

Перейти стационарного во времени режима к изменяющемуся.

Исключить бесполезные или вредные промежутки времени. Использовать паузу между импульсами (периодическими действиями) для осуществления другого действия.

По принципу непрерывного полезного действия осуществлять работу объекта непрерывно, без холостых ходов. Все элементы объекта должны все время работать с полной нагрузкой.

Изменить последовательность выполнения операций.

Перейти от последовательного осуществления операций к параллельному (одновременному). Инверсия приема.

Совместить технологические процессы или операции. Объединить однородные или смежные операции. Инверсия приема.

1. Преобразование движения и силы

Изменить направление вращения.

Заменить поступательное (прямолинейное) движение вращательным. Инверсия приема.

Заменить возвратно-поступательное движение вращательным. Инверсия приема.

Существенно изменить направление движения, в том числе на противоположное.

Заменить традиционную сложную траекторию движения прямой или окружностью. Инверсия приема.

Заменить изгиб растяжением или сжатием. Заменить сжатие растяжением.

Разделить объект на две части - "тяжелую" и "легкую", передвигать только "легкую" часть.

Изменить условия работы так, чтобы не приходилось поднимать или опускать обрабатываемый объект.

Заменить трение скольжения трением качения. Инверсия приема.

Перейти от неподвижного физического поля к движущемуся. Инверсия приема.

Разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга. Сделать движущиеся элементы неподвижными, а неподвижные - движущимися.

Изменить условия работы так, чтобы опасные или вредные моменты осуществлялись на большой скорости. Инверсия приема.

Использовать магнитные силы.

Компенсировать вес объекта соединением его с объектом, облагающим подъемной силой.

1. Преобразование материала и вещества

Рассматриваемый элемент и взаимодействующие с ним должны быть сделаны из одного и того же материала или близкого ему по свойствам. Инверсия приема.

Выполнить элемент или его поверхность из пористого материала. Заполнить поры каким-либо веществом.

Разделить объект (элемент) на части так, чтобы каждая из них могла быть изготовлена из наиболее подходящего материала.

Убрать лишний материал, не несущий функциональной нагрузки.

Изменить поверхностные свойства объекта (элемента); упрочить поверхность объекта; нейтрализовать свойства материала на поверхности объекта.

Выполнить жесткую часть из материала, допускающего изменение формы при работе; вместо жестких объемных конструкций использовать гибкие оболочки и пленки. Инверсия приема.

Изменить физические свойства материала, например, изменить агрегатное состояние.

Заменить некоторые объекты среды на объекты с другими физико-механическими и химическими свойствами.

Использовать другой материал: заменить на более дешевый, взять новейший материал, заменить используемый материал его эквивалентом и т.п.

Использовать детали из материала с последующим отвердением.

Отделить вредные или нежелательные примеси от вещества.

Заменить традиционную воздушную среду. Рассмотреть возможность использования вакуума, инертной, водной, космической или какой-либо другой среды.

Заменить объекты их оптическими копиями (изображениями); использовать изменение масштаба изображения. Перейти от видимых оптических копий к инфракрасным, ультрафиолетовым и другим изображениям.

Дорогостоящий долговечный элемент заменить дешевым, недолговечным.

Заменить разнородные по материалу и форме элементы одним унифицированным или стандартным элементом.

Выполнить элементы из материалов с разными характеристиками, дающими нужный эффект, например, с разным термическим расширением.

Вместо твердых частей использовать жидкие или газообразные (надувные, гидронаполняемые, воздушные подушки, гидростатические, гидрореактивные). Инверсия приема.

Использовать материал с изменяемыми во времени характеристиками (жесткостью, прозрачностью и т. д.).

1. Приемы дифференциации

Разделить движущийся поток (вещества, энергии, информации и др.) на два или несколько.

Разделить сыпучий, жидкий или газообразный объект на несколько частей.

Сделать элемент съемным, легко отделимым.

Применить раздвижную конструкцию из элементов, перемещающихся в пространстве относительно друг друга.

Сделать автономным управление и привод каждому элементу.

Произвести дробление традиционного целого объекта на мелкие однородные элементы с аналогичной функцией. Инверсия приема.

Разделить объект на части, после чего изготавливать, обрабатывать, грузить и т. п. каждую часть отдельно, а затем производить сборку.

Разделить объект на части так, чтобы их можно было заменять при изменении режима работы.

Разделить объект на части: "горячую" и "холодную"; изолировать одну от другой.

Представить объект в виде составной конструкции; изготовить его из отдельных элементов и частей.

Придать блочную структуру объекту; каждый блок выполняет самостоятельную функцию.

Выделить в объекте самый нужный элемент (нужное свойство) и усилить его или улучшить условия его работы.

1. Приемы интеграции

Сосредоточить органы управления и контроля в одном месте.

Объединить элементы единым корпусом или станиной. Изготовить объект целым или цельным.

Ввести единый привод, единую систему управления, энергоснабжения или питания.

Соединить однородные или предназначенные для смежных операций объекты.

Осуществить объединение в одно целое объектов, имеющих самостоятельное назначение, которое сохраняется после объединения в новом комплексе.

Использовать принцип агрегатирования. Создать базовую конструкцию, на которую можно "навесить" различные (в различных комбинациях) рабочие органы, агрегаты, инструменты.

Создать местное локальное качество; осуществить локальную концентрацию сил, напряжения и т. п.

Совместить или объединить явно или традиционно несовместимые объекты, устранив возникающие противоречия.

1. Использование профилактических мер

Предусмотреть прикрытие и защиту легко повреждавшихся элементов. Произвести экранирование объекта.

Ввести предохранительные устройства или блокировку.

Разделить хрупкий и часто повреждающийся объект на части.

Выполнить объект (элемент) разборным так, чтобы можно было заменить отдельные поврежденные части.

Для уменьшения простоев и повышения надежности создать легко используемый запас рабочих органов или элементов. Предусмотреть в ответственных частях объекта дублирующие элементы.

Защитить элемент от воздушной или другой агрессивной среды.

Заранее придать объекту напряжения, противоположные недопустимым или нежелательным рабочим напряжениям.

Заранее придать объекту изменения, противоположные недопустимым или нежелательным изменениям, возникающим в процессе работы.

Заранее выполнить требуемое изменение объекта (полностью или хотя бы частично).

Обеспечить автоматическую подачу смазки к трущимся частям.

Изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок. Поместить объект в оболочку, капсулу, гильзу. Инверсия приема.

Придать объекту новое свойство, например, обеспечить его плавучесть, герметизацию, самовосстановление, сделать его прозрачным, электропроводным и т. д.

Сделать объект (элементы) взаимозаменяемыми.

Предусмотреть компенсацию неточностей изготовления объекта.

Разделить объект на части так, чтобы при выходе из строя одного элемента объект в целом сохранял работоспособность.

Для повышения надежности заранее подготовить аварийные средства.

1. Использование резервов

Использовать вес объекта (элемента) или периодически возникающих весовых и других усилий для получения дополнительного эффекта.

Компенсировать чрезмерный расход энергии получением какого-либо дополнительного положительного эффекта.

Исключить подбор и подгонку (регулировку и выверку) деталей и узлов при сборке объекта.

Устранить вредный фактор за счет сложения его с другим вредным фактором или с помощью элементов, имеющих другое назначение.

Выполнение операции (или изготовление объекта) осуществлять с применением специального оборудования или инструмента.

Вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие (например, не охлаждать объект, а нагревать).

Выполнивший свое назначение или ставший ненужным элемент, отходы (энергия, вещество) должны быть наиболее эффективно использованы для других целей.

Использовать вредные факторы (в частности, вредные воздействия среды) для получения положительного эффекта.

После конструктивного улучшения какого-либо элемента определить, как должны быть изменены другие элементы, чтобы эффективность объекта в целом еще повысилась.

1. Преобразования по аналогии

Применить объект, используемый для этих же целей или выполнения аналогичной функции в другой отрасли техники. Использовать классификаторы патентов США, МКИ.

Использовать природный принцип повторяемости однотипных элементов (пчелиные соты, клетки, листья, кристаллы и т. п.).

Сделать объект самоустанавливающимся, саморегулирующимся.

Применить решение, аналогичное имеющемуся:

- в ведущей отрасли техники или в древних и прошлых ТО;

- в неживой природе (физика, химия, биохимия и др.);

- в современных или вымерших живых организмах;

- в экономике или общественной жизни людей;

- в научно-фантастической литературе.

Ответить на вопрос, как решаются подобные задачи в указанных областях. Перенести в свой объект аналогичный элемент. Выполнить аналогично компоновку, структуру, принцип действия и т. п.

Использовать аналогии свойств других объектов; использовать свойства объекта без самого объекта.

Использовать принцип имитации, заключающийся в создании таких объектов, которые по форме, цвету, внешнему виду и другим необходимым свойствам аналогичны другому объекту, но по ряду других свойств не соответствуют ему.

Использовать эмпатию: мысленно превратите себя в объект (элемент) и с помощью своих ощущений найдите наиболее целесообразное речение.

Использовать в качестве прототипа детские игрушки.

Заменить механическую обработку способом без снятия стружки.

Вместо недоступного, сложного, дорогостоящего или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии, модели, макеты.

Использовать в качестве прототипа искомого технического решения объект неживой или живой природы, близкие или отдаленные области техники.

Разновидностью фонда эвристических приёмов является фонд способов улучшения критериев развития и оценки технических объектов. Использование «подсказок» этого фонда, аналогично описанному выше применению МФЭП.

16.2. СПОСОБЫ И СРЕДСТВА УЛУЧШЕНИЯ КРИТЕРИЕВ РАЗВИТИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

Дата добавления: 2014-01-06