Устранение технических противоречий. Применение типовых приемов решения технических противоречий

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Комсомольский–на–Амуре государственный технический университет»

Кафедра кораблестроения

Домашнее задание № 2

по дисциплине: «Теория решения изобретательских задач»

тема: «Устранение технических противоречий. Применение типовых приемов решения технических противоречий»

Студент группы 7КС-1                                                                  С.В.Егорушкин

Преподаватель                                                                                С.Д. Чижиумов                                                                                

2010

Увеличение комфортабельности круизных лайнеров во время шторма (уменьшение морской болезни).

1.1Постановка изобретательской задачи.

Описание поверхностных противоречий.

Во время шторма судно подвергается большим внешним нагрузкам, что приводит к различным видам качки, вследствие чего возникает дезориентация пассажиров, вызывая морскую болезнь. В этом и состоит проблема перевозки пассажиров в шторм. Так же качка негативно влияет на работу механизмов, которые в свою очередь могут при неисправностях создавать сильные вибрации, что в свою очередь так же негативно сказывается на пассажирах.

1.2     Углубленные противоречия

Качка судна, вызванная большими внешними нагрузками, оказывает отрицательный эффект на пассажиров судна и работоспособность персонала. Внешние нагрузки являются природными факторами, такими как ветер и волнение.         

.1.3 Описание идеального конечного результата.

Максимально уменьшить воздействие внешних факторов образования качки судна и повысить комфортабельность пассажиров находящихся на судне.

1.4 Формирование обостренных физических противоречий

Большие ускорения при качке судна. Большие углы крена и дифферента. Ухудшение работоспособности механизмов.

1.5 Формирование обостренных технических противоречий

Воздействие энергии волн на судно, и силы ветра, приводящие к наклонениям корабля.

2. Применение типовых приемов устранения технических противоречий.

Воспользуемся таблицей выбора приемов технических противоречий. По условиям задачи нам необходимо изменить форму корпуса судна, при этом усложняется конструкция судна, увеличивается вес, и уменьшаются объемы.

Выбираем:

2.1 Принцип частичного или избыточного действия. Если трудно получить 100% требуемого эффекта, надо получить «чуть меньше» или «чуть больше» - задача при этом существенно упростится.

Для того чтобы сильно не усложнять конструкцию на судах (в зависимости от потребности в уменьшении качки) можно применять более простые конструкции, типа скуловых килей, только их например можно расположить больше, равномерно по всему периметру подводной части корпуса судна. Это полностью не «уберет» качку, но существенно уменьшит ее.

2.2 Принцип «матрешки». Один объект размещен внутри другого, который в свою очередь находится внутри третьего и т.д.

Можно сделать «подводные крылья» принцип действия тот же что и у скуловых килей, но только они существенно длиннее (в плоскости ДП). Но чтобы размеры их не мешали эксплуатации судна – сделать их телескопическими, выдвижными (по принципу рыбацкого спиннинга). Тогда их можно выдвигать в зависимости от погодных условий (чем больше волнение, и соответственно чем больше необходимость в создании момента, противодействующего кренящему, тем на большую длину выдвигаются крылья). Этот процесс можно так же автоматизировать с помощью установки специального электронного вычислительного блока, который сам будет определять величину необходимого момента и управлять «выдвижением» этих крыльев. Для маневрирования в порту или в других, ограниченных по пространству местах «крылья» полностью убираются внутрь корпуса судна.

2.3 Принцип применения композиционных материалов. Перейти от однородных материалов к композиционным.

Чтобы решить проблему с утяжелением корпуса судна можно использовать этот принцип. В современном мире в постройке различных транспортных средств уже «вовсю» используются композиционные материалы, всеразличные полимеры, пластмассы и т.д. Яркий пример тому – автомобили. В Японии новейшие разработки малолитражных автомобилей делаются из специальных пластиков, пластмасс и т.д. Это позволяет уменьшить вес, а следовательно расход топлива и увеличить экологическую безопасность. То же самое можно применять и в судостроении. Этим мы сможем увеличить грузоподъемность судна.

2.4. Принцип «наоборот». Сделать так, что бы судно двигалось в обратную сторону наклонение. Можно решить путем установки успокаивающих цистерн. Площадь свободной поверхности жидкости будет создавать противоположные кренящие моменты при наклонениях судна.