Проанализируем некоторые сочетания элементов ТС и их свойств.
«Пружины» + «Плоские».
НТР12: используем вместо пружин, имеющих вид скоб, пружину в виде кольца проволоки, которая располагается на оси вращения и крепится к пластинам 1 и 2. Такое решение позволит уменьшить габариты устройства. Для соединения конденсатор и катушки индуктивности в этом случае можно использовать обычные провода.
«Катушка» + «Раздвижная»
Сама по себе раздвижная катушка индуктивности не имеет смысла, однако можно добавить к неподвижной катушке выдвижной сердечник.
НТР13: Если выкинуть из системы конденсатор и расположить в конце одного длинного плеча катушку индуктивности, а в конце другого – ферромагнитный сердечник, получится индуктивный датчик линейных перемещений.
Также, это сочетание перекликается с НТР6.
«Прокладка» + «Проводящие»
Если сделать прокладку между обкладками конденсатора проводящей, цепь при неподвижном ИО будет замкнута, а если он начнет перемещаться – разомкнется. То есть, получается то же устройство, что и в НТР4.
6 Анализ решения при помощи оператора «размеры-время-стоимость»
Рассмотрим устройство, полученное в НТР1, при помощи оператор «размеры-время-стоимость».
6.1 Размеры
При значительном уменьшении устройства получится точный датчик для измерения микроперемещений, например, для использовании в оптике
Если значительно увеличить датчик, получим устройство для измерения больших перемещений в промышленности.
6.2 Время
Уменьшим время измерения – получим датчик для измерения перемещения быстро движущихся объектов или колебаний.
Увеличим время измерения (и время жизни) датчика. Это уже будет устройство для измерения каких-либо медленно перемещающихся объектов, например расширения (вследствие разрушения) фундаментов зданий, разбухания от влажности деревянных деталей или теплового расширения тел.
6.3 Стоимость
Уменьшение стоимости возможно за счет количества элементов и качества изготовления и сборки. Если максимально сократить количество элементов в устройстве, получим простейшиъ механический измеритель перемещений со шкалой (или даже без шкалы, тогда перемещений придется определять «на глаз»), как в НТР3.
Увеличим стоимость. Дополнительные средства пойдут на увеличение функциональности устройства: добавятся измерения резонансной частоты и вывода величины перемещения в цифровом виде (НТР1), плечи переменной длины (НТР9) или система для уменьшения давления на ИО (НТР10).
7 Описание учебного изобретения
Опишем устройство из НТР10, полученное при помощи АРИЗ.
Датчик перемещений, содержащий конденсатор и катушку индуктивности, образующие колебательный контур и включенные в резонансную схему измерения, выполненный в виде соединенных общей осью двух пластин так, что они образуют разные плечи, причем на внутренних сторонах длинных плеч укреплены обкладки конденсатора, а короткие плечи связаны с источником перемещений, отличающийся тем, что на внутренних сторонах коротких плеч укреплены датчики давления, соединенные с двигателем, выходной вал которого механически связан с пластинами.
8 Заключение
Использование законов развития технических систем, вепольного и морфологического анализа позволяет проводить направленный поиск новых технических решений и в большом количестве получать усовершенствования исходной технической системы. Возникающие при этом технические противоречия могут быть разрешены при помощи АРИЗ. Законы развития дают целенаправленный подход к созданию изобретений, причем зачастую в новом техническом решении проявляется сразу несколько законов развития.
Очевидно, что полученные в ходе работы навыки поиска новых решений и разрешения противоречий могут применяться как применительно к технике, так и в повседневной жизни.
Литература
1 Бушуев А.Б., Смирнов А.В. Использование законов развития технических систем в инженерном творчестве. Методические указания по выполнению курсовой работы. СПб ГИТМО 1992г., с.28.
2 Бушуев А.Б., Григорьев В.В., Смирнов А.В. Решение изобретательских задач в электротехнике и автоматике. Методические указания, ЛИТМО., 1990г., с.64.
3 Патент № 1173168А Н.Н. Пренцлау и Н.И. Матушкин // Устройство для измерения давления фундамента на грунт. – 1974г.
4 Бушуев А.Б. Конспект лекция
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.