Описание стандартов

Класс 1. Построение и разрушение вепольных систем

1.1.1. Если дан объект, плохо поддающийся нужным изменениям, и условия задачи не содержат ограничений на введение веществ и полей, задачу решают синтезом веполя, вводя недостающие элементы. Например:

А.с. 283885. Способ деаэрации порошкообразных веществ, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, его проводят под действием центробежных сил.

Даны два вещества – порошок и газ, сами по себе невзаимодействующие. Введено поле, образовался веполь:

Гравитационное поле и спиленное дерево еще не образуют вепольной системы – нет второго вещества: поэтому поле не обрабатывает дерево. Согласно а.с. 461722, падающее дерево встречает на своем пути ножевое устройство, которое срезает сучья:

Чтобы дозированно подавать сыпучие или жидкие вещества, надо нанести их ровным слоем на легко удаляемый материал (например, бумагу). При подготовке такого «бутерброда» происходит переход от одного вещества к двум, а для удаления основы веполь достраивают введением поля (например, теплового или механического).

А.с. 305363. Способ непрерывного дозирования сыпучих материалов по массе в единице объема, например абразива, при ускоренных износных испытаниях двигателя внутреннего сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, абразив предварительно наносят равномерным слоем на поверхность гибкой ленты из легковоспламеняющегося вещества, подают ее с заданной скоростью в зону нагрева и сжигают, а абразив отводят к испытуемому объекту. Аналогично производят микродозирование по А.с. 421327. Раствор препаратов наносят на бумагу, а «получение необходимой микродозы осуществляют отделением требуемой площадки плоского носителя».

Веполи часто приходится образовывать при решении задач на выполнение операций с тонкими, хрупкими и легко деформирующимися объектами. На время выполнения этих операций объект объединяют с веществом, делающим его твердым и прочным, а затем это вещество удаляют растворением, испарением и т.д.

А.с. 182661. Способ изготовления тонкостенных трубок из нихрома, включающий волочение и промежуточные отжиги в вакууме, отличающийся тем, что, с целью получения трубок с толщиной стенок 0,01 мм, обеспечения при этом дописка отклонения по толщине стенки в пределах 0,002–0,003 мм и повышения выхода годного, волочение на последних операциях доводки осуществляют на алюминиевом стержне, удаляемом после обработки вытравливанием щелочью. А.с. 235979. Способ изготовления резиновых шаров–разделителей путем формирования и вулканизации резиновой оболочки на ядре, отличающийся тем, что, с целью придания шару необходимых размеров, ядро формуют из смеси измельченного мела с водой с последующей просушкой и разрушением твердого ядра после вулканизации жидкостью, вводимой с помощью иглы.

1.1.2. Если дан веполь, плохо поддающийся нужным изменениям, и условия задачи не содержат ограничений на введение добавок в имеющиеся вещества, задачу решают переходом (постоянным или временным) к внутреннему комплексному веполю, вводя в b₁ или В₂ добавки, увеличивающие управляемость или придающие веполю нужные свойства.

Здесь В₁ – изделие, В₂ – инструмент, В₃ – добавка; скобками обозначена комплексная связь.

А.с. 265068. Способ проведения массообменных процессов с вязкой жидкостью. Жидкость предварительно газируют. А.с. 1044879. Клапан для токсичных и взрывчатых веществ. Корпус клапана заполнен легкоплавким припоем, в который введены ферромагнитные частицы (с внешней стороны установлен электромагнит).

Примечания:

1. Нередко по условиям задачи даны два вещества, причем оба они плохо взаимодействуют или совсем не взаимодействуют с полем. Веполь как бы есть (все три элемента заданы) и его как бы нет, он не «складывается». Простейшие обходные пути в этом случае состоят во введении добавок – внутренних (в одно из веществ) и наружных (на одно из веществ).

2. Иногда одно и то же решение, в зависимости от постановки задачи, может быть записано и как постройка веполя и как постройка комплексного веполя. Например: «Как визуально обнаружить маленькие капельки жидкости?». Решение: синтез веполя – в жидкость предварительно вводят люминофор и освещают зону поиска ультрафиолетовым светом (А.с. 277805). Возможна иная постановка той же задачи: «Как обнаружить неплотности в агрегате холодильника?». Здесь веществами являются «неплотности» и протекающие сквозь них капли жидкости. Люминофор – добавка, образующая внутренний комплекс с веществом жидкости.

1.1.3. Если дан веполь, плохо поддающийся нужным изменениям, и условия задачи содержат ограничения на введение добавок в имеющиеся вещества b₁ или В₂, задачу решают переходом (постоянным или временным) к внешнему комплексному веполю, присоединяя к B₁ или В₂ внешнее вещество В₃, увеличивающее управляемость или придающее веполю нужные свойства.

Примечание. Предположим, в условиях задачи на обнаружение неплотностей в агрегате холодильника имеется ограничение: люминофор нельзя вводить в жидкость. В этом случае вещество–обнаружитель может быть расположено на наружной поверхности агрегата (А.с. 311109). Возникает внешний комплексный веполь.

1.1.4. Если дан веполь, плохо поддающийся нужным изменениям, и условия задачи содержат ограничения на введение в него или присоединение к нему веществ, задачу решают достройкой веполя, используя в качестве вводимого вещества имеющуюся внешнюю среду.

А.с. 175835. Саморазгружающаяся баржа по А.с. 163914, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности возврата баржи в исходное положение после разгрузки при любых углах крена и опрокидывания, она выполнена с балластной килевой цистерной, имеющей отверстия в наружных стенках, постоянно сообщающиеся с забортным пространством.

Нужно иметь тяжелый киль и нельзя иметь тяжелый киль. Выход: сделать киль из воды. В воде такой киль ничего не весит, а когда баржа опрокинута, киль оказывается в воздухе и приобретает вес. Вода не успевает вытечь из отверстий – киль возвращает баржу в нормальное положение.

В частности, если нужно менять вес движущегося тела, а менять его нельзя, то телу надо придать форму крыла и, меняя наклон крыла к направлению движения, получить дополнительную, направленную вверх или вниз силу.

А.с. 358689. Центробежный датчик угловой скорости, содержащий двухплечные рычаги и грузы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и веса, грузы выполнены в виде крыла для создания дополнительной подъемной силы при вращении. А.с. 167784. Центробежный тормозного типа регулятор числа оборотов роторного ветродвигателя, установленный на вертикальной оси ротора, отличающийся тем, что, с целью поддержания скорости вращения ротора в малом интервале числа оборотов при сильном увеличении мощности, грузы регулятора выполнены в виде лопастей, обеспечивающих аэродинамическое торможение. А.с. 526399. Дебалансный вибратор, содержащий вал, дебаланс и устройство для крепления дебаланса к валу на заданном расстоянии от вала, отличающийся тем, что, с целью увеличения возмущающей силы, дебаланс выполнен в виде тела, имеющего в поперечном сечении профиль крыла.

1.1.5. Если внешняя среда не содержит веществ, необходимых для построения веполя по стандарту 1.1.4, это вещество может быть получено заменой внешней среды, ее разложением или введением в нее добавок.

А.с. 796500. В опорном узле скольжения используют смазку (в данном случае это внешняя среда). Для улучшения демпфирования смазку газируют, разлагая ее электролизом.

1.1.6. Если нужен минимальный (дозированный, оптимальный) режим действия, а обеспечить его по условиям задачи трудно или невозможно, надо использовать максимальный режим, а избыток убрать. При этом избыток поля убирают веществом, а избыток вещества полем.

Избыточное действие обозначено двумя стрелками.

А.с. 242714. Для получения тонкого слоя краски на изделие наносят избыточное покрытие, окуная изделие в бак с краской. Затем изделие вращают и центробежные силы сбрасывают избыток краски. А.с. 907503. Способ дозирования тонера, включающий добавку в двухкомпонентный проявляющий состав тонера, по мере его расхода в процессе проявления, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изображения, добавку тонера осуществляют в количестве, превышающем максимальный расход тонера на проявление одной копии, а из проявляющего состава одновременно с проявлением удаляют избыточное количество тонера.

1.1.7. Если нужно обеспечить максимальный режим действия на вещество, а это по тем или иным причинам недопустимо, максимальное действие следует сохранить, но направить его на другое вещество, связанное с первым:

А.с. 120909. При изготовлении предварительно напряженного железобетона нужно растянуть стальные стержни. Для этого их нагревают; от тепла стержни удлиняются и в таком виде их закрепляют. Однако, если вместо стержней используют проволоку, ее нужно нагревать до 700° С, а допустимо только до 400°С (при большем нагреве проволока теряет свои свойства). Предложено нагревать нерасходуемый жаропрочный стержень, который от нагрева удлиняется и в таком виде соединяется с проволокой. Охлаждаясь, стержень укорачивается и растягивает проволоку, оставшуюся холодной.

1.1.8. Если нужен избирательно-максимальный режим (максимальный режим в определенных зонах при сохранении минимального режима в других зонах), поле должно быть:

либо максимальным – тогда в места, где необходимо минимальное воздействие, вводят защитное вещество (1.1.8.1);

либо минимальным – тогда в места, где необходимо максимальное воздействие, вводят вещество, дающее локальное поле, например, термитные составы – для теплового воздействия, взрывные составы – для механического воздействия (1.1.8.2).

А.с. 264619. Для запайки ампулы с лекарством горелку включают на максимальный режим, а избыток пламени отсекают, погружая корпус ампулы в воду (так, что высовывается только верхушка капилляра). А.с. 743810. В зазор между свариваемыми деталями закладывают экзотермическую смесь, выделяющую при сварке тепло.

1.2.1. Если между двумя веществами в веполе возникают сопряженные (полезное и вредное) действия, причем непосредственное соприкосновение веществ сохранять не обязательно, задачу решают введением между двумя веществами постороннего третьего вещества, дарового или достаточно дешевого:

А.с. 937726. При взрывном уплотнении стенок скважины взрывные газы, выполняя полезную функцию, одновременно оказывают и вредное действие – приводят к образованию трещин в стенках. Предложено «окутать» шнуровой заряд оболочкой из пластилина: давление передается, трещин нет. А.с. 724242. Способ гибки ошипованной трубы намоткой ее в холодном состоянии на гибочный шаблон, отличающийся тем, что, с целью повышения качества при гибке на радиус менее трех наружных диаметров трубы, при намотке шипы трубы погружают в слой эластичного материала, например полиуретана. А.с. 460148. Способ изготовления изделий без снятия поверхностного слоя материала, например пластическим деформированием, в технологической среде с последующей очисткой, например ультразвуковой, в моющей жидкости, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса очистки, на поверхности изделия перед обработкой наносят вещество, удаляющееся в моющей жидкости легче, чем технологическая среда. А.с. 880889. Способ упаковки и консервации изделий со сложно-рельефной поверхностью, предусматривающий окунание их в расплав полимера, отличающийся тем, что, с целью облегчения съема упаковки, перед окунанием в расплав вводят подслой, содержащий парообразующее вещество.

1.2.2. Если между двумя веществами в веполе возникают сопряженные (полезное и вредное) действия, причем непосредственное соприкосновение веществ сохранять не обязательно, а использование посторонних веществ запрещено или нецелесообразно, задачу решают введением между двумя веществами третьего вещества, являющегося их видоизменением.

Примечание. Вещество В₃ может быть введено в систему извне в готовом виде или получено (действием П₁ или П₂) из имеющихся веществ. В частности, В₃ может быть «пустотой», пузырьками, пеной и т.д.

А.с. 412062. Способ предупреждения кавитационной эрозии гидродинамических профилей, например подводных крыльев, путем покрытия поверхности профиля защитным слоем, отличающийся тем, что, с целью повышения его эффективности при одновременном снижении гидродинамического сопротивления профиля, защитный слой создают беспрерывным намораживанием на поверхности корки льда, по мере разрушения ее от кавитации, поддерживая толщину защитного слоя в установленных пределах, исключающих оголение поверхности и ее эрозию под действием кавитации. А.с. 783154. Способ транспортирования пульпы по трубопроводу, включающий подачу пульпы в трубопровод и перемещение по нему, отличающийся тем, что, с целью снижения износа трубопровода, наружную стенку последнего охлаждают до образования на внутренней его поверхности слоя замороженной пульпы.

1.2.3. Если необходимо устранить вредное действие поля на вещество, задача может быть решена введением второго элемента, оттягивающего на себя вредное действие поля:

А.с. 152492. Для защиты подземных кабельных линий от повреждений, вызываемых образованием в грунте морозобойных трещин, заранее прорывают узкие прорези («трещины») в стороне от трассы кабеля.

Для защиты труб от разрыва при замораживании в трубе размещают надувную пластмассовую вставку (шланг). Замерзая, вода расширяется и сдавливает мягкую вставку, а труба остается целой.

1.2.4. Если между двумя веществами в веполе возникают сопряженные (полезное и вредное) действия, причем непосредственное соприкосновение веществ, в отличие от стандартов 1.2.1 и 1.2.2, должно быть сохранено, задачу решают переходом к двойному веполю, в котором полезное действие остается за полем П₁, а нейтрализацию вредного действия (или превращение вредного действия во второе полезное действие) осуществляет П₂.

А.с. 755247. Для опыления цветок обдувают воздухом. Но цветок от ветра закрывается. Предложено раскрыть цветок воздействием электростатического заряда. А.с. 589482. Автоматическая система с обратной связью возбуждает в фундаментных опорах колебания, равные по величине, но противоположные по направлению колебаниям, возникающим при работе технологического оборудования.

1.2.5. Если надо разрушить веполь с магнитным полем, задача может быть решена применением физэффектов, «отключающих» ферромагнитные свойства веществ, например, размагничиванием при ударе или нагреве выше точки Кюри.

А.с. 397289. Способ контактной приварки ферропорошков. Перед подачей в зону приварки порошок нагревают до точки Кюри. Это предотвращает выталкивание порошка магнитным полем сварочного тока. А.с. 312746. Способ внутреннего шлифования путем воздействия на изделие ферромагнитной среды, которую приводят в движение посредством вращающегося магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью интенсификации обработки изделий из ферромагнитного материала, последние нагревают до температуры, равной или выше точки Кюри.

Класс 2. Развитие вепольных систем

2.1.1. Если нужно повысить эффективность вепольной системы, задачу решают превращением одной из частей веполя в независимо управляемый веполь и образованием цепного веполя:

(В₃ или В₄, в свою очередь, может быть развернуто в веполь).

А.с. 428119. Устройство для заклинивания, содержащее клин и клиновую прокладку с нагревательным элементом, отличающееся тем, что, с целью облегчения извлечения клина, клиновая прокладка выполнена из двух частей, одна из которых легкоплавкая. А.с. 1052351. Сборный инструмент, в котором корпус состоит из двух концентрично расположенных втулок (вместо одного цилиндра); втулки сопряжены между собой с гарантированным натягом и выполнены из материалов с различным коэффициентом линейного расширения, выбранных из условия сохранения гарантированного натяга и создания осевого натяга в инструменте.

В частности, если в технической системе имеется объект, который движется или должен двигаться под действием силы тяжести вокруг некоторой оси, и надо управлять движением этого объекта, то задача решается введением в данный объект вещества, управляемо движущегося внутри объекта и вызывающего своими движениями перемещение центра тяжести системы.

А.с. 271763. Самоходный кран с подвижным противовесом. А.с. 508427. Трактор для работы на крутых склонах – с подвижным центром тяжести. А.с. 329441. Качающийся дозатор имеет ковш, постепенно заполняемый жидкостью, и противовес. Когда ковш наполняется, дозатор наклоняется и выливает жидкость. Однако такой дозатор слишком рано начинает подниматься – часть жидкости остается в ковше. Предложено в противовесе сделать канал, в котором свободно перемещается шарик. При опрокидывании ковша шарик смещается к оси, передвигает центр тяжести системы и тем самым удерживает ковш наклонным до полного слива жидкости.

Цепной веполь может образовываться и при развертывании связей в веполе. В этом случае в связь В₁- - - В₂ встраивается звено П₂ – В₃:

Патент Англии 824047. Предлагается устройство для передачи вращения с одного вала к другому (муфта), содержащее наружный и внутренний роторы, охваченные электромагнитом. В зазоре между роторами находится магнитная жидкость, твердеющая в магнитном поле. Если электромагнит не включен, роторы свободно вращаются относительно друг друга. При включении электромагнита жидкость приобретает твердость и жестко связывает роторы, т.е. позволяет передавать вращающий момент.

2.1.2. Если дан плохо управляемый веполь и нужно повысить его эффективность, причем замена элементов этого веполя недопустима, то задача решается постройкой двойного веполя путем введения второго поля, хорошо поддающегося управлению:

А.с. 275331. Способ регулируемого расхода жидкого металла из разливочного ковша, отличающийся тем, что, с целью безаварийного разлива гидростатический напор регулируют высотой металла над отверстием разливочного стакана, вращая металл в ковше электромагнитным полем.

2.2.1. Если дана вепольная система, то ее эффективность может быть повышена заменой неуправляемого (или плохо управляемого) рабочего поля управляемым (хорошо управляемым) полем, например, заменой гравитационного поля механическим, механического – электрическим и т.д.

А.с. 989386. Способ определения поверхностного натяжения жидкостей методом максимального давления в капле, выдавливаемой из капилляра, отличающийся тем, что, с целью экономии дорогостоящих материалов, повышения воспроизводимости результатов и расширения круга исследуемых материалов, максимальное давление создают с помощью центробежных сил, при этом измеряют скорость вращения жидкости в капилляре в момент выдавливания капли. А.с. 496146. Способ очистки электролита в процессе электрохимической обработки, основанной на отделении продуктов анодного растворения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества очистки, электролит до входа в рабочий зазор пропускают через электростатическое поле. А.с. 1002259. Способ сгущения биосуспензий путем аэрации и флотации в псевдоожиженном слое частиц дисперсного материала в присутствии поверхностно-активного вещества и коагулянта, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сгущения биосуспензий микроорганизмов активного ила, в качестве дисперсного материала используют в зоне аэрации частицы из ферромагнетиков, а в зоне флотации – из сегнетоэлектриков.

2.2.2. Если дана вепольная система, то ее эффективность может быть повышена путем увеличения степени дисперсности (дробления) вещества, играющего роль инструмента:

Примечания:

1. Символом В^М обозначено вещество, состоящее из множества мелких частиц (песчинки, порошок, дробинки и т.д.).

2. Стандарт 2.2.1 отражает одну из основных закономерностей развития технических систем – тенденцию к измельчению инструмента или его части, непосредственно взаимодействующей с изделием.

А.с. 272737. При последовательной перекачке разных жидкостей по одному трубопроводу использовались поршневые и шаровые разделители. Работали они плохо, быстро истирались, застревали и т.д. Предложено ввести в зону контакта жидкостей разделитель из дробинок размерами 0,3–0,5 мм с плотностью, равной средней плотности жидкостей.

А.с. 354145. В щите для выемки угольных пластов вместо балок большого диаметра предложено использовать пучки из тонкомерных стержней. Видна линия дальнейшего развития: от пучков стержней к пучкам нитей.

2.2.3. Особый случай дробления вещества – переход от сплошных веществ к капиллярно-пористым. Переход этот осуществляется по линии: сплошное вещество – сплошное вещество с одной полостью – сплошное вещество со многими полостями (перфорированное вещество) – капиллярно-пористое вещество – капиллярно-пористое вещество с определенной структурой (и размерами) пор. По мере развития по этой линии увеличивается возможность размещения в полостях–порах жидкого вещества и использования физических эффектов.

А.с. 243177. Устройство для передачи усилий от опоры копра на фундамент, отличающееся тем, что, с целью обеспечения равномерности давления на фундамент, он выполнен в виде плоского замкнутого сосуда, заполненного жидкостью. А.с. 878312. Огнепреградитель, содержащий корпус с размещенными между решетками гранулами насадки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, гранулы насадки выполнены полыми из легкоплавкого материала и заполнены огнетушащим веществом. А.с. 403517. Нагревательный стержень–паяльник выполнен не сплошным, а капиллярно-пористым. Благодаря этому можно отсасывать припой при демонтаже паяных соединений. А.с. 493252. Пучок капиллярных трубок (вместо одного крупного баллончика) образует устройство, аккуратно наносящее клей. А.с. 713697. Экструзионная головка, содержащая корпус с рабочим каналом, выполненным с облицовкой из пористого материала, и со штуцером для подвода смазки в рабочий канал через облицовку, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности путем возможности подачи смазки под сниженным давлением, облицовка выполнена двухслойной, причем наружный слой выполнен с большим размером пор, чем внутренний, контактирующий с расплавом.

2.2.4. Если дана вепольная система, то ее эффективность может быть повышена путем увеличения степени динамизации, т.е. перехода к более гибкой, быстро меняющейся структуре системы:

Примечания:

1. Символом ~ обозначена динамичная вепольная система, перестраивающаяся в процессе работы.

2. Динамизация В₂ чаще всего начинается с разделения В₂ на две шарнирно соединенные части. Далее динамизация идет по линии: один шарнир – много шарниров – гибкое B₂.

3. Динамизация П в простейшем случае осуществляется переходом от постоянного действия поля (или П совместно с В₂) к импульсному действию.

А.с. 324990. Опора для шпалерных насаждений, выполненная в виде столба для крепления шпалерной проволоки, отличающаяся тем, что, с целью использования самой опоры для осеннего пригибания ветвей, подвязанных к проволоке, она выполнена из двух шарнирно соединенных частей. А.с. 943392. Способ обработки тампонажного раствора путем воздействия на него магнитным полем, отличающийся тем, что, с целью повышения качества тампонажного раствора, воздействие магнитным полем ведут в импульсном режиме.

В частности, эффективная динамизация системы может быть осуществлена за счет использования фазовых переходов первого рода (например, замерзание воды или таяние льда) или второго рода (например, эффект «память формы»).

А.с. 280867. Способ соединения токоподводящих шин электролизных ванн легкоплавким сплавом, помещенным в зазоры между концами шин, отличающийся тем, что, с целью снижения окисления сплава и улучшения электрического контакта между шинами, количество тепла, отводимого от контактного соединения, регулируют так, чтобы при работе ванны поддерживать сплав в твердом состоянии, а при монтаже и демонтаже контактного соединения – в жидком. А.с. 710736. Устройство для гибки петель из проволоки, содержащее смонтированные в корпусе оправку и гибочный инструмент, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, она имеет нагреватель для гибочного инструмента, при этом гибочный инструмент выполнен из термообработанного материала, например из титано-никелевого сплава, способного при нагревании принимать полученную в процессе термообработки конфигурацию, восстанавливаемую до первоначальной при охлаждении.

2.2.5. Если дана вепольная система, то ее эффективность может быть повышена переходом от полей однородных или имеющих неупорядоченную структуру к полям неоднородным или имеющим определенную пространственную структуру (постоянную или переменную).

Символ # над буквой П указывает, что поле имеет определенную пространственно-временную структуру.

А.с. 504538. Способ фумигации (окуривания ядовитым газом) помещений на судах. Пункт 1 формулы изобретения: используют звуковое поле. Пункт 3: источники звука работают в противофазе и создают стоячие волны. А.с. 715341. Частицы порошка заряжают разноименным электричеством. Наносят слой одного порошка на слой другого и перемещают их в неоднородном электрическом поле. При движении порошки быстро смешиваются. А.с. 1004333. Для отделения из потока слабомагнитных тонких фракций предложено использовать неоднородное магнитное поле, создаваемое рифленой пластиной.

В частности, если веществу, входящему в веполь (или могущему войти в веполь), должна быть придана определенная пространственная структура, то процесс следует вести в поле, которое имеет структуру, соответствующую требуемой структуре вещества.

А.с. 536874. Способ профилирования материала типа пруткового путем наложения на заготовку ультразвуковых колебаний и ее пластической деформации, отличающийся тем, что, с целью получения на заготовке периодического профиля синусоидального характера, заготовку подвергают действию ультразвуковых колебаний так, чтобы расположение пучностей и узлов ультразвуковой волны соответствовало выступам и впадинам профиля, после чего осуществляется процесс пластического деформирования заготовки в осевом направлении.

Если надо перераспределить энергию поля, например, с целью концентрации или, наоборот, создать зоны, где действие поля не проявляется, то следует перейти к использованию стоячих волн.

А.с. 1085767. Способ заточки стеклянных микропипеток, при котором их устанавливают под углом к подложке, на которую помещают свободный абразив, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, из абразива формируют валик посредством возбуждения стоячей волны, в которой помещают обрабатываемый кончик микропипетки.

Стандарт 2.2.4 часто используют в сочетании со стандартом 1.2.5 (отключение магнитных связей).

А.с. 729658. Способ изготовления ферритовых изделий со сложным магнитопроводом, включающий прессование ферритовой платы с последующим обжигом и выполнением в ней нерабочих зон, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности изделий, нерабочие зоны выполняют с местным нагревом до потери магнитных свойств. А.с. 880570. Способ сборки штампа по чертежу путём размещения на электромагнитной плите составляющих формообразующих элементов и последующего закрепления их на плите пропусканием через неё тока, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности труда, термообразующие элементы штампа выполняют из термомагнитного сплава, размещают их на плоскости электромагнитной плиты равномерно, проецируют на них посредством инфракрасных лучей изображение чертежа, нагревают освещённые участки до температуры перехода через точку Кюри, после чего через электромагнитную плиту пропускают ток.

2.2.6. Если дана вепольная система, то ее эффективность может быть повышена переходом от веществ однородных или имеющих неупорядоченную структуру к веществам неоднородным или имеющим определенную пространственную структуру (постоянную или временную).

А.с. 713146. Способ изготовления пористых огнеупоров: для создания направленной пористости используют выгорающие шелковые нити.

В частности, если нужно получить интенсивное тепловое воздействие в определенных местах системы (точки, линия), то в эти места следует заранее ввести экзотермические вещества.

2.3.1. В вепольных системах действие поля должно быть согласовано по частоте (или сознательно рассогласовано) с собственной частотой изделия (или инструмента).

А.с. 614794. Устройство для массажа синхронно с ударами сердца. В стенку ванны, в которую помещают больного, вмонтирована диафрагма насоса, передающего лечебной жидкости или грязям импульсы по команде датчика, контактирующего с телом больного. А.с. 787017. Способ низведения камней мочеточников путем введения в мочеточник петли, закрепления ее на камне и приложения тянущего усилия, отличающийся тем, что, с целью увеличения числа видов и размеров низводимых камней, а также уменьшения травмирования мочеточника и болевых ощущений, частоту тянущих усилий выбирают кратной частоте перистальтики мочеточника. А.с. 317797. Способ предварительного ослабления угольного пласта путем воздействия на породы искусственно создаваемых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности ослабления, на массив, предварительно приведенный в возбужденное состояние, воздействуют направленными импульсами с частотой, равной частоте собственных колебаний массива. А.с. 856706. Способ дуговой сварки плавящимся электродом, при котором на дугу воздействуют импульсным высокочастотным магнитным полем, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса дуговой сварки, магнитное поле генерируют с частотой пульсации, равной собственной частоте электрода. А.с. 641229. Способ работы шлаковой шахты путем сжигания в ее полости топлива, отличающийся тем, что, с целью улучшения вытекания шлака, сжигание топлива осуществляют в пульсирующем режиме с частотой колебаний, равной собственной частоте колебаний шахты. А.с. 307896. Способ безопилочного резания древесины при помощи изменяющего свои геометрические размеры режущего инструмента, отличающийся тем, что, с целью снижения усилия внедрения инструмента в древесину, резание древесины осуществляют инструментом, частота пульсации которого близка к собственной частоте колебаний перерезаемой древесины. А.с. 940714. Способ распускания закристаллизовавшегося в сотах меда, включающий размещение сотов с медом в электромагнитном поле СВЧ, отличающийся тем, что, с целью исключения деформации сотов, одновременно с обработкой в электромагнитном поле СВЧ соты с медом охлаждают, а обработку в электромагнитном поле проводят при частоте поля, равной резонансной частоте диполей воды.

Примеры на антирезонанс.

А.с. 514141. Уплотнение торцового типа с двумя и более концентрично расположенными торцовыми парами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при работе в условиях значительных вибраций, торцовые пары выполнены с частотами собственных колебаний, неравными и некратными друг другу. А.с. 714509. Провод электропередачи, содержащий один или несколько повивов проволок, отличающийся тем, что, с целью увеличения эксплуатационной надежности провода путем уменьшения амплитуды колебания провода при гололедно-ветровых нагрузках, диаметр одной из проволок внешнего повива больше диаметра остальных.

2.3.2. В сложных вепольных системах должны быть согласованы (или сознательно рассогласованы) частоты используемых полей.

А.с. 865391. Способ обогащения тонкоизмельченных сильно-магнитных руд, включающий воздействие на руду бегущим магнитным полем и вибрациями, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сепарации, бегущее поле включают синхронно вибрациям. А.с. 521107. Способ нанесения покрытий электрическими разрядами с использованием наносимого материала в виде порошка, включающий импульсную подачу тока и наложение магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения твердости и обеспечения мелко зернистости структуры покрытий, наложение магнитного поля осуществляют импульсами, причем каждому импульсу магнитного поля соответствует импульс тока.

2.3.3. Если два действия, например, изменение и измерение, несовместимы, то одно действие осуществляют в паузах другого. Вообще, паузы в одном действии должны быть заполнены другим полезным действием.

А.с. 336120. Способ автоматического управления термическим циклом контактной точечной сварки, преимущественно деталей малых толщин, основанный на измерении термоэдс, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления при сварке импульсами повышенной частоты, измеряют термоэдс в паузах между импульсами сварочного тока. А.с. 343722. Способ производства тонких широких листов раскаткой на неподвижной опорной поверхности, отличающийся тем, что, с целью получения повышенной ширины листа, лист по частям раскатывают в поперечном направлении с продольным перемещением листа во время пауз между рабочими движениями валка. А.с. 778981. Способ электрохимической обработки деталей импульсным рабочим током с индукционным нагреванием их в процессе обработки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, индукционный нагрев производят в паузах между импульсами рабочего тока.

2.4.1. Если дана вепольная система, ее эффективность может быть повышена путем использования ферромагнитного вещества и магнитного поля.

Примечания:

1. В этом стандарте речь идет о применении ферромагнитного вещества, не находящегося в измельченном состоянии. Речь, таким образом, идет о «протофеполях», «полуфеполях» – структуре на пути к феполям.

2. Стандарт применим не только к простым веполям, но и к веполям комплексным и веполям, включающим внешнюю среду.

А.с. 794113. Способ укладки дренажа, включающий отрывку траншеи с одновременной укладкой в нее труб, заделку стыков труб фильтрующим материалом и засыпку траншеи грунтом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества укладки дренажа путем устранения смещений труб одна относительной другой, поверхность дренажных труб и фильтрующий материал перед укладкой в траншею покрывают слоем ферромагнетика и намагничивают. А.с. 499898. Питатель, преимущественно для образования порошково-воздушной смеси, содержащий герметичную емкость с разгрузочной горловиной, воздухоподводящим и расходным трубопроводами, смесительную камеру и механизм подачи. Его рабочий орган выполнен в виде гибкого ферромагнитного элемента, например стального троса, размещенного по оси разгрузочной горловины. Последняя выполнена из парамагнитного материала между емкостью и смесительной камерой, а привод гибкого элемента осуществлен от последовательно подключаемых электромагнитов, смонтированных вокруг разгрузочной горловины с наружной ее стороны.

2.4.2. Чтобы повысить эффективность управления системой, необходимо перейти от веполя или «протофеполя» к феполю, заменив одно из веществ феррочастицами (или добавив феррочастицы) – стружку, гранулы, зерна и т.д. – и использовав магнитное или электромагнитное поле. Эффективность управления повышается с увеличением степени дробления феррочастиц, поэтому развитие феполей идет по линии: гранулы – порошок – мелкодисперсные феррочастицы. Эффективность повышается также с увеличением степени дробления вещества, в которое введены феррочастицы; развитие здесь идет по линии: твердое вещество – зёрна – порошок – жидкость.

Примечания:

1. Переход к феполям можно рассматривать как совместное применение двух стандартов – 2.4.1 (введение ферровещества и магнитного поля) и 2.2.1 (дробление вещества).

2. Превратившись в феполь, вепольная система повторяет цикл развития веполей, но на новом уровне, так как феполи отличаются высокой управляемостью и эффективностью. Все стандарты, входящие в группу 2.4, можно считать своего рода «изотопами» нормального ряда стандартов (группы 2.1–2.3). Выделение «фепольной линии» в отдельную группу 2.4 оправданно (во всяком случае, на этом этапе развития системы стандартов) исключительным практическим значением феполей. Кроме того, «фепольный ряд» удобен как тонкий исследовательский инструмент для изучения более грубого «вепольного ряда» и прогнозирования его развития.

А.с. 1045945. Распылитель, содержащий емкость для жидкости с патрубками подачи и слива жидкости и электрод, соединенный с высоковольтным источником, отличающийся тем, что, с целью повышения дисперсности электроаэрозоля и упрощения эксплуатации распылителя, снаружи емкости расположена обмотка из провода, а внутри размещены гранулы из магнитно-твердого материала, намагниченные в магнитном поле. А.с. 1006598. Способ предотвращения образования льда на поверхности водоема, включающий в себя создание на защищаемой поверхности теплоизоляционного слоя, образованного из гранул водонепоглощающего теплоизоляционного материала легче воды, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности защиты путем ликвидации сноса теплоизоляционного материала течением, теплоизоляционный слой, выполненный из гранул металлоизолированного ферромагнетиками материала, размещают между противоположно направленными магнитными полями. А.с. 1068693. Мишень для стрельбы из лука. Выполнена в виде кольцевого электромагнита, заполненного сыпучим ферромагнитным материалом. А.с. 329333. Пневматический дроссель с электромагнитным управлением, содержащий канал для прохода воздуха, расположенный в корпусе, с которым соединены входной и выходной штуцеры, электромагнит, обмотка которого соединена с клеммами подачи входных сигналов и клапан, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции дросселя, клапан в нем выполнен в виде ферромагнитного порошка, расположенного между сетками, установленными в канале. А.с. 708108. Способ временного перекрытия трубопровода путем закачки в него отверждающейся композиции до образования герметизирующего тампона, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, перед закачкой в трубопровод в композицию добавляют дисперсный адсорбент с ферромагнитными свойствами, а в процессе закачки в зоне формирования герметизирующего тампона на композицию воздействуют магнитным полем. А.с. 933927. Способ разрушения горных пород, заключающийся в том, что разрушение ведут жидкостью, содержащей ферромагнитные частицы, на которые воздействуют электромагнитным полем.

2.4.3. Эффективность феполей может быть повышена переходом к использованию магнитных жидкостей – коллоидных феррочастиц, взвешенных в керосине, силиконе или воде. Стандарт 2.4.3 можно рассматривать как предельный случай развития по стандарту 2.4.2.

А.с. 1124152. Устройство для снижения гидравлического сопротивления в трубопроводе, содержащее средства для создания кольцевого пристеночного слоя маловязкой жидкости, отличающееся тем, что, с целью снижения затрат, средство для создания кольцевого пристеночного слоя выполнено в виде постоянных магнитов, установленных на внешней поверхности трубопровода на расстоянии, равном 9,5–10 их ширины, при этом в качестве маловязкой жидкости используют магнитную жидкость. А.с. 1068574. Плотина с изменяемым агрегатным состоянием, включающая закрепленную на флютбете замкнутую оболочку из эластичного материала и заполнитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе плотины, внутри оболочки размещен каркас из токопроводящей спирали, а в качестве заполнителя принята твердеющая в магнитном поле ферромагнитная жидкость. А.с. 438829. Заглушка, например, для герметизации трубопровода и горловин, выполненная в виде стакана под уплотнитель, отличающаяся тем, что, с целью сокращения времени установки и снятия заглушки, на наружной поверхности стакана установлена электромагнитная катушка, а в качестве уплотнителя используется ферромагнитная жидкость. А.с. 740646. Магнитное транспортное устройство, преимущественно для транспортировки внутри герметичных камер, содержащее перемещаемый от привода в немагнитном трубопроводе ведущий магнитный элемент и связанную с ним через постоянный магнит ведомую тележку, расположенную вне трубопровода, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, ведущий элемент выполнен из магнитной жидкости. А.с. 985076. Применение магнитной жидкости в качестве закалочной среды.

2.4.4. Эффективность феполей может быть повышена за счет использования капиллярно-пористой структуры, присущей многим фепольным системам.

А.с. 1013157. Устройство для пайки волной припоя выполнено в виде магнитного цилиндра, покрытого слоем ферромагнитных частиц. Основное назначение – удаление излишков припоя. Одновременно пористая структура используется для подачи (как фитиль) флюса из внутренней полости цилиндра.

2.4.5. Если нужно повысить эффективность управления системой путем перехода к феполю, а замена веществ феррочастицами недопустима, переход осуществляют построением внутреннего или внешнего комплексного феполя, вводя добавки в одно из веществ:

А.с. 751778. Транспортирование деталей с помощью грузоподъемного электромагнита, отличающееся тем, что, с целью обеспечения транспортирования немагнитных деталей, последние предварительно засыпают магнитно-мягкими сыпучими материалами.

2.4.6. Если нужно повысить эффективность управления системой путем перехода от веполя к феполю, а замена веществ феррочастицами (или введение добавок и веществ) недопустима, то феррочастицы следует ввести во внешнюю среду и, действуя магнитным полем, менять параметры среды и, следовательно, управлять находящейся в ней системой (ст. 2.4.3).

А.с. 469059. Способ демпфирования механических колебаний путем перемещения металлического неферромагнитного подвижного элемента между полюсами магнита, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени демпфирования, в зазор между полюсами магнита и подвижным элементом вводят магнитную жидкость и меняют напряженность поля пропорционально амплитуде колебаний.

В частности, если в системе используются поплавки или одна часть системы является поплавком, то в жидкость следует ввести ферромагнитные частицы и управлять кажущейся плотностью жидкости. Управление можно также вести, пропуская сквозь жидкость ток и действуя электромагнитным полем.

А.с. 527280. Манипулятор для сварочных работ, содержащий поворотный стол и узел, соединенный со столом, выполненный в виде поплавкового механизма, шарнирно соединенного через кронштейн со столом и помещенного в емкость с жидкостью, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости перемещения стола, в жидкость введена ферромагнитная смесь, а емкость с жидкостью помещена в электромагнитную обмотку.

В качестве внешней среды могут быть использованы также электрореологические жидкости, управляемые электрическими полями.

2.4.7. Если дана фепольная система, ее управляемость может быть повышена за счет использования физических эффектов.

А.с. 452055. Способ повышения чувствительности измерительных магнитных усилителей, заключающийся в использовании термического воздействия на сердечник магнитного усилителя, отличающийся тем, что, с целью снижения уровня магнитных шумов, при работе усилителя поддерживают абсолютную температуру сердечника равной 0,92–0,99 температуры Кюри материала сердечника (использован эффект Гопкинса).

2.4.8. Если дана фепольная система, ее эффективность может быть повышена путем динамизации, т.е. перехода к гибкой, меняющейся структуре системы:

А.с. 750264. Устройство для контроля толщины стенок полых изделий из немагнитных материалов, содержащее индуктивный преобразователь с измерительной схемой и ферромагнитный элемент, располагаемые по разные стороны контролируемой стенки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, ферромагнитный элемент выполнен в виде надувной эластичной оболочки, покрытой ферромагнитной пленкой. А.с. 792080. Способ имитации почвенной массы в устройствах для испытаний рабочих органов сельскохозяйственных машин, предусматривающий введение в ее состав ферромагнитных частиц, отличающийся тем, что, с целью расширения условий испытания рабочих органов сельскохозяйственных машин, на частицы воздействуют электромагнитным полем, напряженность которого регулируют.

2.4.9. Если дана фепольная система, ее эффективность может быть повышена переходом от полей однородных или имеющих неупорядоченную структуру к полям неоднородным или имеющим определенную пространственную структуру (постоянную или переменную).

А.с. 545479. Способ магнитной формовки профильных изделий из термопластов. В качестве пуансона используют ферропорошок, на который налагают температурное поле, превышающее в местах наименьшей вытяжки точку Кюри:

В частности, если веществу, входящему в феполь (или могущему войти в феполь), должна быть придана определенная пространственная структура, то процесс следует вести в поле, которое имеет структуру, соответствующую требуемой структуре вещества:

А.с. 587183. Способ получения ворса на поверхности термопластического материала, при котором ворс образуют путем вытяжки поверхностных слоев материала с последующим охлаждением, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и увеличения возможности управления процессом ворсообразования, перед операцией вытяжки в поверхностные слои материала вводят ферромагнитные частицы, производят нагрев термопластического материала до температуры его плавления, а вытяжку осуществляют путем извлечения ферромагнитных частиц посредством их контакта с электромагнитом.

2.4.10. Если дана «протофепольная» или фепольная система, ее эффективность может быть повышена согласованием ритмики входящих в систему элементов.

А.с. 698663. Предложено при вибромагнитной сепарации материала вращающееся магнитное поле реверсировать синхронно с вибрациями. При этом уменьшается сила сцепления между частицами материала и повышается эффективность разделения. А.с. 267455. Способ транспортирования ферромагнитных сыпучих и кусковых материалов путем сообщения им отрывной вибрации, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости транспортирования, на вибрируемый материал в начале фазы его отрыва воздействуют импульсным магнитным полем, бегущим по направлению транспортирования, причем длительность магнитных импульсов устанавливают равной фазе отрыва вибрируемого материала.

2.4.11. Если введение ферромагнетиков или намагничивание затруднено, следует воспользоваться взаимодействием внешнего электромагнитного поля с контактно подведенным или неконтактно индуцированными токами или взаимодействием этих токов между собой.

А.с. 994726. Способ разрушения горных пород: для силового воздействия пропускают импульсный ток по двум параллельным проводникам. А.с. 1033417. Способ захвата и удержания металлических немагнитных изделий, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, в процессе захвата и удержания изделия через тело изделия в зоне действия магнитного поля пропускают электрический ток в направлении, перпендикулярном к силовым линиям магнита. А.с. 865200. Способ съема ягод со шпалерных культур путем колебания шпалерных проволок с привязанными к ним побегами, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат труда и повреждений шпалерных культур, берут магнит с постоянным по направлению магнитным полем, между полюсами которого располагают шпалерные проволоки, по которым пропускают переменный электрический ток, и вдоль упомянутых проволок перемещают магнит.

Примечания:

1. Если феполи – системы, в которые введены ферромагнитные частицы, то эполи – системы, в которые вместо ферромагнитных частиц действуют (или взаимодействуют) токи.

2. Развитие эполей, как и развитие феполей, повторяет общую линию: простые эполи – комплексные эполи – эполи на внешней среде – динамизация – структурирование – согласование ритмики. Материал по эполям накапливается, его анализ покажет, целесообразно ли выделить стандарты по эполям в отдельную группу.

3. Стандарт на эполи предложен И.Л. Викентьевым (Санкт-Петербург).

2.4.12. Особая форма эполей – электрореологическая суспензия (взвесь тонкого кварцевого порошка, например в толуоле) с управляемой вязкостью. Если неприменима феррожидкость, может быть использована жидкость электрореологическая.

А.с. 425660. Небалансный возбудитель колебаний. Небалансы размещены в электрореологической жидкости. А.с. 495467. Электрореологическая жидкость с изменяемой вязкостью использована в амортизаторе транспортного средства. А.с. 931471. Применение электровязкой суспензии в устройстве для резки материалов в качестве зажимающей среды. А.с. 934143. Шланг, содержащий внутренний и наружный слой, между которыми расположены слои электропроводных нитей, разделенных между собой слоем гибкого изоляционного материала, отличающийся тем, что, с целью возможности управления жесткостью, гибкий изолирующий материал выполнен пористым и пропитан электрореологической суспензией.

Класс 3. Переход к надсистеме и на микроуровень

3.1.1. Эффективность системы (на любом этапе развития) может быть повышена системным переходом 1-а: её объединением с другой системой (или системами) в более сложную бисистему или полисистему.

А.с. 722624. Транспортировка горячих слябов транзитом от слябингов к приемному рольганту широкополосного стана, включающая порезку слябов, их перемещение по рольгангу, отличающееся тем, что, с целью снижения потерь тепла слябов путем уменьшения охлаждения каждого сляба, перемещение осуществляют пакетом, сложенным по крайней мере из двух слябов с последующим их разделением перед подачей в клеть.

Примечания:

1. Для образования бисистем и полисистем в простейшем случае объединяют два или более вещества В₁ или В₂ (бивещественные и поливещественные веполи).

2. Приведенный выше стандарт 2.2.1 тоже можно рассматривать как переход к полисистемам (хотя точнее считать стандарт 2.2.1. увеличением степени полисистемности). Единство противоположностей: разделение и объединение приводят к одному и тому же – образуются бисистемы и полисистемы.

Патент США 3567547. Для получения изделий из тонких стеклянных пластинок заготовки склеивают в блок. После этого блок можно подвергнуть машинной обработке, без опасения повредить тонкие пластинки.

Здесь хорошо видна одна из главных особенностей полисистем: при образовании полисистемы возникает внутренняя среда (или создаются условия для ее возникновения) с особыми свойствами. В данном случае появляется возможность ввести во внутреннюю среду клей и получить не просто сумму пластинок, а единый блок. Обмазка клеем одной пластинки ничего бы не дала. Прочность одной пластинки можно повысить, заключив пластинку в большую «глыбу» застывшего клея (стандарт 1.1.3), но это увеличит стоимость обработки и снизит производительность.

Другая характерная особенность бисистем и полисистем – эффект многоступенчатости.

А.с. 126079. Способ наращивания скоростей вращения турбобуров, отличающийся тем, что, с целью увеличения числа оборотов ротора турбины при соблюдении допустимых величин скоростей движения потока рабочей жидкости, турбобур составляют из нескольких секций так, что вал ротора турбины первой секции присоединяют к корпусу турбины второй секции и т.д., при этом скорость вращения валов ротора возрастает от первого к последующим.

3. Возможно образование биполевых и полиполевых систем, а также вепольных систем, в которых одновременно мультиплицированы поля и вещества. Иногда мультиплицируется пара (П–В) или веполь в целом.

А.с. 321195. Способ электронагрева металлических заготовок под обработку давлением, отличающийся тем, что, с целью обеспечения безокислительного нагрева, поверхностные слои заготовок в процессе нагрева интенсивно охлаждают (биполевая система). А.с. 252036. Получение электрохимическим способом отверстия, которое имеет расширение на середине глубины. Электрод (продольно) разделен на три части, на каждую подают свой потенциал.

4. В предыдущих работах по стандартам переход к надсистеме рассматривался как завершающий этап развития систем. Предполагалось, что система сначала должна исчерпать резервы развития «на своем уровне», а потом перейти к надсистеме. Однако был накоплен обширный материал, свидетельствующий, что этот переход может совершаться на любом этапе развития системы. При этом дальнейшее развитие идет по двум линиям: совершенствуется образовавшаяся надсистема и продолжается развитие исходной системы. Нечто подобное имеет место в химии: более сложные химические элементы образуются за счет надстройки новых электронных орбит и за счет достройки незавершенных внутренних орбит.

3.1.2. Повышение эффективности синтезированных бисистем и полисистем достигается прежде всего развитием связей элементов в этих системах.

Примечание. Новообразованные бисистемы и полисистемы часто имеют «нулевую связь» (термин предложен А. Тимощуком), т.е. представляют собой просто «кучу» элементов. Развитие идет в направлении усиления межэлементных связей. С другой стороны, элементы в новообразованных системах иногда бывают соединены жесткими связями. В этих случаях развитие идет в направлении увеличения степени динамизации связей.

Пример «ужесточения» связей. При групповом использовании подъемных кранов (тремя кранами по 60 т поднимают груз в 150 т) трудно синхронизировать работу машин. Предложено (А.с. 742372) устройство (жесткий многоугольник), объединяющее стрелы кранов.

Пример динамизации связей. Первоначально катамараны имели корпуса, жестко соединенные между собой. Затем были введены подвижные связи, позволяющие менять расстояние между корпусами (например, а.с. 524728 и 1094797).

3.1.3. Эффективность бисистем и полисистем повышается при увеличении различия между элементами системы (системный переход 1-б): от одинаковых элементов (набор одинаковых карандашей) к элементам со сдвинутыми характеристиками (набор разноцветных карандашей), затем – к разным элементам (готовальня) и инверсным сочетаниям типа «элемент и антиэлемент» (карандаш с резинкой).

А.с. 546445. При сварке толстых стальных листов электроды располагают один за другим, при этом сварочный ток у каждого последующего электрода и глубина его погружения в разделку кромок больше, чем у предыдущего (типичная полисистема со сдвинутыми характеристиками. Эффект достигнут в основном за счет перехода от обычной полисистемы к полисистеме со сдвинутыми характеристиками).

А.с. 645773. Устройство для зажима деталей по внутренней поверхности, содержащее разрезной упругий элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности зажима и расширения технологических возможностей устройства, упругий элемент выполнен в виде двух соединенных между собой колец из материалов с различным коэффициентом линейного расширения.

А.с. 606233. Электроакустический преобразователь, содержащий секционный активный элемент, отличающийся тем, что, с целью обеспечения температурной стабилизации электроакустических параметров, любые соседние секции активного элемента выполнены из материала с противоположными по знаку температурными коэффициентами изменения пьезомодуля.

А.с. 1041250. Генератор механических колебаний для сварки, содержащий выполненный в виде ролика фрикционный рабочий элемент, установленный с возможностью скользящефрикционного взаимодействия с обрабатываемым объектом и соединенный с вращательным приводом, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества сварки за счет увеличения амплитуды и расширения частотного диапазона генерируемых колебаний, ролик выполнен в виде набора секций из материалов с различными коэффициентами трения.

А.с. 1001988. Способ получения дисперсных систем путем вибрационных воздействий на среду в режиме вибротурбулизации путем введения в емкость со средой упругого резонатора и воздействия на емкость колебаниями резонансной частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса и его интенсификации, в емкость со средой вводят несколько упругих резонаторов с различной частотой собственных колебаний.

3.1.4. Эффективность бисистем и полисистем повышается при свертывании систем прежде всего за счет сокращения вспомогательных частей. Например, двустволка имеет один приклад. Полностью свернутые бисистемы и полисистемы снова становятся моносистемами, цикл может повторяться на новом уровне.

А.с. 408586. Тепловая электрическая станция с котельными агрегатами башенного типа, отличающаяся тем, что, с целью сокращения коммуникаций, упрощения монтажных работ и уменьшения опорной площади фундаментов, все котельные агрегаты сгруппированы в едином блоке с расположенной на нем общей дымовой трубой.

А.с. 111144. Увеличение защитной мощности холодильного костюма для горноспасателей наталкивалось на весовой барьер. Предложено объединить холодильную и дыхательную системы в единый скафандр, в котором одно холодное вещество (жидкий кислород) выполняет две функции: сначала испаряется, а потом идет на дыхание. Отпадает необходимость в тяжелом дыхательном аппарате; это позволяет во много раз увеличить запас холодильного вещества.

А.с. 287967. Способ переработки соленых руд, при котором дробление, измельчение и растворение руды ведут в одном устройстве за один цикл (до этого операции осуществляли последовательно, в отдельных аппаратах).

3.1.5. Эффективность бисистем и полисистем может быть повышена распределением несовместимых свойств между системой и ее частями. Это – системный переход 1-в: используют двухуровневую систему, в которой вся система в целом обладает свойством С, а ее части (частицы) – свойством анти-С.

А.с. 510350. Рабочая часть тисков для зажима деталей сложной формы: каждая часть (стальная втулка) твердая, а в целом зажим податливый и способен менять форму.

3.2.1. Эффективность системы (на любом этапе развития) может быть повышена системным переходом 2: с макроуровня на микроуровень – систему или ее часть заменяют веществом, способным при взаимодействии с нолем выполнять требуемое действие.

А.с. 275751. Регулируемый лабиринтный насос, содержащий цилиндрический ротор и статор с многозаходной нарезкой противоположного направления, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования насоса с помощью изменения температуры, ротор и статор выполнены из материалов с разными коэффициентами линейного расширения.

Примечания.

1. Приведенный пример может показаться странным: насос остался насосом; в чем же принципиальная новизна? Из-за несовершенства действующих норм оформления изобретений запатентован «регулируемый лабиринтный насос». На самом деле насос остается неизменным, новизна в способе его регулирования. Вместо громоздкого и малоэффективного механического способа использован принципиально иной (тепловой) способ регулирования.

А.с. 339397. Устройство для безопилочного резания древесины, включающее станину и рабочий орган с режущим инструментом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества пиления, режущий инструмент выполнен из магнитострикционного материала с двухсторонней заточкой передней грани и соединен через электромеханические преобразователи с высокочастотным генератором.

2. В предыдущих работах по стандартам предполагалось, как и при рассмотрении перехода к надсистеме (см. примечание 4 к стандарту 3.1.1), что переход на микроуровень целесообразен при исчерпании ресурсов развития системы. По современным представлениям переход на микроуровень возможен на любом этапе развития системы.

3. Переход макро-микро – понятие обобщенное. Существует множество уровней «микро» (домены, молекулы, атомы и т.д.), соответственно имеется много разных переходов на микроуровень, а также множество переходов с одного микроуровня на другой, более низкий. По этим переходам накапливается материал, который, вероятно, приведет к появлению новых стандартов подкласса 3.2.

Класс 4. Стандарты на обнаружение и измерение системы

4.1.1. Если дана задача на обнаружение или измерение, целесообразно так изменить систему, чтобы вообще отпала необходимость в решении этой задачи.

А.с. 505706. Способ индукционного нагрева деталей. Для самофиксации заданной температуры между индуктором и деталью помещают соль с температурой плавления, равной заданной температуре.

А.с. 471395. Индукционная печь для нагрева токами промышленной частоты, включающая тигель и индуктор, отличающаяся тем, что, с целью поддержания заданного режима нагрева, тигель выполнен из ферромагнитного материала, точка Кюри которого равна заданной температуре нагрева.

4.1.2. Если дана задача на обнаружение или измерение и нельзя применить стандарт 4.1.1, то целесообразно заменить непосредственные операции над объектом операциями над его копией или снимком.

А.с. 241077. Измерение деформаций оболочек затруднено тем, что оболочки эти являются частью громоздкой конструкции. Предложено изготавливать слепки (до деформации и после нее) и вести измерения на слепках.

Вместо непосредственного обмера бревен, погруженных на железнодорожную платформу, измерение ведут по фотоснимку, сделанному в определенном масштабе.

В частности, если нужно сравнить объект с эталоном с целью выявления отличий, то задачу решают оптическим совмещением изображения объекта с эталоном, причем изображение объекта должно быть противоположно по окраске эталону или его изображению. Аналогично решают задачи на измерение, если есть эталон или его изображение.

А.с. 350219. Контроль пластинки с просверленными отверстиями ведут, совмещая желтое изображение пластинки с синим изображением эталона. Если на экране появляется желтый цвет, значит в контролируемой пластинке отсутствует отверстие. Появление синего цвета означает, что на пластинке есть лишнее отверстие.

А.с. 359512. Способ сличения объектов, заключающийся в проектировании изображений сличаемых объектов на экран и совмещении идентичных участков изображений, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности процесса сличения, изображения сличаемых материалов проектируют на экран во взаимно исключающих контрастах, например, негативное и позитивное или красное и синее.

4.1.3. Если дана задача на измерение и нельзя применить стандарты 4.1.1 и 4.1.2, то целесообразно перевести ее в задачу на последовательное обнаружение изменений.

А.с. 186366. При добыче медных руд камерным способом образуются огромные подземные залы, камеры. От взрывов и других причин потолок (кровля) камер местами отслаивается, падает. Необходимо регулярно следить за состоянием потолка, измерять образующиеся «ямы». Но как это сделать, если потолок – на высоте пятиэтажного дома? Предложено при подготовке камер заранее бурить в кровле скважины – сбоку, над потолком – и закладывать в них разноцветные люминесцирующие вещества. Если в каком-то месте выпала порода и образовался купол, это легко обнаружить по свечению люминофора. А по цвету можно судить о высоте образовавшегося купола.

Примечание. Любое измерение производится с определенной степенью точности. Поэтому в задачах на измерение, даже если речь в них идет о непрерывном измерении, всегда можно выделить элементарный акт измерения, состоящего из двух последовательных обнаружений. Рассмотрим, например, задачу об измерении диаметров шлифовального круга. Измерение нужно вести с определенной (и отнюдь не безграничной) точностью. Допустим, требуется точность в 0,01 мм. Это значит, что круг можно рассматривать состоящим из концентрических окружностей, причем расстояние между окружностями – 0,01 мм. Задача сводится к вопросу: как обнаружить, что совершился переход от одной окружности к другой? Фиксируя такие переходы и зная их число, мы всегда можем вычислить диаметр круга. Переход от расплывчатого понятия «измерение» к четкой модели «два последовательных обнаружения» резко упрощает задачу.

4.2.1. Если невепольная система плохо поддается обнаружению или измерению, задачу решают, достраивая простой или двойной веполь с полем на выходе:

А.с. 269558. Способ обнаружения момента начала кипения жидкости (т.е. появление в жидкости пузырьков В₂). Через жидкость пропускают ток – при появлении пузырьков резко возрастает электрическое сопротивление. А.с. 305395. Способ обнаружения и счета инородных включений в жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, исследуемую среду облучают электромагнитными колебаниями сверхвысокой частоты и регистрируют форму и амплитуду рассеянных частицами колебаний, по которым судят о количестве включений в жидкости.

Примечание. Вепольные группы

типичны для ответов на задачи по обнаружению и измерению.

4.2.2. Если система (или ее часть) плохо поддается обнаружению или измерению, задачу решают переходом к внутреннему или внешнему комплексному веполю, вводя легко обнаруживаемые добавки.

А.с. 277805. Способ обнаружения неплотностей в холодильных агрегатах, заполненных фреоном и маслом, преимущественно домашних холодильников, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения мест утечек, в агрегат вместе с маслом вводят люминофор, освещают агрегат в затемненном месте и определяют места утечки по свечению люминофора в просачивающемся через неплотности масле. А.с. 110314. Способ определения фактической площади контакта поверхностей, отличающийся тем, что для окрашивания поверхностей применяют люминесцентные краски.

4.2.3. Если систему трудно обнаружить или измерить в какой-то момент времени и нет возможности ввести в объект добавки, то эти добавки, создающие легко обнаруживаемое и легко измеряемое поле, следует ввести во внешнюю среду, по изменению состояния которой можно судить об изменении состояния объекта:

А.с. 260249. Для контроля износа двигателя нужно определить количество «стершегося» металла. Частицы эти поступают во внешнюю среду – масло. Предложено добавлять в масло люминофоры: металлические частицы являются гасителями свечения.

4.2.4. Если во внешнюю среду нельзя ввести извне добавки по стандарту 4.2.3, эти добавки могут быть получены в самой среде, например, ее разложением или изменением агрегатного состояния. В частности, в качестве таких добавок часто используют газовые или паровые пузырьки, полученные электролизом, кавитацией и другими способами.

Задача об измерении скорости потока жидкости в трубе (введение добавок извне исключено по условиям задачи). Решение: метку получают, используя кавитацию, дающую скопление мелких и потому устойчивых пузырьков.

4.3.1. Если дана вепольная система, эффективность обнаружений и измерений в ней может быть повышена за счет использования физических эффектов.

А.с. 170739. Исчезновение люминесцентных свойств у некоторых веществ в присутствии очень небольшого количества влаги. А.с. 415516. Резкое изменение показателя преломления света у алмазного зерна при изменении температуры.

В частности, желательно, чтобы вещества в веполе образовывали термопару, безвозмездно дающую сигналы о состоянии системы. «Сигнальное поле» может быть получено также за счет индукции.

А.с. 715838. Подшипник скольжения, содержащий антифрикционный вкладыш, установленный в токопроводящей обойме, контактирующей с токопроводящим корпусом, и подключенную к блоку защиты термопару, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия защиты от перегрева, термопара образована обоймой и корпусом. А.с. 1046636. Способ регистрации разрушения изделий, включающий нанесение на контролируемую поверхность чувствительного слоя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в качестве чувствительного слоя используют магнитную пленку и размещают на ней токопроводящий контур, а о разрушении изделий судят по эдс индукции, возникающей в контуре.

4.3.2. Если невозможно непосредственно обнаружить или измерить происходящие в системе изменения и если нет возможности пропустить сквозь систему поле, задачу решают возбуждением в системе резонансных колебаний (всей системы или ее какой-то части), по изменению частоты которых можно определить происходящие в системе изменения:

А.с. 271051. Способ измерения массы вещества в резервуаре, например жидкого, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, возбуждают механические резонансные колебания системы резервуар – вещество, измеряют их частоту, по величине которой судят о массе вещества. А.с. 244690. Способ определения линейного веса движущейся нити, заключающийся в том, что нить располагают на двух опорах, одной из которых сообщают механические колебания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в качестве задатчика частоты колебаний опоры используют измеритель резонансных колебаний нити, а линейный вес определяют по частоте колебаний на выходе измерителя. А.с. 560563. Способ контроля выдаивания долей вымени животных при машинном доении, включающий определение степени опорожнения вымени по изменению физических свойств его с помощью известных устройств, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, определение степени опорожнения долей вымени ведут по изменению уровня и частоты акустических колебаний, возникающих в них.

4.3.3. Если невозможно применить стандарт 4.3.2., о состоянии системы судят по изменению собственной частоты объекта (внешней среды), связанного с контролируемой системой.

А.с. 438873. Способ измерения количества материала в кипящем слое, например в аппарате для обжига цементного клинкера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, количество материала определяют по изменению амплитуды автоколебаний газа над кипящим слоем.

4.4.1. Веполи с немагнитными полями имеют тенденцию перехода в «протофеполи», т.е. веполи с магнитным веществом и магнитным полем.

А.с. 222892. Способ обнаружения герметизированных отверстий, например, в подводной части корпуса законсервированного корабля, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и ускорения процесса поиска местонахождения герметизирующего отверстия, в патрубок отверстия перед его герметизацией закладывают излучающий элемент, например, постоянный магнит с направлением создаваемого им магнитного поля по нормали к наружной обшивке корпуса, и обнаруживают это отверстие при помощи индикатора, например магнитометра, по наибольшей величине местной напряженности магнитного поля.

4.4.2. Если нужно повысить эффективность обнаружения или измерения «протофепольными» и вепольными системами, необходимо перейти к феполям, заменив одно из веществ ферромагнитными частицами (или добавив ферромагнитные частицы) и обнаруживая или измеряя магнитное поле:

А.с. 239633. Способ определения степени затвердевания (размягчения) полимерных составов, отличающийся тем, что, с целью неразрушающего контроля, в состав вводят магнитный порошок и измеряют изменение магнитной проницаемости состава в процессе его затвердевания (размягчения).

4.4.3. Если нужно повысить эффективность обнаружения или измерения системы путем перехода к феполю, а замена вещества ферромагнитными частицами недопустима, то переход к феполю осуществляют построением комплексного феполя, вводя добавки в вещество:

А.с. 754347. Гидроразрыв пласта осуществляют, действуя жидкостью под давлением на горную породу. Для контроля за жидкостью в нее вводят ферропорошок и осуществляют магнитный каротаж.

4.4.4. Если нужно повысить эффективность обнаружения или измерения системы путем перехода от веполя к феполю, а введение феррочастиц недопустимо, то феррочастицы следует ввести во внешнюю среду.

При движении модели корабля в воде возникают волны. Для изучения характера волнообразования в воду добавляют частицы ферропорошка.

4.4.5. Если нужно повысить эффективность фепольной измерительной системы, необходимо использовать физические эффекты, например, переход через точку Кюри, эффекты Гопкинса и Баркгаузена, магнитоупругий эффект и т.д.

А.с. 115128. Способ измерения температуры при помощи индуктивного датчика, свойства магнитопровода которого изменяются в зависимости от изменения его температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, магнитопровод разогревают (или охлаждают) до температуры, близкой к точке Кюри, при которой незначительное изменение температуры магнитопровода вызывает резкое изменение его проницаемости (эффект Гопкинса). А.с. 1035426. Сигнализатор уровня жидкости, содержащий камеру из немагнитного материала, внутри которой помещен магнит, определяющий положение уровня жидкости, а снаружи – магнитоуправляемый контакт, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, магнит внутри камеры закреплен на высоте контролируемого уровня и покрыт термочувствительным материалом, точка Кюри которого ниже температуры контролируемой жидкости. А.с. 332758. Устройство для непрерывного индукционного нагрева штучных заготовок, перемещаемых с регулируемой скоростью под действием подающего механизма, связанного с электродвигателем, в камеру высокочастотного нагрева с цилиндрическим индуктором, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоматического контроля и регулирования температуры нагрева заготовок, оно снабжено индукционной катушкой, устанавливаемой в нагревательной камере индуктора в зоне нагрева заготовок до температуры, вызывающей потерю магнитных свойств и связанной с ней и электродвигателем исполнительной преобразующей схемой. А.с. 266029. Магнитная муфта скольжения, содержащая корпус и многополюсный ротор с постоянными магнитами, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения автоматического включения и выключения муфты при заданной температуре, она снабжена шунтами, установленными между полюсами ротора и выполненными из термореактивного материала, имеющего характеристику магнитной проницаемости с точкой Кюри, соответствующей заданной температуре, а корпус и ротор изготовлены из материала с точкой Кюри, соответствующей температуре выше заданной (бисистемный переход через точку Кюри). А.с. 504944. Способ измерения усилия, заключающийся в изменении микроструктуры элемента, имеющего доменную структуру, и преобразовании изменений микроструктуры в электрический сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения, в нем регистрируют число скачкообразных изменений микроструктуры элемента, по которому и судят о величине измеряемого усилия (эффект Баркгаузена). А.с. 563556. Способ измерения толщины металлопокрытий, заключающийся в том, что металлопокрытие подвергают электролитическому растворению, окончание которого фиксируют по сигналу электролитического взаимодействия с основой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения немагнитных металлопокрытий на ферромагнитной основе, в качестве сигнала электролитического взаимодействия с основой используют шумы Баркгаузена.

4.5.1. Эффективность измерительной системы (на любом этапе развития) может быть повышена переходом к бисистеме или полисистеме.

Задача об измерении температуры тела маленького жука-долгоносика. В стакан помещают много жуков. Между жуками возникает внутренняя среда, температура которой равна температуре жуков. Измерение ведут с помощью обыкновенного медицинского термометра. А.с. 256570. Устройство для измерения длины прыжка воднолыжника. Если под трамплином установить два микрофона: один над водой, а другой под водой, то разность времени прохождения воздушной и подводной волн будет пропорциональна длине прыжка.

4.5.2. Измерительные системы развиваются в направлении: измерение функции –измерение первой производной функции –измерение второй производной функции.

А.с. 998754. Способ определения напряженного состояния горного массива, при котором измеряют не само электросопротивление породы (как было раньше), а скорость изменения электросопротивления.

Класс 5. Стандарты на применение стандартов

5.1.1. Если нужно ввести в систему вещество, а это запрещено условиями задачи или недопустимо по условиям работы системы, то следует использовать обходные пути:

1. Вместо вещества используют «пустоту».

А.с. 245425. Способ образования тензометрической сетки внутри модели из прозрачного материала путем заливки в тело модели сетки из нити, отличающийся тем, что, с целью исключения искажения поля напряжений нитями, после затвердевания материала модели нити удаляют, в результате чего внутри модели образуется тензометрическая сетка из цилиндрических микропустот. В качестве материала можно использовать, например, тонкие медные нити, удаляемые затем воздействием кислоты.

2. Вместо вещества вводят поле.

А.с. 500464. Для измерения степени вытяжки нити на ходу на нить наносят электрические заряды и определяют изменение линейной плотности заряда.

3. Вместо внутренней добавки используют добавку наружную.

А.с. 360540. Как измерить толщину стенки полого керамического сосуда? В сосуд заливают жидкость с высокой электропроводностью, подводят к жидкости один электрод и измеряют толщину стенки в любом месте, прикладывая снаружи другой электрод омметра.

4. Вводят в очень малых дозах особо активную добавку.

А.с. 427982. Смазка для волочения труб на основе минерального масла, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения гидродинамического давления смазки в очаге деформации, в ее состав введено 0,2–0,8 вес. % полиметакрилата.

5. Вводят в очень малых дозах обычную добавку, но располагают ее концентрированно – в отдельных частях объекта.

В полимер вводят (чтобы сделать его электропроводным) феррочастицы и располагают их в виде отдельных линий, нитей.

6. Добавку вводят на время.

А.с. 458422. Способ бесконтактной магнитной ориентации деталей по а.с. 360116, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффекта ориентации без дополнительных энергозатрат, при ориентации полых деталей в последние предварительно вводят ферромагнитные тела.

7. Вместо объекта используют его копию (модель), в которую допустимо введение добавок.

А.с. 499577. Способ получения множества сечений путем создания набора моделей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стереометрических исследований, плоскости сечений трехмерных тел имитируют горизонтальной поверхностью жидкости, помещенной внутри прозрачной модели, которой придают различные положения в пространстве.

8. Добавку вводят в виде химического соединения, из которого она потом выделяется.

А.с. 342761. Способ пластификации древесины путем обработки аммиаком, отличающийся тем, что, с целью обеспечения пластификации поверхностей трения в процессе работы, пропитку древесины производят солями, разлагающимися при температуре трения, например (NH₄)₂C0₃.

9. Добавку получают разложением внешней среды или самого объекта, например, электролизом или изменением агрегатного состояния части объекта или внешней среды.

А.с. 904956. Способ размерной электрохимической обработки, осуществляемый с присутствием газа в электролите, отличающийся тем, что, с целью интенсификации удаления продуктов растворения, газ в электролите образуют посредством электролиза последнего перед зоной обработки.

5.1.2. Если дана система, плохо поддающаяся нужным изменениям и условия задачи не позволяют заменить инструмент или ввести добавки, то вместо инструмента используют изделие, разделяя его на части, взаимодействующие друг с другом.

А.с. 177761. Способ подачи быстрорасслаивающейся рабочей жидкости в рабочую камеру анодно-механического станка, отличающийся тем, что, с целью лучшего перемешивания, жидкость подается в зону обработки двумя встречными потоками. А.с. 412449. Способ термообработки сыпучих материалов, например сахарного песка, в барабанной сушилке путем конвективной сушки и последующего охлаждения в противотоке с газообразным агентом, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и отделения мелкой фракции, материал предварительно завихряют, а теплоноситель для конвективной сушки и охлаждающий агент подают навстречу друг другу и отсасывают отработавшие газы со взвешенной в них мелкой фракцией материала из зоны их смещения. А.с. 719809. 1. Способ получения металлических порошков, включающий распыление струи металлического расплава вихревым газовым потоком, отличающийся тем, что, с целью повышения дисперсности порошка, струе металлического расплава сообщают вращательное движение относительно ее оси. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вращательное движение струн металлического расплава осуществляют противоположно направлению вихревого газового потока. А.с. 726256. Способ гашения энергии потока, включающий разделение его на отдельные потоки, закручивание их и последующее объединение, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гашения, потоки размещают один внутри другого и закручивают в противоположных направлениях. А.с. 727942. Способ сжигания топлива путем подачи в зону горения смеси топлива, воздуха и предварительно подогретого сыпучего материала, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса горения с одновременным уменьшением вредных выбросов, смесь топлива, воздуха и сыпучего материала подают по крайней мере двумя встречными сталкивающимися потоками.

А.с. 749571. Способ дробления стружки при токарной обработке заготовок со снятием больших припусков, заключающийся в разделении снимаемого припуска с последующим получением направленных и независимых друг от друга потоков стружки, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона дробления стрижки и уменьшения усилий резания, независимые потоки стружки направляют навстречу друг другу с последующим их столкновением между собой и дроблением на элементы путем взаимодействия сил сталкивающихся потоков стружки.

В частности, если в систему входит поток мелкодисперсных частиц и надо увеличить степень управления этими частицами, поток следует разделить на части, заряженные одноименно или разноименно. Если весь поток заряжен одноименным электричеством, то противоположный заряд должна нести одна из частей системы.

А.с. 259019. Способ электрической коагуляции аэрозоля в шахтах для очистки воздуха сухим пылеосаждением, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности пылеулавливания, пылевой поток разделяют на две части, каждую из которых заряжают разноименно и направляют навстречу друг другу.

5.1.3. Введенное в систему вещество (после того, как оно сработало) должно исчезнуть или стать неотличимым от вещества, ранее бывшего в системе или во внешней среде.

Чтобы вести индукционную плавку окиси бериллия (или алюминия), нужно ввести в окись проводник (окись – диэлектрик; приобретает электропроводность только в расплаве). Введение проводника может загрязнить окись (плавка производится для получения чистых кристаллов). Решение: вводят металлический бериллий (алюминий). Он обеспечивает «прием» индукционного поля и нагрев окиси. А при высокой температуре бериллий сгорает, превращаясь в окись и, следовательно, не загрязняя расплав.

А.с. 588025. Способ очистки внутренних поверхностей полых изделий путем прокачки через изделия жидкости с наполнителем, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки и обеспечивания возможности полного удаления остатков наполнителя, в качестве последнего используют гранулы легкоиспаримого вещества. А.с. 1013709. Ледохранилище, содержащее корпус, выполненный из теплоизоляционного материала, отличающийся тем, что, с целью предотвращения загрязнения воды при размораживании льда, в качестве теплоизоляционного материала используют искусственный нетоксичный тугоплавкий лед, полученный из смеси воды с метаном.

5.1.4. Если нужно ввести большое количество вещества, а это запрещено условиями задачи или недопустимо по условиям работы системы, то в качестве вещества используют «пустоту» в виде надувных конструкций или пены.

Патент СССР 320102. Для перемещения аварийных самолетов под крыльями устанавливают надувные емкости. При наполнении воздухом емкости плавно приподнимают самолет. Под емкости могут быть установлены тележки для транспортировки. А.с. 895858. Способ формирования лесосплавного пучка, состоящий в укладке бревен в накопитель, их обвязке и формировании между ними подплава, отличающийся тем, что, с целью повышения степени плавучести, подплав формируют путем заполнения свободного пространства между бревнами внутри пучка смесью полиизоционата с полиэфирами, образующими пенопласт.

Примечания:

1. Применение надувных конструкций – стандарт на макроуровне. Использование пены – тот же стандарт на микроуровне.

2. Стандарт. 5.1.4. часто используют вместе с другими стандартами.

5.2.1. Если в вепольную систему нужно ввести поле, следует прежде всего использовать уже имеющиеся поля, носителями которых являются входящие в систему вещества.

Способ отделения пузырьков газа от жидкости в потоке жидкого кислорода. В системе два вещества. Оба являются носителями механического поля. Для решения задачи достаточно преобразовать движение этих веществ, «закрутив поток». Центробежная сила отожмет жидкость к стенкам, а газ – к оси трубопровода.

5.2.2. Если нужно ввести поле, а по стандарту 5.2.1 это сделать невозможно, то следует использовать поля, имеющиеся во внешней среде.

А.с. 414354. Для удаления влаги с проезжей части моста используют тягу, создаваемую эжектором, опущенным в реку.

5.2.3. Если в систему нужно ввести поле и это нельзя сделать по стандартам 5.2.1 и 5.2.2, следует использовать поля, носителями или источниками которых могут «по совместительству» стать вещества, имеющиеся в системе или во внешней среде.

А.с. 504932. Сигнализатор уровня жидкости, преимущественно топлива, содержащий поплавок с контактом, корпус с другим контактом, изолированным от него, и индикатор, в цепь которого включены указанные контакты, отличающийся тем, что, с целью исключения источника питания в сигнальной цепи и предотвращения возможного искрообразования на контактах, контакты корпуса и поплавка выполнены из разнородных металлов, например меди и константана, образующих при замыкании холодный спай термопары, а другой спай, расположенный вне объекта контроля, снабжен источником подогрева. А.с. 225992. Электромагнитный насос для перекачивания расплавленного металла или жидкого электропроводного теплоносителя, включающий электромагнит и электрический контур, отличающийся тем, что, с целью исключения внешнего источника электрического питания, в нем в качестве источника питания применен замкнутый контур, состоящий из двух полупроводниковых термоэлементов, имеющих форму пластин и расположенных между холодной коммутационной пластиной термоэлемента и горячей коммутационной пластиной, имеющей полость, по которой протекает горячий перекачиваемый жидкий теплоноситель и которая расположена между полюсами электромагнита. А.с. 356489. Система обрабатываемая деталь – режущий инструмент использована как термопара в устройстве для измерения температуры резания. А.с. 568538. Абразив нанесен на проволочный каркас, выполненный в виде термопары. Шлифовальный круг сам сигнализирует о температуре в зоне шлифования.

В частности, если в системе имеются ферромагнитные вещества, используемые чисто механически, следует использовать также их магнитные свойства для получения дополнительных эффектов: улучшения взаимодействия элементов, получения информации о работе и состоянии системы и т.д.

А.с. 518591. Мальтийский механизм, содержащий ведущее звено и ведомый мальтийский крест, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы, ведущее звено снабжено секторами из магнитомягкого материала с установленными в них постоянными магнитами, а мальтийский крест снабжен пластинками из гистерезисного материала.

5.3.1. Эффективность применения вещества (без введения других веществ) может быть повышена фазовым переходом 1, т.е. заменой фазового состояния имеющегося вещества.

А.с. 252262. Энергоснабжение пневмосистем в шахтах – на основе сжиженного (а не сжатого) газа.

5.3.2. Двойственные свойства могут быть обеспечены фазовым переходом 2, т.е. использованием веществ, способных переходить из одного фазового состояния в другое в зависимости от условий работы.

А.с. 166202. Применение в качестве рабочих тел в газотурбинных установках замкнутого цикла газовых систем (например, N₂O₄, Al₂C₂, NCH₄ + CO₂ и др.), в которых в результате обратимых химических реакций, сопровождающихся тепловым эффектом, газовая постоянная увеличивается перед турбиной и уменьшается перед компрессором до первоначальной величины. (Газовые смеси обладают свойством обратимой диссоциации –рекомбинации с выделением и поглощением тепла.)

А.с. 1003163. Конденсатор переменной емкости, содержащий две обкладки с расположенным между ними диэлектриком и узел регулирования температуры диэлектрика, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона изменения емкости, диэлектрик состоит из двух слоев, один из которых выполнен из материала с диэлектрической проницаемостью, не зависящей от температуры, а другой – из материала с фазовым переходом металл–диэлектрик.

5.3.3. Эффективность системы может быть повышена за счет фазового перехода 3, т.е. использования явлений, сопутствующих фазовому переходу.

А.с. 601192. Приспособление для транспортировки мороженых грузов имеет опорные элементы в виде брусков льда (снижение трения за счет таяния).

5.3.4. Двойственные свойства системы могут быть обеспечены фазовым переходом 4 – замена однофазового состояния двухфазовым.

Патент США 3589468. Для глушения шума, а также для улавливания испарений, запахов и стружек при резании покрывают пеной зону резания; пена проницаема для инструмента, но непроницаема для шума, испарений и т.д. А.с. 936962. Способ промывки фильтров с зернистой загрузкой, включающий взрыхление загрузки и последующее вымывание загрязнений восходящим потоком промывной воды, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и уменьшения травматизации рыбы, активную среду перед подачей ее из сопла насыщают газом.

5.3.5. Эффективность технических систем, полученных в результате фазового перехода 4, может быть повышена введением взаимодействия (физического, химического) между частями (или фазами) системы.

А.с. 224743. Двухфазное рабочее тело для компрессоров и теплосиловых установок, состоящее из газа и мелких частиц твердого тела, отличающееся тем, что, с целью дополнительного сжатия газа в холодильнике и компрессоре и дополнительного расширения в нагревателе, в качестве твердой фазы использованы сорбенты с общей или избирательной поглотительной способностью. А.с. 282342. Применение в качестве рабочего тела для контуров бинарного цикла энергетической установки химически реагирующих веществ, диссоциирующих при нагревании с поглощением тепла и уменьшением молекулярного веса и рекомбинирующих при охлаждении к исходному состоянию.

5.4.1. Если объект должен периодически находиться в разных физических состояниях, то переход следует осуществлять самим объектом за счет использования обратных физических превращений, например, фазовых переходов, ионизации–рекомбинации, диссоциации–ассоциации и т.д.

А.с. 177497. Молниеотвод в виде газоразрядной трубки сам включается при возникновении молнии: газ ионизируется, становится проводником. После исчезновения молнии ионы сами рекомбинируют, газ становится электронейтральным, а молниеотвод непроводящим и потому не дающим радиотени.

А.с. 820836. Автоматическая заслонка, содержащая корпус, клапан и термочувствительный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и упрощения конструкции, она имеет установленную на корпусе перемычку, на которой закреплен клапан, состоящий из двух загнутых пластин, выполненных из металла, обладающего «памятью формы».

5.4.2. Если необходимо получить сильное действие на выходе при слабом действии на входе, необходимо привести вещество–преобразователь в состояние, близкое к критическому. Энергия запасается в веществе, а входной сигнал играет роль «спускового крючка».

А.с. 969327. Способ усиления упругих волн, включающий ввод в твердое тело упругой волны и наложение поля внешнего источника энергии, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем усиления ударных волн, перед вводом упругой волны твердое тело деформируют, нагревают его до температуры, меньшей температуры фазового перехода второго рода на величину скачка температуры при прохождении упругой волны по нему. А.с. 416586. Способ испытания изделий на герметичность, заключающийся в том, что изделие погружают в обезгаженную жидкость, создают перепад давления в полости изделия и над жидкостью, обеспечивая более высокое давление в полости, и по пузырькам в жидкости обнаруживают места нарушения герметичности, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности испытания, жидкость при испытании поддерживают в состоянии перегрева.

5.5.1. Если для решения задачи нужны частицы вещества (например ионы) и непосредственное их получение невозможно по условиям задачи, требуемые частицы надо получить разрушением вещества более высокого структурного уровня (например молекул).

А.с. 741105. Способ создания высокого давления водорода. Водородосодержащее соединение помещают в герметический сосуд и подвергают электролизу с образованием свободного водорода.

5.5.2. Если для решения задачи нужны частицы вещества (например молекулы) и невозможно получить их непосредственно или по стандарту 5.5.1, то требуемые частицы надо получить достройкой или объединением частиц более низкого структурного уровня (например ионов).

А.с. 364493. Для снижения гидродинамического сопротивления движению судов использовали подачу высокомолекулярных составов (эффект Томса). Это связано с большим расходом полимеров. Предложено создавать комплексы молекул воды под действием электромагнитного поля.

5.5.3. При применении стандарта 5.5.1 простейший путь – разрушение ближайшего вышестоящего «целого» или «избыточного» (отрицательные ионы) уровня, а при применении стандарта 5.5.2 простейший путь – достройка ближайшего нижестоящего «нецелого» уровня.

А.с. 177497. Задача о защите антенны. Ионы получают разрушением молекул газа. Нейтральные молекулы восстанавливают, объединяя «осколки» (ионы и электроны).