телем.
Мост между изобретательскими задачами и физикой еще не
достроен. работа над указателем продолжается. в первом полуго-
дии 1978 г. Должны быть подготовлены два выпуска сводной кар-
тотеки дополнительно к нынешнему тексту указателю. Подготовка
таких выпусков должны идти регулярно: здесь по-прежнему нужна
помощь всех преподавателей. Предстоит также разработать табли-
цы превращения полей (какие эффекты переводят одно поле в дру-
гое?). Но центральная на ближайшие годы проблема - как замк-
нуть мост между изобретательством и физикой? Здесь наметилось
несколько подходов. Можно перевести физэффекты на вепольный
язык, дать каждому эффекту его вепольную формулу. Для этого
надо развить вепольный язык, зделать его богаче,гибче. Но
принципиальных трудностей здесь пока невидно.
Другая возможность состоит в том, чтобы построить систему
эффектов например, по анологии с системой приемов (прос-
тые,парные,сложные...) По структуре нынешний Указатель все еще
привязан к структуре обычных курсов физики. Система физических
эффектов, видимо, должна выглядеть иначе: эффекты собираются в
группы, каждая из которых будет включать эффект, обратный эф-
фект, би-эффект (пример: интерференция), плюс - минус эффект
(сочетание эффекта и обратного эффекта), эффект сильно сжатый
по времени, эффект сильно растянутый по времени и т.д.
Вероятно, возможны и другие подходы. Так или иначе очн-
видно, что нельзя дальше ограничиваться чисто механическими
наращиваниями в память ЭВМ. А дальше что? Каждый эффект, без-
различно - записан он на бумагу или хранится в памяти ЭВМ -
придется извлекать и пробовать его "вручную"... Положение Ука-
зателя должно идти своим чередом. Но уже нынешний Указатель -
вполне достаточный фундамент для построения теории применения
физэффектов при решении изобретательских задач.
В журнале " " за 1975 г. т.24.н11, стр.512-515 (журнал
ГДР, реферат - см. реферативный журнал "Физика иа. Общие воп-
росы физики", 1976,н4,стр.25) сообщается о создании информаци-
онного каталога физических явлений для разработки технологи-
ческих методов. Это близко к идее Указателя, хотя в Указателе
уклон не в технологию, а в преодоление противоречий при реше-
нии изобретательских задач. Каталог выполнен ввиде папок, ко-
торые могут пополняться. Это примерно то, что у нас было до
составления первой модификации Указателя - папки по эффектам.
Но немцы - да и кто угодно - без особого труда могут нас наг-
нать, достаточно засадить за работу несколько десятков физиков
- и из малой "кучи эффектов" будет сделана "большая куча". На-
ше преимущество - в подходе к проблеме. Мы понимаем, что дело
не в том, чтобы набрать "большую кучу" информации и засунуть
ее в ЭВМ, которая сама разберется - что к чему. Мы понимаем,
что везде, в том числе и в данной проблеме - надо искать обь-
ективные законы. Технические системы развиваются закономерно,
поэтому применение физики в изобретательстве тоже должно под-
чиняться определенным законам.
На выявление этих законов и нужно напрвить основные усилия.
1978, январь Г.Альтшуллер
Механические эффекты
1.1.Силы инерции.
Силы инерции возникают при движении тел с ускорением,
т.е. в случаях, когда они изменяют свое количество движения.
1.1.1. Если на тело действует сила, приложенная к его по-
верхности, возникающая при этом сила инерции слагается из сил
инерции его элементарных частиц как бы последовательно; более
удаленные от места приложения действующей на тело силы частицы
"давят" на более близкие. Во всем обьеме тела возникают напря-
жения приводящие к смещениям частиц тела. Этот эффект исполь-
зуется в различных инерционных выключателях, переключателях и
акселерометрах.
А.с. 483 120: Переключатель для электромеханической иг-
рушки, содержащий корпус с контактами и установленный в нем с
возможностью ограниченного поворота диск с токосьемками и
прикрепленным к нему одним концом поводком, отличающийся тем,
что с целью реверсированияэлектродвигателя при столкновении
игрушки с препятствием,на свободном конце поводка укреплен
груз.
Силу инерции можно также использовать для создания допол-
нительного давления в различных технологических процессах.
А.с. 509 539: Способ получения карбонила вольфрама путем
обработки порошкообразного вольфрама окисью углерода при осу-
ществлении ее циркуляции и выводе конечного продукта из зоны
реакции с последующей его конденсацией, отличающийся тем, что
с целью упрощения процесса и обеспечения его непрерывности,
процесс ведут в измельчительном аппарате с инерционной нагруз-
кой 15-40 при давлении окиси углерода 0,9-10 ата и температуре
20-30 C.
1.1.2. Центробежная сила инерции возникает, когда тело
под действием центростремительной силы - причины изменяет нап-
равление своего движения, при этом сохраняется энергия тела.
Эта сила действует всегда только в одном направлении - от
центра вращения.
А.с. 518 322: Способ шлифования криволинейных поверхнос-
тей движущейся абразивной лентой, при котором ленту поджимает
к обрабатываемой детали контактным копиром, эквидестантным на
толщину ленты обрабатываемой поверхности, отличающийся тем,
что с целью обеспечения возможности обработки выпуклых поверх-
ностей, ленту прижимают к рабочей поверхности контактного ко-
пира центробежными силами.
Фактически, это есть сила взаимодействия между телами -
вращающимся и удерживающим его на окружности. В свою очередь,
вращающееся тело также воздействует на удерживающее. По треть-
ему закону Ньютона эти силы равны по величине ипротивоположны
по направлению в каждый момент времени. Взаимодействие двух
тел осуществляется через какие-либо связи - нитку, стержень,
электрическое и гравитационное поля и т.д. В случае разрыва
связей, соединяющих взаимодействующие тела, оторвавшееся тело
будет двигаться прямолинейно (по инерции).
Патент ФРГ 1 229 253: Способ изготовления листочков или
чешуек из стекла, отличающийся тем, что стекло, размягченное
при нагревании, наносят на стенку в форме круга, имеющего по
окружности закраину. Стенки для образованияпленки из стекла
приводят во вращение. Пленка размягченного стекла выбрасывает-
ся через закраину под действием центробежных сил. Затем пленка
затвердевает на некотором расстоянии от вращающейся стенки и
разбивается на листочки.
1.1.3. Чем больше масса вращающегося тела и чем дальше
она отнесенаот центра вращения, тем большим моментом инерции
обладает тело.
А.с. 538 800: Способ регулирования энергии ударов в куз-
нечно-прессовых машинах ударного действия, заключающийся в из-
менении момента инерции маховых масс, отличающийся тем, что с
целью повышения качества обрабатываемых изделий и долговечнос-
ти машин, момент инерции изменяют путем подачи или отвода жид-
кости во внутренние полости маховых масс.
А.с. 523 213: Способ уравновешивания сил инерции подвиж-
ных элементов машин, заключающийся в том, что уравношиваемый
элемент машины, соединяют с аккумулирующим телом и приводит их
во вращение, отличающийся тем, что с целью повышения эффектив-
ности уравновешивания, в качестве аккумулирующего тела исполь-
зуют маховик с изменяемым радиусом центра масс, например,
центробежный регулятор.
Силы, возникающие в процессе вращательного движения, мож-
но использовать для ускорения некоторых технологических про-
цессов.
А.с. 283 885: Способ деарации порошкообразных веществ пу-
тем уплотнения, отличающийся тем, что с целью интенсификации,
деарацию производят под воздействием центробежных сил.
А.с. 415 036: Способ приготовления сорбена для акстракци-
онной хромофотографии путем смещения жидкой фазы и твердого
носителя, отличающийся тем, что с целью повышения равномернос-
ти распределения жидкой фазы на твердом носителе и интенсифи-
кации процесса, удаления избытка жидкой фазы, смещение произ-
водят в центробежном поле.
а также для деформации:
А.с. 517 501: Способ отбортовки труб из термопластичного
материала, включающий опреации нагревания ее конца до размяг-
чения и последующей его деформации, отличающийся тем, что с
целью упрощения изготовления изделия и повышения его качества,
деформацию размяченного конца трубы осуществляют ее вращением.
Подвергая нагретую жидкость действию центробежного поля
можно значительно увеличить производительность парогенераторов
т.к., если нагретую жидкость под давлением подавать по каса-
тельной к вращающемуся цилиндру, то жидкость закрутится. При
этом жидкост будет закручиваться с большего на меньший радиус,
а это в силу закона сохранения момента количества движения,
вазовет рост линейной скорости. Согласно закону Бернулли уве-
личение скорости приведет к падению давления в движущейся жид-
кости. Поэтому жидкость, недогретая до кипения, попав в зону
пониженного давления, закипит и сухой пар будет скапливаться в
центре цилиндра.
На каждый элемент обьема вращающейся вязкой жидкости
действуют две силы: центробежная, пропорциональная ее плотнос-
ти и сила тяжести, также пропорциональная той же плотности.
Поэтому на форму параболического мениска плотность не влияет,
т.е. любые жидкости будут иметь одинаковые формы.
А.с. 232 450: Способ изготовления изделий с параболличес-
кой поверхностью, основанный на использовании вращения резер-
вуара с жидкостью, отличающийся тем, что с целью снижения сто-
имости и повышения точности параболической поверхности, в
качестве формовочного элемента используют жидкость с большим
удельным весом, на которую наносят жидкость с меньшим удельным
весом, затвердевающую при вращении резервуара.
1.1.4. Отметим еще одну особенность вращающихся систем.
Вращающееся тело обладает гироскопическим эффектом - способ-
ностью сохранять в пространстве неизменное направление оси
вращения. При силовом воздействии с уелью изменить направление
оси вращения возникает процессия гироскопических систем. Ги-
роскопы широко применяются в технике: они являются одним из
основных элементов современных систем управления судами, само-
летами, планетоходами, космическими кораблями.
А.с. 474 444: Локомотив с электропередачей, содержащий
аккумулятор энергии ввиде вращающегося маховика, связанный с
преобразователем энергии, представляющий собой обратимую
электрическую машину, отличающийся тем, что с целью устранения
сил гироскопического эффекта маховика на устойчивость локомо-
тива, маховик с преобразователем энергии смонтированы в обо-
лочке и помещены в гироскопический механизм с двумя степенями
свободы.
Измеряя процессию гироскопа, можно определить величину
внешних сил, воздейставующих на гироскоп.
А.с. 487 336: Устройство для определения силы трения, со-
держащее корпус, карданный подвес, ротор с приводом, установ-
ленные в карданном подвесе, держатели образца и контрообразца,
нагружающий механизм, взаимодействующий с держателем контроб-
разца, датчик угловой скорости процессии, связанный с рамками
карданного повеса, отличающийся тем, что с целью определения
силы трения при высоких, порядка сотен м/с скоростях вращения,
держатель образца установлен на роторе, нагружающий механизм с
держателем контробразца установлены на внутренней рамке кар-
данного подвеса, а датчик угловой скорости процессии связан с
внешней рамкой процессии.
Посколько при вращательном движении само тело остается на
одном месте, а только участки тела совершают круговые движе-
ния, то во вращающемся теле можно аккумулировать кинетическую
энергию, которую затем можно преобразовывать в кинетическую
энергию поступательного движения. На этом принципе работают
инерционные аккумуляторы, используемые, например, в гиробусах.
