Типові прийоми усунення протиріч
Мета роботи:Ознайомитись з типовими прийомами усунення протиріч та навчитися їх використовувати для вирішення задач.
Розвиток технічних систем пов'язаний з подоланням протиріч, що виявляються при їх експлуатації. Суть технічного протиріччя (ТП) зводиться до того, що при покращенні відомими методами однієї властивості чи параметру системи погіршується інший її параметр. Необхідність в подоланні технічного протиріччя не означає, що необхідно шукати компроміс між вимогами, які суперечать одна одній. Компроміс, як одночасна часткова відповідність двом протилежним вимогам, ніколи протиріччя не вирішує! Через деякий час протиріччя знову загострюється, і задачу необхідно вирішувати заново.
В багатьох випадках визначене ТП і типові прийоми його усунення не допомагають вирішити задачу. Причиною може бути невірний вибір ТП або обмежені можливості прийомів його усунення. Якщо ТП вибране вірно, то необхідно поглибити аналіз і з’ясувати причину його появлення. Часто такою причиною являються взаємно протилежні фізичні вимоги до одного й того ж елементу системи. Сукупність таких вимог і називається технічним протиріччям. ТП виникає, як правило, тоді, коли один і той же елемент входить як складова частина в дві системи різного призначення, причому кожна з них висуває до елементу свої вимоги. Як можна вимагати, щоб автобус був великим (щоб перевозити багато пасажирів) і маленьким (щоб не створювати на вулицях заторів); захисні окуляри зварювальника повинні бути прозорими (щоб бачити деталі, які зварюються) і непрозорими (щоб захистити очі від яркого спалаху дуги електроду) і т. д.
|
|
|
Виходячи з таких міркувань при визначенні ТП спочатку необхідно вказати одну з фізичних вимог до стану даного елементу технічної системи, і пояснити, що забезпечується такою вимогою, а потім необхідно вказати протилежну фізичну вимогу до стану того ж елементу, і пояснити, що забезпечується протилежною вимогою.
Виявивши ТП, можна приступати безпосередньо до вирішення задачі. Як правило ТП різних областей техніки можна усунути за допомогою порівняно невеликого набору прийомів. Типові прийоми усунення протиріч представлені в табл..2.
Таблиця 2
Типові прийоми усунення протиріч
| Прийом | Приклад |
| Розділення протилежних властивостей в просторі | Для осадження пилу при гірських роботах капельки води повинні бути мілкими. Але маленькі капельки утворюють туман. Запропоновано оточувати мілкі каплі конусом із крупних. |
| Розділення протилежних властивостей в часі | Ширину стрічкового електроду змінюють в залежності від ширини зварного шва. |
| Системний перехід 1-а: об’єднання неоднорідних систем в надсистему | Сляби транспортують по рольгангам впритиск один до одного, щоб не остигали торці. |
| Системний перехід 1-б: об’єднання системи з антисистемою | Спосіб зупинення кровотечі – прикладають салфетку, що просочена кров’ю іншої групи. |
| Системний перехід 1-в: присвоєння елементам системи, що має властивість С, властивості анти-С | Робочі частини тисків, що тримають деталі складної форми, в цілому тверді, але губки піддатливі – здатні змінювати свою форму. |
| Системний перехід 2: перехід до системи, що працює на мікрорівні. | Замість механічного крану – «термокран», що виготовлений з двох матеріалів, які мають різні коефіцієнти лінійного розширення. При нагріванні буде виникати зазор. |
| Фазовий перехід 1: заміна фазового стану частини системи або зовнішнього середовища | Спосіб постачання споживачам газу в шахтах – транспортують стиснений газ. |
| Фазовий перехід 2: «подвійний» фазовий стан однієї частини системи (перехід однієї частини системи із одного стану в інший в залежності від умов роботи) | Теплообмінник має притиснені до нього «пелюстки» із нікеліду титана. При підвищенні температури «пелюстки» відгинаються, і збільшується площа охолодження. |
| Фазовий перехід 3: використання явищ, супроводжують фазовий перехід | Пристрій для транспортування заморожених вантажів в якості опорних елементів містить бруски льоду. При сковзанні вантажів знижується тертя за рахунок підтавання льоду. |
| Фазовий перехід 4: заміна однофазної речовини двохфазною | Спосіб полірування виробів. Робоча середа складається із рідини (розплавлений свинець) і феромагнітних абразивних частинок. |
| Фізико-хімічний перехід: виникнення/зникнення речовини за рахунок розкладання/з’єднання, іонізації/рекомбінації. | Для пластифікації деревини аміаком виконують пропитку деревини солями амонію, що розкладаються при терті. |
|
|
|
|
|
|
Приклад:Автомобіль зі встановленим у кузові багатотонним контейнером їде по дорозі, що проходе під старим шляхопроводом. В останній момент шофер помічає, що контейнер не проходить під шляхопроводом всього на 2-3 см, і зупиняє автомобіль. Об’їхати – дуже далеко, вантаж – терміновий. Як бути?
ТП – висота автомобіля з контейнером повинна бути невеликою, щоб він проїхав під шляхопроводом, і повинна бути такою, як того вимагає стандарт. Для усунення ТП необхідно знайти ресурси, що містяться в системі та її оточенні. Таким ресурсом може бути висота коліс: випустивши частину повітря із автомобільних шин, тимчасово зменшимо їх діаметр, і автомобіль зможе проїхати під шляхопроводом. Потім шини підкачуються і можна рухатись далі. Запропоноване рішення повністю відповідає типовому прийому «Розділення протилежних властивостей в часі».
|
|
|
Завдання:
1.Для зважування великовантажних автомобілів, що прибули із зерном на елеватор, використовують спеціальні ваги. Однак маса платформи цих ваг становить десятки тонн, і вона має довжину від 15 м. Щоб зважити вантаж, автомобілям іноді доводиться проїжджати багато кілометрів. А чи не можна зробити такі невеликі ваги, щоб на них можна було зважувати автомобіль прямо у полі? Які ТП при цьому потрібно дозволити? Використовуйте таблицю прийомів усунення ТП.
2. Залізобетонні пірси, моли, хвилерізи від контакту з морською водою досить швидко стають непридатним, і причина цьому — корозія. У той же час вапняк, з якого будують раковини молюсків і коралові рифи, солоної води не боїться. На жаль, «попросити» молюсків побудувати нам пірси з океанського вапняку (вони виділяють його прямо з морської води) — бажання з області фантастики. Як бути? Знайдіть рішення.
3.Для розвантаження корабля-лісовоза потрібний кран, однак крана немає.
Як бути? Знайдіть рішення.
4. При короткочасній поїздці не завжди зручно везти із собою тюбик із зубною пастою. Запропонуєте більше доцільний спосіб забезпечення зубною пастою в цих умовах. Використовуйте таблицю прийомів усунення ТП.
5. Рейка повинна бути твердою, щоб не зношувалась, та м’якою , щоб легше було б її обробляти. Так якою повинна бути рейка?
6. У системі громадського харчування гостро стоїть проблема стерилізації посуду. Полегшити ситуацію покликані одноразові миски й тарілки. Однак ми відразу зіштовхуємося із проблемою їхньої безвідхідної утилізації. Відповідні рішення досить дорогі й малоефективні Як бути? Сформулюйте ТП.
7. Для підвищення чутливості рентгенівського апарата між анодом і катодом створюється висока напруга. Електрони, що бомбардують анод, викликають, однак, його сильне нагрівання. І хоча аноди рентгенівських трубок виготовляють із тугоплавких сплавів на основі молібдену, ренію й вольфраму, під дією високотемпературних навантажень вони все-таки досить швидко виходять із ладу. Їх доводиться часто міняти, а це незручно. Як бути? Сформулюйте ТП і ФП.
8. Швидкісна стрижка овець в останні роки всі частіше «поручається» хімії: введення в корм тваринних спеціальних речовин зупиняє ріст вовни, і через кілька днів після цього вона сходить із тварини, як пальто. Однак обстрижені догола вівці можуть простудитися й загинути. Як бути? Сформулюйте ТП і ФП.
9.На ділянках залізниць є місця, де рік у рік узимку виникають пучинні нерівності. Причина їхньої появи криється в тім, що в міру промерзання ґрунту вода в ньому замерзає й розширюється; у зону (границі промерзання) з нижніх шарів по капілярах піднімаються всі нові й нові порції води. Це приводить до того, що це місце залізничної колії треба яким-небудь способом вирівнювати або зупиняти рух поїздів. Щоб надійно позбутися від цього лиха, раніше підходили так: вирізали в цьому місці ґрунт, що обдимає (глини, суглинки) на всю глибину промерзання й заміняли його що не обдимає (піском, шлаками). Сформулюйте ТП.
Контрольні питання
1. Які види протиріч Ви знаєте.
2. Що таке технічне протиріччя.
3. Які основні прийоми усунення протиріч.
Практична робота № 6
Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 503; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!