Конструирование и изобретательство

У конструктора в ходе поисков решений память должна быть свободна для творчества и в то же время занята прежним опытом. Только разумное сочетание прошлого опыта с творческими находками дает хорошие результаты.

Роль и место изобретений в создании машин. Изобретения не являются самоцелью. Решение переходит в разряд изобретений в тех случаях, когда устраняются технические противоречия. Основой изобретений служит углубленная проработка конструкций (больше конструируй, меньше изобретай). Следует отметить, что процесс рождения новых идей может быть различным. В одних случаях они возникают из прямого теоретического или экспериментального исследования, в других - на основе использования решений, известных в смежных областях, в третьих — идеи появляются путем возрождения и обогащения на более высокой ступени развития техники известного ранее решения.

Поскольку более ранняя фаза конструирования влияет на результат значительнее, чем каждая последующая, наиболее эффективны изобретения на ранней стадии решения поставленной задачи. Нужно уметь выделять центр тяжести проблемы и постоянно совершенствовать это умение.

Ценность изобретения зависит от уровня новизны, и здесь возможны различные варианты сочетаний признаков, дающих положительный эффект: совокупность состоит только из новых признаков (весьма редко); совокупность образует часть новых и часть известных признаков; совокупность состоит из известных признаков в новом сочетании (наиболее распространенный вариант).

В этой связи можно различать уровни новизны изобретений (табл. 1.4). Для станков наиболее важной является роль изобретений, касающихся вопросов формообразования, процессов обработки, силовых схем, компоновок Весьма ценными могут оказаться также решения, касающиеся отдельных узлов, которые могут вызвать изменения в исполнительных движениях станка и даже компоновки. Рассмотрим роль изобретений на разных стадиях разработки станков.

Конструирование и изобретательство

Формообразование - известный метод обработки крупных зубчатых колес методом зубострогания прямобочным инструментом, имеющим форму рейки, реализован в станках фирмы Мааг (Швейцария). Кинематика метода обработки гребенками соответствует обкатке цилиндрического колеса по зубчатой рейке (рис. 1.15, а). Совершая возвратно-поступательное движение по направлению зуба, гребенка снимает металл из впадин зубьев. Эвольвентная форма профиля зуба создается огибающими резами прямой режущей кромки инструмента. Так как число зубьев инструмента меньше числа зубьев изделия, обкат по активной длине гребенки осуществляется многократно (положения / - IV), для чего в кинематике станка предусмотрено периодическое деление.

Особенностью способа обработки реечным инструментом при непрерывном обкате заготовки и инструмента является непрерывное вращение заготовки со скоростью со (рис. 1.15, б). Инструмент 1 совершает возвратно-поступательное движение со скоростью vp в направляющих, расположенных под углом у к горизонту, и тангенциальное перемещение со скоростью vT, согласованной с вращением стола таким образом, что проекция скорости vT на плоскость стола равна линейной скорости стола на делительном диаметре нарезаемого колеса (реализация цепи обката). За один двойной ход инструмента заготовка поворачивается на угол, равный 1 / z.

Конструирование и изобретательство

Для получения требуемого числа резов на профиле колеса предусматривают дополнительное тангенциальное перемещение инструмента и связанный с ним дополнительный доворот стола (цепь обката). При таком способе стол вращается непрерывно и упругие деформации в механизме привода стола меньше влияют на кинематическую точность. Кроме того, обеспечивается равномерный съем припуска во всех впадинах, что позволяет переходить от предварительного зу- бонарезания к окончательному при непрерывной подаче инструмента вдоль оси. Основой этого изобретения является расширение области использования известной технической идеи, реализованной в станках фирмы Мааг.

Новые схемы формообразования, особенно сложных поверхностей, могут быть реализованы также через оригинальные конструкции отдельных узлов. На рис. 1.16, а приведена схема обработки, а на рис 1.16, б - кинематика устройства для нарезания внутренней резьбы большого диаметра на станках с ЧПУ. Инструмент совершает круговое движение и согласованную с ним осевую подачу. Главное движение осуществляется от двигателя М, расположенного на головке, а круговая подача nкр и осевые перемещения Soc - от приводов суппорта, например, карусельного станка (на схеме не показаны). В рассмотренном примере по существу в одном механизме реализуются два известных решения: обычное и планетарное движение инструмента.

Конструирование и изобретательство

Компоновка часто предопределяет работоспособность конструкции. Разработка совершенно оригинальных компоновок - дело весьма редкое. Чаще конструктор сталкивается с необходимостью выбора из известных компоновок или выбора отдельных решений из различных компоновочных структур. Иллюстрацией влияния компоновки на эффективность решения задачи могут служить карусельные станки перестраиваемой компоновки. Это позволяет создавать из стандартных элементов-модулей различные компоновки, приспособленные к особенностям, конфигурации и размерам обрабатываемых деталей.

На рис. 1.17, а показана схема токарно-карусельного станка, используемого в нескольких компоновках. По варианту I поперечину 1 с двумя вертикальными суппортами 2 закрепляют на неподвижных тумбах 3, а деталь 4 диаметром от 7 м и высотой до 2,4 м устанавливают на планшайбе 5 станка По варианту II поперечина, закрепленная на тумбах, вращается вместе с планшайбой, а деталь с наружным и внутренним диаметром соответственно от 14 и больше 7м — неподвижна.

На станках перестраиваемой компоновки можно обрабатывать кольцеобразные детали, диаметральные размеры которых намного превышают габариты рабочей зоны станка. На рис. 1.17, б показан токарно-карусельный станок для обработки сложных деталей. Обрабатываемая деталь 4 вращается на кольцевой планшайбе 5, внутри которой установлена неподвижная стойка 3, оснащенная суппортом 6 для токарных и других работ. Предусмотрена также возможность работы суппортом 2, установленным на стойке I (можно фрезеровать, точить, растачивать и т.п.).

Конструирование и изобретательство

Весьма сложной задачей является не только создание новых компоновок, но и выбор из известных исходя из конкретных условий. На рис. 1.18 приведены варианты компоновок станков фрезерно-расточного типа для обработки деталей с пяти сторон за одну установку. На схеме I эта задача решается с помощью дополнительного съемного суппорта I с вертикальной осью, на схеме //- с помощью поворотного суппорта 1, установленного на двухпозиционной револьверной головке 2, на схеме III - использованием глобусного стола 3, на схеме IV— с помощью станочного модуля, имеющего два фрезерных суппорта с горизонтальной 1 и вертикальной 2 осями. Выбор компоновки зависит от объема производства, особенностей деталей и др. Во всех случаях это не является тривиальной задачей и здесь всегда есть место сочетанию анализа (расчет, оценка различных ситуаций) и интуиции.

Наибольшая доля усовершенствований приходится на конструкции узлов и механизмов, поэтому важно выявить некоторые общие пути решения конструкторских задач, которые приводят к качественно новому уровню. Методы решения проблем различны, что определяется индивидуальными особенностями изобретателей, но можно уверенно сказать, что ни один из них не решает задачу «в лоб». Например, если перед изобретателем поставить задачи: повысить надежность работы часто ломающейся детали, он не ограничится простым увеличением ее сечения, а будет осуществлять поиск других, самых неожиданных возможностей улучшения работоспособности. Едва ли можно научиться изобретать (как и писать стихи), однако вполне по силам овладеть некоторыми методами устранения технических противоречий, которые помогут решению поставленных задач.

Конструирование и изобретательство

Использование для решения конструкторских задач различных физических эффектов и свойств материалов. Центробежные силы. На рис. 1.19, а показана схема устройства для отвода резца от расточенного отверстия. Задача состоит в том, чтобы при выводе резца не было рисок на обработанной цилиндрической поверхности. Для этого на оправке предусмотрен выступ 2, создающий дисбаланс. Для отвода резца от обработанной поверхности включается максимальная частота вращения шпинделя, оправка 1 деформируется центробежными силами (штриховые линии) и резец отводится от обработанной поверхности. Величина деформации Д пропорциональна разности квадратов частот вращения шпинделя на максимальной nmах и рабочей пр частоте:

Конструирование и изобретательство

Центробежные силы могут использоваться также для автоматического регулирования натяга в шпиндельных подшипниках качения в зависимости от частоты вращения, для надежной фиксации элементов, смазывания механизмов и во многих других случаях. На рис. 1.19, б показана схема высокоскоростного гидростатического подшипника, в котором давление в карманах образуется под действием центробежных сил. Масло под небольшим давлением поступает через отверстие 1 в приемные карманы 2 и 3. Под действием центробежных сил, возникающих при вращении вала, первоначальное давление масла возрастает на величину

Конструирование и изобретательство

Конструирование и изобретательство

Затем масло дросселируется на перемычках 4 подшипника и сливается в бак При смещении вала возникает разность давлений в противоположных карманах. что обусловливает несущую способность.

Упругость среды и материала. На рис 1.20 показан пример использования упругости среды (воздуха) для решения задачи поддержания постоянной нагрузки на круговых направляющих планшайбы независимо от массы детали. В кольцеобразный карман 1 основания подается масло под некоторым давлением, которое необходимо выдерживать с большой точностью, гребующей весьма сложной системы регулирования давления с помощью специальных клапанов давления (схема I). Задачу можно решить исключительно просто, если на поверхности планшайбы предусмотреть кольцеобразный достаточной емкости карман 1 (схема II), который работает как пневмогидравлический аккумулятор.

Использование свойств упругости, в том числе для предупреждения деформации, широко распространено в станкостроении. На рис. 1.20, б приведена схема защиты винта 1 с помощью упругой ленты 2, свитой в спираль, на рис. 1.20, в - схема выборки зазоров в зацеплении косозубых колес 1-3, при которой используются упругие свойства тарельчатых пружин 4: при осевом перемещении колеса 1 под действием пружины выбирается зазор в зацеплении. На рис. 1.20, г показана схема мембранного регулятора гидростатических опор, назначение которого в подаче объема масла в карман 2 опоры, пропорционального давлению р1 в кармане. В этом случае независимо от нагрузки F на опору зазор h в ней остается постоянным. Изменение нагрузки F приводит к пропорциональному изменению давления р1 которое деформирует мембрану 1, изменяя дросселирующую щель hр регулятора. Упругие свойства мембраны по существу определяют рабочие характеристики (жесткость) опоры.

Конструирование и изобретательство

Электромагнитные свойства. Широко известны методы удаления стружки и закрепления деталей (шлифовальные станки) с помощью электромагнитов. Бесконтактная винтовая передача обеспечивает высокую разрешающую способность (рис. 1.21). В винтовых канавках гайки 1 и винта 2 установлены обмотки. При прохождении тока по обмоткам возникает магнитное поле, замыкание которого происходит через винт и гайку Его напряженность, а следовательно, осевая сила в паре зависит от относительного положения выступов и впадин винтовых канавок в гайке и на винте. Максимальная сила будет при совмещении выступов резьбы винта и гайки. При вращении винта 2 гайка 1 (вместе с рабочим органом станка) перемещается вдоль оси, обеспечивая совмещение выступов резьбы винта и гайки.

Конструирование и изобретательство

Конструирование и изобретательство

Вязкость масла. У гидростатических подшипников, установленных последовательно (рис. 1.22), при вращении вала 1 вследствие возникновения вязкого трения в опорах 2 и 3 начинает вращаться также полая гильза 4, установленная в своих гидростатических подшипниках 5 и 6. Таким образом, скорость относительного перемещения в опорах 2 и 3 окажется меньшей примерно в 2 раза, чем при обычной схеме. Благодаря этому можно увеличить частоту вращения и снизить тепловыделение примерно в 2 раза (так как потеря мощности пропорциональна квадрату скорости). Характер распределения скоростей в опорах зависит от площади перемычек карманов и зазоров в опорах.

Закономерности истечения масел. Работа регулятора расхода для замкнутых гидростатических опор определяется характером истечения масла в дросселирующих щелях 7 и 2 (рис. 1.23, б). Кольца 6 (рис. 1.23, а) могут свободно перемещаться в горизонтальном направлении в корпусе 3, а в вертикальном их перемещение ограничено поверхностью 2 упора 7. Питание карманов 4 и 5 замкнутых опор осуществляется от диаметрально противоположных полостей регулятора. При равном давлении в карманах (р1 = p2) кольцо 6 находится в равновесии, а его смещение е = 0 и расход масла через карманы 5 и 4 одинаков.

При изменении нагрузки F и давления в карманах (например, р1 > p2) кольцо смещается на величину е (см. штриховую линию). При этом изменяются конфигурация дросселирующей щели и характер распределения давления в ней (рис. 1.23, б). В сужающейся щели (π - 3/2π; 2π - 3/2π) характер изменения давления выпуклый, а в расширяющейся (0 - π/2; π - π/2) - вогнутый. При среднем положении кольца давление изменяется по линейному закону. Таким образом, при смещении кольца возникает гидравлическая жесткость, которая препятствует смещению кольца и зависит от кривизны кривых изменения давления (пропорциональна заштрихованным участкам). Кольцо занимает новое равновесное положение, расход масла через карман 4 (рис. 1.23, а) увеличивается, а через карман 5 уменьшается; при этом толщина масляной пленки h1 в опоре остается примерно постоянной при изменении нагрузки F в широких пределах.

Конструирование и изобретательство

Сила инерции. Примером реализации сил инерции может служить привод шпинделя сверхточных станков для алмазного точения (рис. 1.24). Обработка изделия 1 производится алмазным резцом 2 при его радиальном перемещении от привода подачи. Шпиндель 3, установленный на аэростатических опорах 4, разгоняется до рабочей частоты ωо, и его инерции достаточно для осуществления чистового прохода резца 2. Если принять (без учета трения свободной поверхности шпинделя о воздух), что момент трения в опорах пропорционален угловой

Конструирование и изобретательство

скорости, то последняя изменяется по экспоненциальному закону. Такая конструкция позволяет избежать влияния колебаний привода на точность вращения шпинделя (90...95 % общей погрешности) и добиться высоты микронеровностей обработанной поверхности менее 0,005 мкм.

Учет специфических особенностей конструкции. Здесь изобретатель располагает большими возможностями, поскольку идеи рождаются на основе конкретных противоречий конструкции и требуют учета реальных условий. В станках портальной компоновки (например, карусельных) происходит увеличение деформации 5 поперечины 1 (штриховая линия) при перемещении суппорта 2 к центру (рис. 1.25, а). Наиболее просто компенсация деформации достигается за счет придания направляющим, по которым перемещается суппорт 2, формы, обратной той, которая возникает при деформации (за счет изготовления направляющих или выставки планок, образующих направляющие). В данном случае используется однозначная зависимость между перемещением суппорта и деформацией поперечины. При двух суппортах такое решение оказывается недостаточно эффективным.

В аэростатической направляющей для повышения жесткости создается разрежение в полости 1 (рис. 1.25, б), благодаря чему увеличиваются давление р в направляющих и их жесткость. Здесь использованы специфические особенности воздушных опор, связанные с возможностью создания разрежения.

Часто при решении задач учитываются такие особенности, как симметрия (асимметрия) деталей и конструкции, например, для автоматизации сборки, для уменьшения тепловых деформаций и т.п. Для уменьшения габаритов машин используют принцип «матрешки» (телескопические устройства и др.), учитывают направленность тепловых и упругих деформаций и другие явления.

Конструирование и изобретательство

Приемы решения задач при учете конструктивных особенностей механизмов. Соединение в одном механизме нескольких известных конструкторских решений. Примером решения задачи таким способом является разработка совмещенных приводов главного движения и подачи шпинделя (планшайбы) для станков токарной группы. При совмещенном приводе вращения планшайбы токарно-карусельных станков главное движение осуществляется от электродвигателя М1 (рис. 1.26, б), а круговая подача (с выборкой зазоров в цепи) - от двигателя М2. В последнем случае зубчатое колесо 1 перемещается вверх и с помощью муфты 7 осуществляется связь цепи с двигателем М2.

В конструкции соединены два известных механизма. Первый I при работе в режиме главного привода обеспечивает равномерное распределение нагрузки между двумя приводными колесами 5 и 8 (рис. 1.26, а) за счет плавающего косозубого колеса 2 (рис. 1.26, б). Возникновение неравномерности распределения нагрузки приводит к различной осевой составляющей сил, действующих в зацеплении блока 2, и к его перемещению вдоль оси. Переключение ступеней скоростей осуществляется зубчатыми муфтами 3 и 9. Второй механизм II (работа в режиме привода подачи) обеспечивает выборку зазоров в зацеплении колес 5 и 8 с венцом 4 (рис. 1.26, а). Для этого «плавающее» колесо 2 (см. рис. 1.26, б) принудительно перемещается в осевом направлении от гидроцилиндра 6, благодаря чему происходит выборка зазора в зацеплении (направление поворота колес при выборке зазора обозначено штриховой стрелкой). Конструктивное исполнение механизма показано на рис. 1.27.

Расширение области использования известной технической идеи. Этот принцип рассмотрим также на примере совмещенных приводов главного движения и подачи станков токарной группы. В двухступенчатой планетарной коробке скоростей при включении в работу последовательно каждой ступени за счет перемещения зубчатого колеса с внутренним зубом в положении I водило 1 жестко соединено с колесом z1 и коробка работает как муфта с передаточным

Конструирование и изобретательство

Конструирование и изобретательство

Конструирование и изобретательство

числом и = 1 (рис. 1.28). При перемещении зубчатого колеса z3 в положение II вращение от зубчатого колеса z1 на водило 1 передается через сателлиты z2, которые обкатываются вокруг колеса z3, обеспечивая снижение частоты вращения в 4 - 5 раз:

Конструирование и изобретательство

Логическим шагом решения поставленной задачи является использование положительных свойств планетарной передачи для получения больших передаточных чисел. Для этого центральное колесо имеет дополнительный привод от того же электродвигателя через передачи z5 - z4 (схема III). На рис. 1.29 приведена конструкция такого механизма. От двигателя 1 движение передается на шкив 3 выходного вала по одной из цепей, которые включаются механизмом 2 переключения ступеней.

Характерным примером расширения области известной технической идеи может служить создание многопоточного дросселя для гидростатических опор, обеспечивающего: идентичность потоков с высокой точностью и надежность достаточно большого сечения дросселирующего канала.

На рис. 1.30 показан пример решения этой задачи путем использования в качестве дросселей кольцевых проточек I в поршне 2 (схема I). Недостатком такой схемы является исключение возможности изменения сопротивления дросселей в процессе наладки. Выполнение плунжера I с кольцевыми проточками поворотным (схемы II и III) дало возможность изменять сопротивление истечению. В схеме III сопротивление изменяется одновременно во всех потоках за счет длины дросселирования, а в схеме II - за счет изменения конфигурации дросселирующих щелей, так как кольцеобразные проточки I в плунжере выполнены с эксцентриситетом е относительно оси.

Совмещение различных функций в одном механизме (расширение универсальности). На рис. 1.31 приведена схема шпинделя станка на гидростатических подшипниках. Гидростатическое смазывание опор позволяет использовать подшипники для зажима шпинделя: при включении вентиля 1 шпиндель прижимается буртом к торцу 2 втулки под действием давления в кармане 3.

Конструирование и изобретательство

Конструирование и изобретательство

Конструирование и изобретательство

Часто полезное для конструкции свойство может быть получено из «вредных» явлений, например: наложение высокочастотных колебаний на перемещаемый узел повышает точность малых перемещений, неравномерная подача инструмента способствует лучшему дроблению стружки и т.п. Примером использования недостатка (повышенной податливости) для повышения работоспособности может служить применение упругих шпиндельных опор, у которых уменьшаются динамические нагрузки и повышается предельная частота вращения. Так, повышенная податливость шарикоподшипников 1 обеспечивается установкой их в гидростатических опорах 2 (рис. 1.32, а). Как показали опыты, точность и частота вращения шпинделя увеличиваются примерно в 2 раза, а амплитуда колебаний переднего конца шпинделя снижается в 1,5-2 раза. На рис. 1.32, б показана схема опор с упругими элементами, выполненными в виде ослабленных колец 1 и 2.

Конструирование и изобретательство

Недостатки конструкции могут являться потенциальными достоинствами. Использование сил трения, обычно отрицательно сказывающихся на работе механизмов, может быть полезным как самотормозящееся свойство для предохранения от поломок, в механизмах зажима и др.

Использование метода инверсии (взгляд с другой стороны, например, поверхность охватываемая становится охватывающей и т.п.).

Рассмотрим применение этого метода на примере созданий механизма для плавного реверсирования цепи при обработке шевронных зубчатых колес пальцевыми фрезами. В этом случае на вершине шеврона должно быть изменено направление вращения заготовки. На рис. 1.33, а показана схема механизма реверса, в основу которого положено последовательное зацепление ведущего червяка 1 с червячными колесами 2 и 7. В зависимости от того, с каким из них находится в зацеплении червяк, осуществляется прямое или обратное (штриховые линии) направление вращения выходного зубчатого колеса 4.

В процессе реверсирования червяк 1 перемещается вдоль оси (по стрелке Б) вместе с кареткой 5, воспринимающей осевую силу червяка. В каретке расположен палец 6, который может входить либо в гнездо 8 неподвижного корпуса, либо в фасонный кулачковый паз 3, выполненный на выходном колесе 4 (сечение А-А). Для осуществления реверсирования перемещают палец 6 из гнезда 8 в паз 3 в такой момент, чтобы он попал на круговой участок кулачкового паза. После этого положение червяка определяется пазом, который управляет переходом червяка из зацепления с одного червячного колеса на другое. Недостатком схемы является то, что в среднем положении червяка, когда палец проходит через центр колеса 4, нарушается силовая схема управления положением червяка, который зацепляется одновременно с двумя колесами, что и определяет его положение.

Конструирование и изобретательство

Для исключения этого недостатка на основе метода инверсии разработан другой механизм, в котором вместо двух червячных колес использованы два червяка 2 и 7 (рис. 1.33, б), приводимые во вращение валом 1, и одно червячное колесо 8, связанное с выходным колесом 4. Червяки также установлены в подвижной каретке 5. Направление вращения выходного вала зависит от того, какой червяк в данный момент находится в зацеплении с колесом. Пересопряжением червяков с червячным колесом управляет кулачковый паз 3, выполненный на колесе 4 выходного вала (в него также попадает палец 6). В данном случае конфигурацией кулачкового паза и силовой схемой обеспечивается однозначное положение витков червяков относительно червячного колеса при пересопряже- нии. Из приведенных примеров очевидно все многообразие приемов, которые можно использовать при решении возникающих проблем.

Можно выделить ряд дополнительных приемов для разрешения технических противоречий, помогающих решать задачи на уровне изобретений, приведенных ниже.

Придание объекту симметричной (или асимметричной) формы, например, для автоматизации сборки (см. рис. 1.19, а).

Компенсация веса объекта соединением с другим объектом, обладающим подъемной силой (использование противовесов, вертикально перемещаемых узлов, например, шпиндельной бабки).

Предварительное антидействие, например, придание объекту напряжений, противоположных нежелательным рабочим напряжениям.

Компенсация относительно невысокой надежности объекта (или исключение перегрузок) заранее подготовленными аварийными средствами. Например, для предохранения прокатных валиков от поломки при резком увеличении силы прокат ки применяют устройства, обеспечивающие быстрое разведение валков. Этой же цели служат предохранительные (например, шариковые) муфты.

Придание «динамичности» объекту. Характеристики объекта должны изменяться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы.

Использование дешевых недолговечных деталей вместо дорогих долговечных. Например, при производстве труб волочением из высоколегированной дорогой стали к торцу трубы приваривают готовый обжатый конец из дешевой углеродистой стали, который после волочения и обрезки уходит в скрап.

Замена механической системы электрической, оптической, акустической или другой: использование электрических, магнитных, электромагнитных полей для взаимодействия с объектом (см. табл. 1.3, схема 14, б).

Использование пневмо- и гидроконструкций. Вместо твердых частей объекта применяют газообразные и жидкие (надувные и гицронаполненные), воздушную пленку, гидростатические устройства и другие (установка станков на пневмоопоры).

Использование гибких оболочек и тонких пленок, например, изоляция объекта от внешней среды, волновые передачи (см. схему 4 табл. 2 19).

Применение пористых материалов: пористых подшипников скольжения, пористых вставок в газостатических опорах (см. схему 15, б табл. 1.3).

Отброс и регенерация частей. Выполнившая свое назначение часть объекта должна быть удалена или видоизменена в процессе работы или, наоборот, расходуемые части объекта могут быть восстановлены в процессе работы, например: пластмассовая упаковка разлагается под действием солнечных лучей; прокатный валок, изнашиваемый в процессе работы, восстанавливается непосредственно при его работе путем анодно-гидравлической обработки с использованием в качестве электролита воды, охлаждающей валок.

Переход в другое измерение. Трудности, связанные с движением (или размещением) объекта по линии, устраняются, если объект может перемещаться в двух измерениях, т.е. в плоскости. Аналогичен переход от плоскости к пространству (см. рис. 1.37, а).

Переход от непрерывного действия к периодическому (импульсному) изменением периодичности, использованием паузы между импульсами для действия, например, использованием колебаний вдоль подачи резца токарного станка для дробления стружки.

Введение обратной связи (или ее изменение), например, при точном перемещении портала продольно-фрезерного станка осуществляют контроль перемещения каждой из колонн (см. схему 5, б табл. 2.23).

Использование промежуточного объекта, переносящего или передающею действие: использование примораживания, самотвердеющей резины для закрепления заготовок.

Эффект самообслуживания объекта. Объект может сам себя обслуживать, выполняя вспомогательные и ремонтные операции. Например, для повышения стойкости корпуса дробемета его облицовочные износостойкие плиты выполняют в виде магнитов, удерживающих на своей поверхности слой дроби, постоянно обновляющейся в процессе работы

Изменение физико-химических параметров объекта, например, использование «псевдожидкости» (см. схему 14, б табл. 1.3).

Применение фазовых переходов для изменения объема, выделения или поглощения теплоты, изменения псевдовязкости (см. схему 18, а табл. 1.3).

Применение термического расширения, например, для микроперемещений (см. схему 11, а табл. 1.3).

Следует отметить, что для решения задач на уровне изобретений используется весь арсенал методических приемов, часть из которых рассмотрена выше. Конструкции, выполненные на уровне изобретений, часто приводят к нетрадиционным решениям.

Смотрите также