Вдохновение по заказу. Уроки изобретательства - [65]

2. Определить, что мешает получению ИКР, т. е. ответить на вопрос: в чем состоит помеха? Ответ, очевидно, будет: в сепарации.

3. Определить, почему мешает, т. е. ответить на вопрос: в чем непосредственная причина помехи? Ответ: центробежные силы, различная адгезия волокон в зависимости от размеров и физической массы.

4. Определить, при каких условиях ничто не мешало бы получить идеальный конечный результат, т. е. ответить на вопрос: при каких условиях помеха исчезает?

А. Можно ли сделать так, чтобы помеха исчезла? Нельзя, так как без действия центробежных сил не будет напыления;

Б. Можно ли сделать так, чтобы помеха осталась, но перестала быть вредной? Можно, если сделать факел напыляемой массы симметричным. Какпм образом? Может быть, регулировать радиус сбрасывающего вала? В этом случае мы меняем угол раскрытия факела. Чем меньше радиус, тем меньше угол раскрытия факела. В частности, при радиусе, равном пулю, сепарация исчезает.

Кстати, ИКР должен быть иным, чем мы его ранее представляли. Действительно, гораздо лучше пметь в центре толщины полотна грубые и длинные волокна — несущий скелет листа, обеспечивающий необходимые фпзико-мсханическпе качества бумажного полотна, а по обеим сторонам — мелкие волокна, придающие полотну хорошие потребительские свойства.

На этом этапе задача решается. В самом деле, для достижения ИКР — симметрии распределения волокон по толщине полотна достаточно сделать симметричный факел. Это достигается постановкой дополнительного верхнего сбрасывающего вала, обтянутого сеткой (рпс. VI).

Это решение неявным образом существовало на этапе выбора задачи (вспомним ровнитель). Но ранее сработала, на наш взгляд, инерция — коль скоро наша машина не плоскоееточная, то и метод производства другой, и функции, выполняемые в данном случае сбрасывающим валом п ровнителем, разные. Ровнитель подтягивает волокна, а сбрасывающий вал изменяет всю картину факела. Поэтому на той стадии правильное решение прийти не могло.

В дальнейшем было решено поставить верхнюю сетку — из конструктивных соображений, а также в связи с тем, что при малых скоростях обезвоживающий вал брал на себя массу.

Как видим, алгоритм не только позволил решить задачу, но и решил ее более качественно, чем мы могли ожидать. «Вредный» эффект сепарации перестал быть вредным и, наоборот, позволил получить такой эффект, который невозможен на обычных бумагоделательных машинах, «благополучных» с точки зрения сепарации.

В данном случае решение этой задачи пришло на аналитической стадии алгоритма. Но мы продолжили решение задачи дальше с целью нахождения возможно большего числа вариантов. Следующая стадия использования алгоритма и наиболее эффективная — оперативная.

Устанавливаем с учетом решений на предыдущих стадиях техническое противоречие (ТП) типа «форма» (схема машины) — «вредные факторы» и находим с помощью таблицы типовых приемов возможность устранения ТП — это приемы № 1, 33, 21, 22.

1 — принцип дробления. Он уже использовался при разделении процессов обезвоживания и формования бумажного полотна, преследуя в принципе те же цели. Вспомним, что в противоречие вступили «форма» машины (схема — илоскосеточная) —«вредные факторы», ухудшающие качество формуемого бумажного полотна.

33 — прием гласит: объекты, взаимодействующие с данным объектом, должны быть сделаны из того же материала. В самом деле, на факел мы воздействовали другим факелом, совместив их по плоскости раздела в один.

21 — принцип проскока. Вредные или опасные стадии процесса должны преодолевать на большой скорости. И это было — факел на большой скорости превращается в плоскость.

22 — принцип «обратить вред в пользу». Он и был использован при решении задачи.

Создается обманчивое впечатление, что три предыдущие стадии решения по АРНЗ не давали решения и только четвертая стадия — оперативная давала каскад принципов, в зашифрованном или почти в явном виде содержащих решение. Что ж₇ мы тоже пытались это сделать, а именно: использовать таблицу типовых приемов устранения технических противоречий, минуя первые три стадии АРИЗа и не тратя времени на очистку ее (задачи) от шелухи внешних атрибутов. И — ничего не получилось.

Прежде чем приступить к решению задачи оперативным путем, необходимо четко выявить условие задачи, найти ИКР и ТП. В противном случае можно до бесконечности манипулировать таблицей, используя лишь кажущиеся ТП (вспомним хотя бы, как мы неправильно определили ИКР). И наоборот, используя первоначальные стадии АРИЗ, можно прийти к решению гораздо раньше.

Имея уже приемлемое решение, мы несколько раз применяли АРИЗ с учетом этого решения, чтобы отыскать возможно больше побочных вариантов. И здесь пришло еще одно интересное прикладное применение рассмотренного выше способа устранения сепарации при производстве бумажного полотна методом напыления. Мы уже отмечали, что чем меньше радиус сбрасывающего вала, тем меньше угол раскрытия факела, и наоборот. А в нашем случае, когда сбрасывающих валов два? Оказывается, что симметрия факела в этом случае нарушается, т. е., изменяя радиус сбрасывающих валов, мы можем регулировать положение крупной фракции по толщине листа, располагая ее ближе то к одной, то к другой стороне листа. Значение этого решения трудно переоценить. Существует целый класс бумаг с покрытием: хром-эрзац, клеевые ленты, кабельные бумага, мешочные бумаги с ламинированным слоем— одним из существенных недостатков которых является скручиваемость. Тот же недостаток существовал и при эффекте сепарации. В малой степени он выражен во всех бумагах, так как эффект сепарации в них не изжит (на этом основано, кстати, определение машинной и свободной сторон листа).