Решение технической задачи методом ТРИЗ

Техническая задача. При закатке горловины и днища баллона, для предотвращения налипания металла на поверхность формователя и снижения сил трения, применяется проточная вода.

Недостаток: использование воды приводит к резкому охлаждению закатываемой части баллона, что снижает пластичность стали в очаге деформации днища и горловины и может стать причиной дальнейшей отбраковки.

Осуществим переход к минизадаче.

Минизадача: дана техническая система для закатки днища баллона, включающая электродвигатель, приводящий баллон во вращение, формователь и сам баллон. Заменим электродвигатель на машину производящую действие формователя на металлической тело кубической формы, баллон на обрабатываемую деталь.

Технические противоречия:

1. Подача воды осуществляется, формователь не прилипает, но закатываемая поверхность быстро охлаждается и плохо деформируется.

2. Вода не подается, деталь не охлаждается и хорошо деформируется, но формователь прилипает

А- формователь Б- баллон

Формователь не прилипает Формователь прилипает

А Б А Б

плохая деформация хорошая деформация

При сохранении данной системы или при минимальных ее изменениях, в системе следует обеспечить хорошую деформацию и исключить прилипание формователя.

Исходя из главной функции системы мы выбираем техническое противоречие 2.

Конфликтующая пара: формователь-баллон. Усиление конфликта- прием используемый на данном этапе. Вода не подается, в результате деталь деформируется, но залипает формователь. Если усилить конфликт, то возникает идея использовать данное явление при напресовке башмака на готовое изделие (баллон).

Даем определение модели задачи.

Даны: баллон и формователь. Формователь формирует днище баллона, но при этом прилипает к нему.

Анализ модели задачи: необходимо определить оперативную зону, оперативное время и вещественно полевые ресурсы.

Схема конфликтующей пары:

баллон

оперативная зона

формователь

Оперативное время (ОВ)- время необходимое для закатки днища.

Определим ВПР, т.е. вещества, которые уже имеются или могут быть легко получены по условиям задачи.

Определение ИКР и ФП.

Х- элемент абсолютно не усложняет системы и не вызывает вредных явлений, т.е. не допускает прилипания формователя.

Идеальным является решение, когда Х-элемент взят из самой системы.

В нашем случае ресурсы баллона и формователя использовать нельзя и Х-элемент должен быть взят из надсистемных ресурсов.

Запишим формулировку ФП на макроуровне.

Закатываемая часть баллона должна быть горячей, чтобы хорошо деформироваться и в то же время холодной, чтобы не прилипать к формователю.

Вводимое вещество должно не препятствовать деформации и предотвратить прилипание.

Проведем мобилизацию и применение ВПР данных в таблице. Использование внутрисистемных и внешнесистемных ресурсов технической системы не представляется возможным, поэтому необходимо использовать подсистемные ресурсы.

Воспользуемся стандартами вепольного анализа.

Если два (подвижных относительно друг друга) вещества должны соприкасаться и при этом возникает вредное явление, т.е. образуется вредный веполь, который необходимо ликвидировать, задача решается введением между данными веществами третьего.

П П

Þ

В₁ В₂ В₁ | В₂

В₃

Техническое решение. Суть- необходимо использовать эмульсию, что исключит быстрое охлаждение и прилипание формователя к баллону.

Вещество- эмульсия, взять из подсистемных ресурсов. Задача эмульсии легко может регулироваться.

Требование ИЕР выполнено, процесс закатки днища не ухудшился, понижение температуры и прилипание исключено.

Физическое и техническое противоречие устранено, предложенное решение обеспечивает безбраковое производство.

Задача решена в полном соответствии с ТРИЗ.

Литература

1) ГОСТ 949-73 “Баллоны стальные малого и среднего объема для газов на Рр< = 19, 6 МПа (200 кгс/см²)”.

2) Технологическая инструкция ТИ 227-ТР.ИТ-01-98 “Изготов-ление баллонов среднего объема для сжатых, сжиженных и растворенных газов с рабочим давлением до 19, 6 МПА (200 кгс/см²)”, 56 с.

3) Технологическая инструкция ТИ 227 ТР.ИТ-17-90 “Изготов-ление баллонов объемом 50 литров на рабочее давление 19, 6 МПа (200 кгс/см²) для Минавтопрома”, 135 с.

4) Щипицын В.М., Двоскин П.М. Прессовщик на испытании труб и баллонов. М.: Металлургия, 1988 г., 234 с.

5) Никольс Р. Конструирование и технология изготовления сосудов давления. М.: Машиностроение, 1975 г., 464 с.