понедельник, 28 апреля 2008 г.

МЕТОДЫ АНАЛОГИИ






МЕТОДЫ АНАЛОГИИ

Область применения:
- первичная обработка задачи в формулировке задачедателя;
- упражнение по развитию творческого воображения (РТВ).

Преимущества:
- доступность, простота усвоения;
- высокая вероятность получения ответа 1-го уровня сложности.

Недостатки:
- достаточно высокое требование к решателю по уровню эрудиции;
- нет критерия опенки и отбора решения.

Общий обзор.
Методы аналогии заложены в основу «синектики» - методики решения задач, предложенной в середине 50-х годов ХХ века американским исследователем У.Гордоном. В России эта методика практически не применяется из-за длительности обучения и вредности для психики решателей. Некоторые простые элементы методики удобны для первичной обработки задачи. В практике трудных задач широко применяется только один из видов модернизированной аналогии – «метод маленьких человечков» (ММЧ), предложенный Г.С.Алытшулером - в механизмах для решения задач 3-го и 4-го уровней сложности.
Механизм поиска аналогий является важным инструментом творческого мышления.
Аналогия - это подобие предметов или явлений по какому-то признаку. Аналогия в творчестве является таким мысленным инструментом, который не только выводит мысль из логического тупика, но и в значительной степени определяет оригинальность решения проблемы. Обычный неорганизованный поиск аналогий чаще всего основывается на интуитивном улавливании сходства объектов, причем сравнение фактов знания, опыта производителя по форме, структуре (например, «паутина - подвесной мост»). Однако, гораздо более продуктивными являются не прямые формальные Аналогии, а такие, которые возникают при сравнении различных линий развития объектов, нередко относящиеся к весьма далеким областям знания.

Порядок проведения: Рассматриваемый объект или процесс сравнивается с более или менее аналогичным объектом или процессом из технических, организационных, биологических и др. областей знаний по важным для задачедателя признакам, качествам или свойствам. Найденное качество или свойство переносится на совершенствуемый объект (прямая аналогия).

Пример. Для движения лодки по воде на мелководье, где много плавающей и торчащей травы, камышей и т.д. обычные движители - винт или весла - малопригодны, т.к. путаются в траве Какой движитель уже давно успешно применяется в подобных условиях? Ласты утки! Новый движитель успешно прошел испытания!

Пример. Для уменьшения сопротивления движению катера хорошо бы поднять тяжелый и объемный корпус над водой. Что уже применяется для создания подъемной силы? - Крыло самолета. - В результате появился корабль на подводных крыльях!

Пример. Бензин перед подачей в камеру сгорания нужно из жидкого состояния быстро перевести в мельчайшие капельки, в туман. - В парикмахерских давно для такого процесса применяют пульверизатор. - Этот принцип был использован в автомобильном карбюраторе.

При отсутствии прямых аналогов можно в задачу ввести какие-нибудь фантастические существа, выполняющие то, что требуется по условиям: гномы, мыслящие животные, маленькие человечки. Или какие нибудь фантастические средства: шапку-невидимку, ковер-самолет, сапоги-скороходы, скатерть-самобранку и т.д. Например, для застежки космического костюма применить дрессированных мух, сцепляющихся по команде лапками и наглухо сжимающие борта (фантастическая аналогия). Т.е. необходимо представить себе объект, процесс, ситуацию такими, какими мы хотели бы их видеть, не учитывая реальных ограничений. Иногда при этом появляются оригинальные идеи.

Для лучшего понимания задачи, определения условия ее осуществления, выделения ряда факторов, связанных с решением проблемы, но обычно ускользающих от внимания существует личная аналогия (эмпатия) - отождествление себя с объектом. Решатель вживается в образ совершенствуемого объекта , пытаясь выяснить возникающие при этом ощущения, т.е. «прочувствовать» задачу. Для развития личной аналогии рекомендуется последовательное использование трех приемов: описание фактор воображаемого положения объекта от первого лица, б) описание эмоций и чувств, приписываемых объекту от первого лица, в) отождествление себя с объектом, вживание в его цели, функции, трудности.

Пример. "Я - железнодорожный мост через реку, руки опираются на одном берегу реки, ноги - на другом. На спине - две нитки железнодорожных путей. Вот пригрело солнышко, тело стало удлиняться и ладони поползли по берегу - больно! -хорошо бы подложить под ладони скользкую дощечку! Вот по спине пробежал состав - туловище прогибается вниз в середине тела - это я и раньше предвидел! - но спина еще и перекосилась в сторону состава! Появился момент в вертикальной плоскости, перпендикулярной мосту!

Неожиданно, но не страшно - изгиб небольшой! - Вот по спине идут одновременно два встречных состава – как приятно, спину совсем не скручивает. Но вот составы одновременно въехали на мост, аварийное торможение - ой, как больно, спину закручивают в горизонтальной плоскости инерционные силы!!! А я о них и не подозревал! - Нужно учесть эту силу в расчетах!"


Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

Комментарии к проблеме уравновешивания






Комментарии к проблеме уравновешивания

На сегодняшний день основными проблемными требованиями, предъявляемыми к грузоподъемным кранам, являются: экологические требования, снижение массы противовесов и повышение транспортабельности.

Существует, пока только теоретически, конструктивное решение, позволяющее удовлетворить указанные выше требования, и не только их. Самыми показательными характеристиками уровня современных кранов являются также: удельные грузоподъемность и энергоемкость крана, производительность и такие эксплуатационные качества как возможность работы на менее плотном грунте, маневренность, обусловленная малой собственной массой или малым водоизмещением, малым воздействием на окружающую среду, выраженным уменьшенными нагрузками на опору и выделением вредных веществ в атмосферу.
Масса стационарно закрепленного на поворотной части современного крана противовеса в зависимости от конструктивных особенностей может достигать значительной величины и составляет около 20-25% от массы поворотной платформы или 10-15% массы всего крана.
Выполнение противовеса подвижным позволяет уменьшить массу крана, снизить затраты энергии, улучшить и другие связанные с этим характеристики, за то возрастают габариты, т.к. противовес приходится далеко относить от оси поворота крана.

Вот тут и возникает противоречие. С одной стороны более легкая конструкция крана позволит снизить затраты, увеличить скорости а следовательно и производительность, с другой уменьшаются зоны использования крана.

Недостатком известных кранов является большая металлоемкость и энергоемкость, обусловленные наличием балластной массы противовеса и большой массой механизмов, которая вызвана повышенными нагрузками из за наличия противовеса, а также сильное воздействие на окружающую среду, выражающееся повышенным давлением на грунт. Недостатком известных кранов является также и малая эффективность повышения грузового момента, т.к. перемещается только часть массы поворотных элементов устройства, т.е. противовес, что вызывает недостаточное изменение грузового момента.
Если проследить стадии развития стрелового краностроения по наиболее существенным параметрам, то можно сделать вывод, что подвижный противовес, в привычном для нас виде, полностью исчерпал свои возможности и дальнейшее его развитие возможно лишь в совокупности с другими системами крана.

В подтверждение сказанному может служить недавно созданное новое техническое решение (патент № 2281242 «Способ уравновешивания грузоподъемного стрелового крана и устройство для его осуществления», которое позволяет одновременно улучшить практически все характеристики крана. Оно открывает новое перспективное направление в краностроении. Построение математической модели на базе данных железнодорожного крана грузоподъемностью 16 тонн показывает, что новый кран при той же массе способен поднимать груз в 2 раза тяжелее почти во всей зоне обслуживания. И это не предел.
В чем же заключается суть данного феномена? Суть заключается в использовании в качестве подвижного противовеса массы всего функционального оборудования, т.е. силовой установки, редукторов, лебедок, самой стрелы и всей металлоконструкции поворотной части крана.

Изобретение позволяет более эффективно увеличить грузовой момент крана за счет перемещения в качестве противовеса большей, в процентном отношении, массы поворотных элементов, снизить металлоемкость и энергоемкость путем исключения балластных масс и затрат энергии на их перемещение, а также уменьшить воздействие на окружающую среду.
(см. описание патента)

Современные устройства защиты крана от опрокидывания при незначительной доработке программного обеспечения (компенсация положения крюка) уже сегодня способны взять на себя функции управления уравновешиванием новых кранов. При регулировке по соотношению Мгр-Мвост=0, на основание крана, будь то колесное шасси, понтон или судно, момент вообще не будет передаваться. Особенно важно это для судов с малым водоизмещением. Повысится эффективность грузоперевозок, вместо сэкономленных тонн массы корабельного крана можно загрузить тонны полезного груза, снизятся затраты времени судов под погрузкой. Краны на колесном ходу смогут работать чуть ли не на болоте, повысятся их транспортные скорости. Доставка кранов самолетом в отдаленные районы станет дешевле.

Например: при смещении поворотной платформы (массой 28 тонн) железнодорожного крана назад на 1,5 метра, его грузовой момент возрастет ΔМгр = Qпов * ΔL = 28 * 1,5 = 48 т*м.

Попробуйте сделать ориентировочные расчеты с данными ваших кранов. Вы наверняка получите характеристики достойные занесения в книгу рекордов Гиннеса. По запросу, автор статьи может безвозмездно выслать вам по электронной почте демонстрационную программу модели крана.

Предлагаемое решение усовершенствования грузоподъемного крана не является панацеей от всех недостатков, присущих стреловым кранам. Предлагаемая конструкция на сегодняшний день не исключает опрокидывание крана при обрыве троса, тонна массы нового крана может оказаться несколько дороже, но судя по анализу зарубежной прессы характеристики, которые позволяет улучшить предлагаемое изобретение, позволят расширить зоны использования Ваших кранов, снизить их воздействие на окружающую среду, стать более конкурентоспособными и более привлекательными для потребителя.
Попробуйте создать такой кран и он, наверняка, будет востребован и принесет Вам известность.


Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

среда, 23 апреля 2008 г.

МЕТОД ФОКАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ






МЕТОД ФОКАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

Область применения:
- поиск новых возможностей выпуска товара народного потребления;
- решение задач рекламы, получение новых конструкторских решений;
- упражнение по развитию творческого воображения (РТВ).

Преимущества:
- простота изучения метода;
- некоторая вероятность неожиданных комбинаций, идей;
- хорошо развивает фантазию.

Недостаток:
- не годится для решения сложных задач;
- нет критериев для отбора идей.

Общий обзор.
Метод предложен в 1923 г. Ф.Кунце, доработан в 50-е годы Ч.Вайтингом (США). Сущность метола состоит и перенесении признаков случайно выбранных объектов на совершенствуемый объект.

Техника применения метода следующая:

1. Выбираем совершенствуемый объект или явление (прототип, помещаемый в "фокус" - фокальный объект) и цель изменения;

2. Выбираем несколько случайных объектов (можно взять их из книг, словаря, газеты, из квартирной мебели и т д.), числом 3. . . 5.

3. Составляем для каждого случайного объекта перечень возможных признаков и свойств.

4. Генерируем идеи путем присоединения к фокальному объекту признаков случайных объектов.

5. Развиваем полученные сочетания путем свободных ассоциаций.

6. Оцениваем полученные идеи и отбираем полезные решения.

Пример.
1) Объект - кастрюля (фокальный объект). Цель - расширение ассортимента
выпускаемых на предприятиях кастрюль, повышение спроса на эту продукцию.

2) Случайные объекты: дерево, лампа, кошка, сигарета.

3) Признаки случайных объектов:
Дерево - высокое, зеленое, голое, срубленное, спревшее, чахлое, железное, хлебное, пробковое, с толстой корой, с корнями, раскидистое, колючее.
Лампа - электрическая, светящаяся, настольная, электронная, разбитая, паяльная, керосиновая, газовая, волшебная, матовая, цветная.
Кошка - живая, игривая, пушистая, сибирская, царапающаяся, голодная, злая, полосатая, нюхающая, мяукающая, дикая, домашняя.
Сигарета - дымящаяся, вредная, с фильтром, с опиумом, смятая, брошенная, отсыревшая, горящая.

4) Присоединяем к кастрюле признаки дерева: высокая кастрюля, хлебная
кастрюля, кастрюля с корнями, кастрюля с колючками; лампы: электрическая
кастрюля, разбитая кастрюля, волшебная кастрюля, светящаяся кастрюля; кошки:
нюхающая кастрюля, мяукающая кастрюля; сигареты: дымящаяся кастрюля, кастрюля
с фильтром.

5) Развиваем полученные идеи: кастрюля с корнями - кастрюля с вделанной в
нее теплоизолирующей прокладкой; разбитая кастрюля – кастрюля, разбитая на секции,
в которой можно одновременно готовить несколько блюд; нюхающая кастрюля -
кастрюля с индикатором, определяющим подгорание пищи; мяукающая кастрюля -
подающая сигнал об окончании варки и т.д.



Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

МЕТОД КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ






МЕТОД КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ

Область применения:
- устранение недостатков, существующих объектов на первом уровне сложности
решения задач;
- изучение ситуации на информационном этапе функционально- стоимостного анализа
(ФСА).

Достоинства:
- не требуется специального обучения, простота, доступность;
- ускоренная генерация начального поля вариантов решения.

Недостатки:
- низкая результативность;
- узкая область применения, нет критерия отбора и оценки решения.

Общий обзор:
Суть метола состоит в том, что решатель задачи отвечает на вопросы, содержащиеся в списке, и в связи с ними рассматривает свою задачу.

Широко распространены универсальные вопросники, составленные А.Осборном, Э.Раудзеппом, Т.Эйлоартом, Д.Пирсоном и др. Они состоят из различного количества вопросов. Метод может применяться либо в форме монолога решателя, обращенного самого к себе, либо диалога – например, в виде вопросов, задаваемых руководителем мохгового штурма.

Наиболее употребителен список вопросов А.Осборна. Он состоит из 9 групп вопросов:

1. Какое новое применение объекту Вы можете предложить? Возможны ли новые способы применения? Как модифицировать, известные способы применения?

2. Возможно ли решение задачи путем приспособления, упрощения,
сокращения? Что напоминает вам данный объект? Вызывает ли аналогии новую идею?
Имеются ли в прошлом аналогичные проблемные ситуации, которые можно
использовать? Что можно скопировать? Какой объект нужно опережать?

3. Какие модификации объекта возможны? Возможна ли модификация путем
вращения, изгиба, скручивания, поворота? Какие изменения назначения (функция),
цвета, движения, запала, формы, очертаний возможны? Другие возможные изменения?

4. Что можно увеличить в объекте? Что можно присоединить? Возможно ли
увеличение времени службы, воздействия? Увеличить частоту, размеры, прочность?
Повысить качество? Присоединить новый ингредиент? Дублироватъ? Возможна ли мультипликация рабочих элементов или всего объекта? Возможно ли преувеличение
гиперболизация элементов или всего объекта?

5. Что можно в объекте уменьшить? Что можно заменить? Можно ли что-
нибудь уплотнить, сгустить, концентрировать, конденсировать, применить способ
миниатюризации, ускорить, сузить, отделить, разобрать?

6. Что можно в объекте заменить? Что, сколько замещать и с чем? Другой ингредиент? Другой материал? Другой процесс? Другой источник энергии? Другое расположение? Другой цвет, звук, освещение?

7. Что можно преобразовать в объекте? Какие компоненты можно
взаимозаменнть? Изменить модель? Изменить разбивку, разметку, планировку?
Изменить последовательность операций? Транспонировать причину и эффект?
Изменить скорость или темп? Изменить режим?

8. Что можно в объекте перевернуть наоборот? Транспонировать положительное и отрицательное? Нельзя ли поменять местами противоположные элементы? Повернуть их задом наперед? Перевернуть низом вверх? Обменять местами? Поменять ролями? Перевернуть зажимы?

9. Какие новые комбинации элементов объекта возможны? Можно ли создать
смесь, сплав, новый ассортимент, гарнитур? Комбинировать секции, узлы, блоки,
агрегаты? Комбинировать цели? Комбинировать привлекательные признаки?
Комбинировать идеи?

В сущности, списки контрольных вопросов просто подталкивают решателя,
тормошат, не дают остановиться. Годен любой вопрос, лишь бы он давал возможность
перебрать еще одну серию вариантов. Это хорошо видно в списке вопросов Т.Эйлоарта.

1. Перечислить все качества и определения предполагаемого решения. Изменить их.

2. Сформулировать задачи ясно. Попробовать новые формулировки. Определить второстепенные и аналогичные задачи. Выделить главное.

3. Перечислить недостатки имеющихся решений, их основные принципы, новые предложения.

4. Набросать фантастические, биологические, экономические, молекулярные и другие аналоги.

5. Построить математическую, гидравлическую, электронную, механическую и другие модели.

6. Попробовать различные виды материалов и энергии: газ, жидкость, твердое тело, гель, пену, пасту и др; тепло, магнитную энергию, свет, силу удара различные длины волн, поверхностные свойства и т.п; переходные состояния - замерзание, конденсация, переход через точку Кюри и т.д, эффекты Джоуля-Томпсона, Фарадея и др.

7. Установить варианты, зависимости, возможные связи, логические совпадения.

8. Узнать мнение некоторых совершенно неосведомленных в данном деле людей.

9. Устроить сумбурное групповое обсуждение, выслушивая все и каждую идею
без критики.

10. Попробовать «национальные» решения: хитрое шотландское, всеобъемлющее немецкое, расточительное американское, сложное китайское.

11. Спать с проблемой, идти на работу, гулять, принимать душ, ехать, пить, есть, играть в теннис - все с ней.

12. Бродить среди стимулирующей обстановки (свалки лома, технические музеи, магазины дешевых вещей), пробегать журналы, комиксы.

13. Набросать таблицу цен, величины, перемещений, типов материалов разных решений проблемы или частей, искать проблемы в решениях или новые комбинации.

14. Определить идеальное решение, разрабатывать возможные.

15. Видоизменить решение проблемы с точки зрения времени (скорее или медленнее), размеров, вязкости и т.п.

16. В воображении залезть внутрь механизма.

17. Определить альтернативные проблемы и системы, которые изымают определенное звено из цепи, и таким образом, создают нечто совершенно иное, уводя в сторону от нужного решения.

18.Чья это проблема, почему его?

19. Кто придумал это первым? История вопроса. Какие ложные толкования этой проблемы имели место?

20. Кто еще решил эту проблему? Чего он добился?

21 Определить общепринятые граничные условия и причины их установления.




Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

воскресенье, 20 апреля 2008 г.

МЕТОД ПРОБ И ОШИБОК.






МЕТОД ПРОБ И ОШИБОК.

Область применения:
- решение изобретательских задач на первом уровне сложности;
- решение любых исследовательских задач.

Достоинства:
- простота, естественность, доступность (нет необходимости в изучении);
- эффективность при решении несложных аналоговых задач;
- надежно работает при решении исследовательских задач.

Недостатки:
- большие временные к энергетические затраты при решении сложных задач;
- отсутствие надежных критериев оценки решения при работе со сложными задачами;
- недостаточное использование чужого опыта и в особенности достижений организационно-технологического развития человеческой цивилизации:
- субъективизм, проявляющийся в том, что:
а) уровень решений соответствует уровню развития личности,
б) неэффективность в решении искусственных и неорганических задач (техника, технология, информатика и др.)
- невозможность прогноза развития систем и выявления будущих проблем и задач;
- издержки неудачных проб.

Общий обзор:
Метод проб и ошибок (МПиО) или метод перебора вариантов - это наиболее древний и общеизвестный метод решения задач. И поразительно консервативный: в наши дни, как и тысячи лет назад, в основе технологии решения задач лежит процесс проб и ошибок, суть которого заключается а последовательном выдвижении и рассмотрении всевозможных идей решения задач. При этом всякий раз неудачная идея отбрасывается, а вместо нее выдвигается новая. Правил поиска нет: ключом к решению может оказаться любая идея, даже самая дикая. Нет и определенных правил первоначальной оценки идей: проходит или не проходит идея, заслуживает ли она проверки или нет - об этом приходится судить субъективно.

Когда-то варианты решения задач перебирали буквально наугад. Но по мере развития знаний формировались представления о том, что в принципе возможно и что невозможно. Сообразуясь с этими представлениями, современный решатель фильтрует варианты, отбрасывая то, что кажется ему неудачным.
Появилась тенденция к увеличению степени фильтрации, что облегчило решение задач, имеющих нормальные решения, т.е. более-менее привычные ответы, но резко затруднило решение задач, требующих нетривиальных, «диких» идей.

Другая тенденция развития метода проб и ошибок - замена вещественных экспериментов мыслительными. Объем знаний, доступный современному решателю, настолько велик, что результаты многих проб могут быть предсказаны заранее. Решатель может при этом опираться не только на личные знания, но и на необъятную научно-техническую литературу, может консультироваться с другими специалистами. Все это позволяет теоретически оценивать большую часть вариантов, не прибегая к реальным, вещественным опытам.

Мысленные эксперименты идут намного быстрее, в этом их основное преимущество. Но они не защищены от психологических помех. Кроме того, мысленные эксперименты, в отличие от реальных, не сопровождаются побочными открытиями, обнаружением непредвиденных эффектов и явлений.

МПиО связан не только с огромными потерями времени и сил при решении задач. Он не дает возможности увидеть новые задачи, спрогнозировать будущее систем. Отсутствие четких критериев оценен в МПиО приводит к тому, что даже если задача своевременно замечена и быстро решена, ее просто не понимают.

Существует огромная инерция традиционных представлений о МПиО как о единственно возможном механизме творчества. Тысячи лет люди решали творческие задачи методом
проб и ошибок. Тысячи лет укоренялось и укреплялось представление, что иных метопов нет и быть не может. Само понятие "творчество" в конце концов слилось с технологией решения задач путем перебора вариантов, на ощупь. Неизменными атрибутами творчества привыкли считать озарение, интуицию, прирожденные способности, счастливый случай.

Метод проб и ошибок в условиях научно-технической революции, когда лавинообразно увеличивается количество и сложность решаемых задач, уже исчерпал свои возможности. Раньше несовершенство этого метода компенсировали увеличением числа людей, занятых решением задач (научно-исследовательские институты). Теперь близка к исчерпанию и эта возможность.

Существуют два принципиально отличных пути перехода к новой технологии решения изобретательских задач:
I. Подход от человека: интенсификации МПиО, использование различных приемов для более активного генерирования идей.
2. Подход от техники на основе индукции: выявление законов развития технических систем и применение этих законов для выявления и решения изобретательских задач.
Попытки модернизации МПиО с целью сделать процесс генерирования идей интенсивней и повысить концентрацию идей в общем их потоке привели к созданию ряда методов активизации поиска: «методу контрольных вопросов», «методу фокальных объектов», «морфологическому анализу», «мозговому штурму» и т.д. Все эти метопы просты, доступны, универсальны - но непригодны для решения достаточно трудных задач, т.к. сохраняют в несколько улучшенном виде старую тактику перебора вариантов. Поэтому их применяют для ускоренного решения задач на 1-м уровне сложности.


Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

Решение задачи



Существует множество методов решения технических задач.
Вот некоторые из них, опубликованные в "Морозовском проекте" академии менеджмента и рынка в 1996 году:
1. Метод проб и ошибок.
2. Мозговой штурм.
3. Метод аналогии.
4. Метод контрольных вопросов.
5. Морфологический анализ.
6. Метод фокальных объектов.
7. Фундаментальный метод Мачетта.
8. Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ).


По данным технической литературы (см. «Подъемно-транспортные машины» А.О.Спиваковский и Н.Ф.Руденко, Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, Москва, 1949г. стр.408, второй абзац снизу) масса противовеса в конструкциях стреловых грузоподъемных кранов достигает до 30% массы поворотной части крана. Это значит, что при смещении противовеса на определенную величину центр тяжести всей поворотной части смещается всего лишь на 1/3 этой величины.

Масса поворотной рамы с силовым агрегатом, редукторами и лебедками является пассивной, но снизить ее практически невозможно.
Давайте вновь проследим тенденции изменения грузового момента при определенном смещении противовеса, изменяя лишь соотношение масс противовеса и поворотной части в целом. Из анализа видно, что максимальный грузовой момент будет достигнут при соотношении ∞/1, т.е. когда вся масса поворотной части крана будет являться подвижным противовесом.

Таким образом появился кран, поворотная часть которого установлена на направляющих и снабжена приводом. Система управления крана снабжена компьютером, который поддерживает определенный запас устойчивости крана не менее заранее заданного (на базе Ограничителя Нагрузки Крана), управляет вылетом стрелы и высотой крюка, удерживая точку подвеса неподвижной при изменении грузового момента, т.е. во время отрыва груза от земли или наоборот при установке груза. (См. описание патента № 2281242 ).

Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.

суббота, 5 апреля 2008 г.

Постановка задачи






Таким образом, поставив перед собой цель – улучшить грузоподъемность крана, т.е. увеличить его удельную грузоподъемность, я приступил к анализу.
Во первых я представил историю развития грузоподъемных устройств, начиная от обыкновенного каната, ворота, колодезного «Журавля», стрелового крана с лебедкой, крана с противовесом и, наконец, достижение сегодняшнего дня – кран с подвижным противовесом.

Новая конструкция должна будет являться продолжением этого направления развития техники. Вообще я считаю очень полезным при анализе уделять внимание тенденциям изменения искомой функции в зависимости от изменения какого либо параметра. Давайте проследим изменение масс крана и их положений.
Простой кран, чтобы иметь достаточную устойчивость в любом направлении, должен иметь тяжелое основание.

У крана с противовесом на поворотной части общая масса уменьшилась поскольку, будем говорить балластная масса, всегда находится в плоскости стрелы, а с боков она исчезла, т.к. в ней нет необходимости. При этом балластная масса с основания поднялась на нижнюю часть поворотной рамы. Центр тяжести поворотной части сместился назад, в противоположную от стрелы сторону.

У крана с подвижным противовесом, балластная масса поднялась на середину высоты поворотной части и меняет свое положение (вылет) от оси поворота. При сохранении грузового момента за счет увеличения вылета уменьшилась величина балластной массы, что привело к снижению общей массы крана при сохранении значения грузового момента. Центр тяжести поворотной части имеет возможность смещаться на еще большую величину.
Таким образом налицо тенденции смещения центра тяжести поворотной части вверх и в сторону от оси поворота.

Если подъем центра тяжести балластной массы с низа поворотной части до ее середины считать чисто конструктивным решением, не дающим повышения грузового момента, то можно думать, что эта тенденция перестает развиваться и подошла к своему концу.
Тенденция увеличения смещения балластной массы еще не изжила себя, но уже можно прогнозировать ее недалекое угасание, т.к. для выдвижения нужны направляющие, масса которых по мере увеличения вылета также увеличивается и ограничена прочностными характеристиками материала.

В итоге задачу можно сформулировать как увеличение эффективности увеличения грузового момента, обеспечиваемого подвижным противовесом.

Все права защищены © 2008 Балезин Н.М.