БЕЛОРУССКОРОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Физические методы контроля

Работа добавлена на сайт samzan.net:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Физические методы контроля»

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Методические указания к практическим занятиям

для студентов специальности

1-54 01 02 «Методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов»

Могилев 2013

УДК 620.179.14

ББК 31.22

П 73

Рекомендовано к опубликованию

учебно-методическим управлением

ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет»

Одобрено кафедрой «Физические методы контроля» « 20 » декабря 2012 г, протокол № 3.

Составитель д-р техн. наук, проф. В.А. Новиков.

Рецензент: д-р ф-м. наук, проф. А.В. Хомченко

Методические указания к практическим занятиям разработаны в соответствии с рабочей программой по дисциплине «Основы научных исследований и инновационной деятельности» для студентов специальности 1-54 01 02 «Методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов». Методические указания могут быть использованы по направлению подготовки 201000 «Биотехнические системы и технологии».

Учебное издание

ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Ответственный за выпуск С.С. Сергеев.

Технический редактор А. А. Подошевко

Компьютерная вёрстка Н. П. Полевничая

Подписано в печать. Формат 60х84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс.

Печать трафаретная. Усл. - печ. л. . Уч.-изд. л. . Тираж 87 экз. Заказ №

Издатель и полиграфическое исполнение

Государственное учреждение высшего профессионального образования

«Белорусско-Российский университет»

ЛИ №02330/375 от 29.06.2004 г.

212005, г. Могилёв, пр. Мира, 43

Содержание

1 Методы поиска научно- технической информации. Ее

представление……………………………………..……………………………4 2 Проведение поиска научно-технической информации

по теме курсового проекта ……………………………………………………4

3 Проведение патентного поиска. Написание формулы изобретения на различные объекты……………………………………………………….. 5

4 Оформление заявки на изобретение: объект – способ……………10

5 Оформление заявки на изобретение: объект – устройство………10

6 Оформление заявки на промышленный образец…………………12

7 Эвристический метод решения задач……………………….………12

8 Методы поиска идей по совершенствованию технических средств и технологий……………………………………….……………………………14

Список литературы……………………………………………………17

1. Методы поиска научно- технической информации. Ее представление.

В рамках доступа к ресурсам Виртуального читального зала Национальной библиотеки Беларуси библиотека Белорусско-Российского университета предоставляет пользователям возможность работы с ресурсами мировых производителей, среди них базы данный: «Университетская библиотека» – насчитывает более 20000 источников; «УАПАТИС» – ЕврАзийская ПАТентная Информационая Система, ЕАПВ, ВОИС, Европейского патентного ведомства, а также патентные документы национальных патентных ведомств СНГ, включая страны – члены ЕАПО.

Для работы с ресурсами Виртуального читального зала необходимо:

Зайти на сайт НББ www.nlb.by
В разделе «Информационные услуги» выбрать «Виртуальный читальный зал».
Зарегистрироваться, затем нажать «Вход» и ввести логин пользователя и пароль. (Если уже есть логин и пароль, то сразу «Вход»).
После успешной авторизации на портале зайти в раздел «Ресурсыв тестовом доступе» (для доступа к базе данных ЕАПАТИС).
Для работы с базой данных «Университетская библиотека» после авторизации на портале необходимо зайти в раздел «Ресурсы мировых производителей».

Виртуальный читальный является онлайновой службой Национальной библиотеки Беларуси, предназначенной для организации доступа удаленных пользователей к ее информационным ресурсам. Доступ к базам данных возможен только с рабочих мест в пределах университета. Для получения необходимой информации по работе с базами данных виртуального читального зала обращайтесь в Электронную библиотеку университета (корп. 3, каб. 405).

Задание: Войдите в базу данных Виртуального читального зала и попытайтесь воспользоваться ее информационными ресурсами.

2 Проведение поиска научно-технической информации по теме курсового проекта

Задание: Получить у руководителя тему курсового проекта. Используя алфавитно-предметный указатель Международной патентной классификации (МПК) изобретений, установить индекс рубрики МПК по теме курсового проекта. Провести патентный поиск. Записать обнаруженные источники в соответствии с требованиями стандарта.

3 Проведение патентного поиска. Написание формулы изобретения на различные объекты

Задание: Ознакомиться со «Схемой составления описания изобретения, относящегося к способу», «Правилами написания формулы изобретения», «Описанием разработанного способа магнитографического контроля». Составить формулу изобретения на объекты «Способ», «Устройство».

3.1 Схема составления описания изобретения, относящегося к способу

В правом верхнем углу пишется индекс рубрики международной патентной классификации в последней редакции, например, М. Кл.7 G01 N 27/85.

Название изобретения

Способ (указывается функциональное назначение предлагаемого способа, общее с названием прототипа).

К названию предъявляют следующие требования. Название должно соответствовать назначению объекта, по возможности вписываться в одну из рубрик международной патентной классификации (МПК), быть кратким, содержать русские слова, а не иностранные (например, зажим, а не клемма), иметь повествовательную форму изложения (поршневой насос, а не насос поршневой), быть общеупотребительным (сварка лежачим электродом, а не гравитационная сварка), отвечать объему и сущности изобретения (изобрели шасси, не пишем самолет); в формуле изобретения название может быть уточнено, однако с помощью слов, находящихся за названием.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области (указывается область применения изобретения; если таких областей несколько, то указывают преимущественную область его применения; если формула изобретения имеет независимые пункты, то после названия изобретения в скобках пишут «варианты»).

Уровень техники

Характеристика и критика аналогов и прототипа

Известен способ (приводится краткая характеристика сущности одного из известных прогрессивных способов аналогичного назначения, близких по достигаемому результату – задачи изобретения) [1](в квадратных скобках приводится ссылка на источник информации). Признаки, которые совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения (перечисляют эти признаки).

Недостатками его являются (указывают недостатки, которые частично или полностью устраняются предлагаемым способом). Указанные недостатки обусловлены тем, что (указывают причины, препятствующие достижению требуемого технического результата).

Известен также способ (излагается техническая сущность другого известного способа, характеризующего второе из известных направлений решения данной проблемы, указывают совпадающие с ним признаки, недостатки, которые частично или полностью устраняются предлагаемым способом, а также причины, препятствующие достижению требуемого технического результата) [2].

Характеристика прототипа и его критика

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемому изобретению является способ (приводится краткая характеристика технической сущности способа прототипа)[3](в квадратных скобках приводится ссылка на источник информации). Признаки, которые совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения (перечисляют эти признаки).

Недостатками известного способа являются (отмечаются недостатки прототипа, устраняемые в изобретении). Указанные недостатки обусловлены тем, что (указывают причины, препятствующие достижению требуемого технического результата).

Сущность изобретения

Подробно (шестью-восемью предложениями) раскрывается задача, на решение которой направлено изобретение.

Решение поставленной задачи позволит достигнуть (отмечается технический результат, который может быть получен при использовании изобретения).

Кроме того, (при необходимости, указываются другие виды результата, получение которых обеспечивает данное изобретение, в том числе в частных случаях, в конкретных формах его выполнения или при особых условиях).

Сущность изобретения состоит в том, что в способе …,, заключающемся в том, что (перечисляются признаки предлагаемого способа, сходные с признаками прототипа, т.е. излагается ограничительная часть п.1 формулы изобретения), согласно изобретению, (отмечаются отличительные признаки п.1 формулы изобретения).

Целесообразно (отмечаются дополнительные признаки согласно п.2 формулы изобретения, если таковые имеются). Рационально (отмечаются другие отличительные признаки согласно п.3 формулы изобретения). Предпочтительно …и т. д.

Затем указывается причинно-следственная связь между совокупностью новых существенных признаков и достигаемым техническим результатом. Указывают и другие известные автору виды технического результата, получение которых обеспечивает данное изобретение (уменьшение крутящего момента, снижение коэффициента трения, вибрации и т. д.).

Перечень фигур чертежей

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображено одно из возможных устройств для реализации способа. На фиг.2 представлена экспериментально полученная кривая зависимости (делается ссылка на такую зависимость, которая подтверждает достижение цели изобретения).

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Показывается возможность получения технического результата, изложенного в разделе «Сущность изобретения». Указывается последовательность действий над материальным объектом с помощью материальных средств, а также условия проведения действий, режимы (температура, давление и т. п.), используемые при этом вещества, устройства (с подтверждением их известности до даты приоритета или приведением их характеристик, графических изображений, если устройства не были известны).

Примеры конкретного выполнения

Рекомендуется привести не менее трех примеров, два из которых отвечают крайним значениям рабочих параметров способа, а один оптимальному.

Пример 1.

Пример 2.

Пример 3.

Формула изобретения (печатается на отдельном листе)

1 Способ (приводится наименование изобретения и перечисляются признаки, сходные с признаками прототипа), отличиющийся тем, что в нем дополнительно (указываются новые в сравнении с прототипом существенные признаки изобретения).

2 Способ по п. 1, отличающийся тем, что (характеризуются дополнительные отличия, развивающие, уточняющие и конкретизирующие признаки п.1 формулы изобретения).

3 Способ по п. п. 1 и 2, отличающийся тем, что (характеризуется предпочтительный вариант выполнения способа с указанием конкретных условий).

Замечание: При составлении описания изобретения заголовки, выделенные полужирным шрифтам, не пишут.

3.2 Правила написания формулы изобретения

Описание изобретения начинается с написания формулы изобретения.

Формула изобретения - составленная по установленным правилам краткая словесная характеристика, выражающая техническую сущность изобретения. Она служит для определения границ прав патентообладателя. В большинстве стран формула изобретения является составной частью описания изобретения, приводится обычно в конце описания и не должна ему противоречить. Формула изобретения может состоять из одного пункта (однозвенная) и нескольких пунктов (многозвенная формула). В свою очередь в многозвенной формуле изобретения выделяют независимые пункты и пункты дополнительные, которые только раскрывают характеристику решения, представленного в независимом пункте. В соответствии со структурой пункт формулы состоит из ограничительной части, в которой представлен известный уровень техники (признаки, общие с прототипом) и отличительной части, которая является самостоятельным вкладом в изобретение его автора. Вовсе не обязательно вносить в ограничительную часть пункта формулы все сходные с прототипом признаки, достаточно только существенные для заявляемого изобретения.

Чтобы составить такую формулу, необходимо иметь представление о том, что такое аналог и прототип заявленного технического решения. Аналогом называют аналогичный объект по совокупности существенных признаков. Наиболее близкий аналог называется прототипом. Если изобретение не имеет аналогов, то его называют пионерским, но такие случаи встречаются на практике достаточно редко. При составлении пункта формулы после изложения ограничительной части вводится словосочетание "отличающийся тем, что", непосредственно после которого излагается отличительная часть. Формула изобретения составляется без разделения пункта на ограничительную и отличительную части, если она характеризует: индивидуальное химическое соединение; штамм микроорганизма, культуры клеток растений и животных; применение ранее известного устройства, способа, вещества, штамма по новому назначению; изобретение, не имеющее аналогов.

Многозвенная формула применяется для характеристики одного изобретения с развитием и (или) уточнением совокупности его существенных признаков применительно к частным случаям выполнения или использования изобретения или для характеристики группы изобретений. Многозвенная формула, характеризующая одно изобретение, имеет один независимый пункт и следующий (-щие) за ним зависимый (-мые) пункт (-ты). Многозвенная формула, характеризующая группу изобретений, имеет несколько независимых пунктов, каждый из которых характеризует одно из изобретений группы. При этом каждое изобретение группы может быть охарактеризовано с привлечением зависимых пунктов, подчинённых соответствующему независимому.

3.3 Описание разработанного способа магнитографического контроля

3.3.1 Вы разработали способ магнитографического контроля, который вкратце состоит в следующем. При намагничивании изделия совместно с плотно прижатой магнитной лентой постоянным полем, ленту протягивают на расстояние L, затем на 2L в противоположном направлении. Полученный симметричный магнитный отпечаток на ленте используют для определения положения дефекта в изделии. С этой целью определяют проекцию дефекта (в его первоначальном положении) на ленте как среднюю точку полученного магнитного рельефа. Затем ленту прикладывают к поверхности изделия и отмечают положение дефекта в объекте контроля.

3.3.2 Разработанный способ обеспечивает более высокую достоверность контроля по сравнению с известными изобретениями.

3.3.3 Вы выполнили необходимые рисунки и привели пояснения к ним: на фиг. 1 изображена магнитная лента с с магнитным рельефом от локального дефекта при известном способе магнитографического контроля; на фиг. 2 то же при предлагаемом способе контроля; на фиг.3 изображено одно из возможных устройств для осуществления способа.

3.3.4 Ниже приводятся сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

При перемещении ленты 1 (фиг.1) на расстояние 2L в направлении стрелки Б проекция дефекта на ленте из положения 3 перемещается в положение 5, образуя более протяженный рельеф 4. Определив среднюю точку 6 этого рельефа, накладывают магнитную ленту на контролируемое изделие и отмечают положение дефекта.

Устройство для реализации способа представляет собой пневмоцилиндр, шток которого крепится к изделию (фиг. 3). Пневмоцилиндр отрегулирован так, что в первоначальном положении шток выдвинут на 0,5 хода поршня цилиндра. Тогда шток может переместить изделие относительно ленты на расстояние L влево и 2L вправо (фиг. 3).

3.3.5 Анализ описаний изобретений по индексу рубрик международной патентной классификации М. Кл.7 G01N 27/85 позволил выявить ряд аналогичных технических решений, которые приводятся ниже.

Способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов на наличие поверхностных и подповерхностных дефектов, заключающийся в том, что осуществляют намагничивание контролируемого изделия постоянным полем, переносят намагниченный рельеф поверхности изделия на ферромагнитный носитель, контактирующий в процессе контроля с поверхностью изделия, и считывают с носителя информацию о магнитном рельефе, по которой судят о наличии дефектов [1].

Как специалист, Вы установили, что этот способ имеет низкую достоверность контроля изделий на наличие дефектов микроскопического раскрытия. Это объясняется следующим. При намагничивании ферромагнитного объекта вместе с уложенной на его поверхность магнитной лентой на ленте в месте трещины малого раскрытия возникает узколокальный магнитный отпечаток. При удалении ленты от объекта этот магнитный отпечаток создает слабое магнитное поле. При считывании записи с магнитной ленты индукционной головкой магнитографического дефектоскопа такое поле не замыкается через сердечник индукционной головки дефектоскопа и в ее обмотке не возникает э. д. с. По этой причине на экране дефектоскопа не наблюдают характерный сигнал о наличии дефекта.

Способ магнитографического контроля изделий из ферромагнитных материалов на наличие поверхностных и подповерхностных дефектов, заключающийся в том, что осуществляют намагничивание контролируемого изделия постоянным и переменным полем, переносят намагниченный рельеф поверхности изделия на ферромагнитный носитель, контактирующий в процессе контроля с поверхностью изделия и протягиваемый со скольжением относительно поверхности изделия, считывают с носителя информацию о магнитном рельефе, по которой судят о наличии дефектов [2].

Вы установили, что этот способ имеет низкую достоверность контроля изделий, т.к. не позволяет одновременно уверенно обнаруживать дефекты микроскопического раскрытия и локальные дефекты. Низкая достоверность обнаружения локальных дефектов обусловлена следующим. Локальный дефект (пора, шлаковое включение) образует на магнитной ленте магнитный рельеф, площадь которого превышает сечение дефекта в плоскости магнитной ленты. Площадь магнитного рельефа тем больше, чем больше глубина расположения дефекта от контролируемой поверхности изделия и его величина. При протягивании магнитной ленты со скольжением локальный дефект создает на ней протяженный магнитный рельеф, причем положение проекции дефекта на ленте не соответствует, в силу вышеизложенного, началу магнитного рельефа. Поэтому этот способ магнитографического контроля не позволяет точно определить положение дефекта в контролируемом изделии.

3.3.6 Вы исследовали разработанный способ контроля и получили результаты, которые позволили сравнить его с известными cпособами.

Вам необходимо составить описание изобретения для подачи заявки в Патентное ведомство страны (Национальный центр интеллектуальной собственности Республики Беларусь или Российское патентное ведомство) на выдачу патента на изобретение.

4 Оформление заявки на изобретение: объект – способ

Задание: Ознакомиться со «Схемой составления описания изобретения, относящегося к способу», «Правилами написания формулы изобретения», «Описанием разработанного способа магнитографического контроля». Составить описание изобретения для подачи заявки в Патентное ведомство страны.

5 Оформление заявки на изобретение: объект – устройство

Задание: Ознакомиться со «Схемой составления описания изобретения, относящегося к устройству», «Описанием разработанного устройства». Вам необходимо составить описание изобретения для подачи заявки в Патентное ведомство страны.

5.1 Схема составления описания изобретения, относящегося к устройству

Описание устройства выполняется по той же схеме, что и на способ, однако в п. «Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения» описывается устройство в статике (при этом нумерация позиций деталей и узлов должна возрастать), а затем в динамике, т.е. в работе.

В формуле изобретения устройство должно характеризоваться конструктивными признаками, т.е. наличием новых для данного объекта узлов, деталей механизмов, взаимным их расположением, новой взаимосвязью или новой формой известных деталей, узлов, механизмов, материалом, из которого детали изготовлены.

5.2 Описание разработанного устройства

5.2.1 Вами разработана упругая компенсационная муфта, в которой упругий соединительный элемент выполнен в виде концентрично расположенных относительно оси муфты и друг друга гофрированных трубок, ограниченных с торцов дисками, а образованная дисками и гофрированными трубками кольцевая герметичная полость заполнена вязкой жидкостью. В качестве вязкой жидкости использован гидропласт.

Чтобы обеспечить постоянный размер упругого соединительного элемента в осевом направлении и передать осевое усилие, возникающее в муфте, на гофрированные трубки, внутри последних установлена тяга, имеющая на концах сферические головки, установленные в гнездах дисков.

Ваше решение позволяет повысить долговечность муфты.

5.2.2 Анализ литературных источников позволил обнаружить ряд аналогичных технических решений. В частности, а авторском свидетельстве [3] описана следующая муфта.

Упругая компенсационная муфта, предназначенная для повышения работоспособности при наличии перекоса и смещения валов, состоящая из ведущей и ведомой полумуфт. Полумуфты имеют фланцы, между которыми расположен соединяющий их упругий элемент.

В [3] описано следующее техническое решение. Упругая компенсационная муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты и упругий соединительный элемент, выполненный в виде гофрированной трубки.

5.2.3 Как специалист, Вы установили, что данная муфта изнашивается при повышенной несоосности валов, ее упругий элемент, гофрированная трубка, не обладает достаточной жесткостью, не имеет постоянного размера в осевом направлении. Особенно это сказывается при больших оборотах соединительных валов из-за разрушительного действия знакопеременных деформаций на сравнительно тонкую стенку гофрированной трубки. Уменьшение стенки гофрированной трубки ограничено величиной передаваемого крутящего момента и к тому же снижает жесткость муфты.

5.2.4 Вами сделаны чертеж и описание разработанной муфты.

На рисунке изображен общий вид упругой компенсационной муфты в разрезе.

Упругая компенсационная муфта содержит полумуфты 1 и 2, на фланцах 3 которых имеются торцевые выступы 4. Упругий соединительный элемент муфты имеет две гофрированные трубки 5 и 6 различного диаметра, расположенные концентрично друг друга и оси муфт. Трубки замыкаются с торцов дисками 7 и 8, на торцах которых имеются выступы 9. Торцевые выступы 4 могут входить в сцепление с выступами 9. По оси муфты между дисками 7 и 8 установлена тяга 11, имеющая на концах сферические головки 12, закрепленные на тяге, например, штифтами 13. Головки располагаются в сферических гнездах дисков 7 и 8.

Муфта работает следующим образом.

При вращении полумуфты, например, 1 крутящий момент передается через сцепленный с ней диск 8 упругому соединительному элементу и далее через диск 7 – полумуфте 2. Тяга 11 через сферические головки 12, диски 7 и 8 воспринимает осевые усилия, действующие на гофрированные трубки 5 и 6.

5.2.5 Вы изготовили разработанную муфту и провели ее испытания, которые показали, что ее долговечность при работе с повышенными перекосами и со смещением валов по сравнению с известной муфтой увеличивается вдвое.

6 Оформление заявки на промышленный образец

Задание: Зайти в базу данных интернет. Ознакомиться со «Схемой составления описания заявки на промышленный образец». Ознакомиться с примерами.

7. Эвристический метод решения научных и технических задач

Основные предпосылки

Эвристический метод состоит в том, что с помощью специально подобранных вопросов учащегося побуждают комбинировать известными данными, что приводит к решению рассматриваемой задачи. Задаваемые вопросы систематизированы следующим образом.

7.1 Понимание постановки задачи

Что неизвестно? Что дано? В чем состоит условие? Возможно ли удовлетворить условию? Достаточно ли условие для определения неизвестного? Или недостаточно? Или чрезмерно? Или противоречиво? Сделайте чертеж. Введите подходящие обозначения. Разделите условие на части. Постарайтесь записать их.

7.2 Составление плана решения задачи

Не встречалась ли вам раньше эта задача? Хотя бы в несколько в другой форме? Известна ли вам какая-нибудь родственная задача? Рассмотрите неизвестное! И постарайтесь вспомнить знакомую задачу с тем же или подобным неизвестным. Вот задача, родственная с данной и уже решенная. Нельзя ли воспользоваться ею? Нельзя ли применить ее результат? Нельзя ли использовать метод ее решения? Не следует ли ввести какой-нибудь вспомогательный элемент, чтобы стало воспользоваться прежней задачей? Нельзя ли иначе сформулировать задачу? Еще иначе. Вернитесь к определениям. Если не удается решить данную задачу, попытайтесь сначала решить сходную. Нельзя ли придумать более доступную сходную задачу? Более общую. Более частную. Аналогичную задачу. Сохраните только часть условия, отбросив: насколько определенным окажется тогда неизвестное; как оно может меняться? Нельзя ли извлечь что-либо полезное из данных? Нельзя ли придумать другие данные, из которых можно было бы определить неизвестное? Нельзя ли изменить неизвестное, или данные, или, если необходимо и то и другое так, чтобы новое неизвестное и новые данные оказались ближе друг к другу?

Все ли данные вами использованы? Все ли условие? Приняты ли вами во внимание все существенные понятия, содержащиеся в задаче?

7.3 Осуществление плана

Осуществляя план решения, контролируйте каждый свой шаг. Ясно ли вам, что предпринятый вами шаг правилен?

7.4 Взгляд назад (изучение полученного решения)

Нельзя ли проверить результат? Нельзя ли проверить ход решения? Нельзя ли получить тот же результат иначе? Нельзя ли усмотреть его с одного взгляда? Нельзя ли в какой-нибудь другой задаче использовать полученный результат или метод решения?

Задание: 1 С помощью линейки и карандаша найти центр тяжести однородной пластины:

-треугольной формы произвольных размеров;

- Г-образной;

-Т-образной симметричной;

-П-образной;

- Т-образной несимметричной.

2 По разные стороны реки с параллельными берегами находятся населенные пункты. Нужно определить положение моста через реку, при котором стоимость дороги будет наименьшей.

3 Предложить устройство для контроля стенок осевых каналов ферромагнитных изделий. Недостаток известного устройства – постоянный магнит при его перемещении сползает с магнитной ленты.

4 Предложить устройство доя крепления визуализирующей магнитные поля пленки в межполюсном пространстве электромагнита.

5 Предложить способ крепления пуговицы (с ушком или с двумя отверстиями). Конструкцию пуговицы менять нельзя.

6 Предложить автоматическую черпалку воды из ручья, которая отмеряла бы нужное количество воды (дозатор жидкости).

7 Предложить устройство для очистки яиц на птицефабрике.

8 Методы поиска идей по совершенствованию технических средств и технологий

Известно несколько десятков методов решения изобретательских задач. Наиболее эффективными признаны морфологический метод, методы фокальных объектов, мозгового штурма, контрольных вопросов, синектика, а также комплексная программа – алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ).

Морфологический метод был предложен американцем швейцарского происхождения Ф. Цвикки. Под морфологией понимают различную структуру и различные внешние формы создаваемого объекта. Совершенствуемый объект расчленяется по существенным признакам: блокам, узлам, частям и т.д. Когда объектом является технология, то ее процессы делят на этапы. Затем для каждого признака указывают возможные варианты его использования. Например, при создании судна рассматривают такие существенные признаки, как тип плавучести, вид используемой энергии, средства управления и т. д. Рассматривают известные варианты каждого из них. Тип плавучести (судно с открытой палубой, с надувными отсеками, скользящее судно – глиссер, на подводных крыльях, на воздушной подушке и т. п); по движущей силе (мускулы, парус, паровой двигатель, двигатель внутреннего сгорания, паровая турбина, атомный двигатель); по средствам управления (весло, различные рули, боковые двигатели и т.д.). Затем рассматривают их возможные сочетания. По полученному множеству часть решений окажется известной, часть – новой, а часть бессмысленной.

Комбинаторный метод является усовершенствованным морфологическим методом. Он также состоит из анализа и синтеза. Для каждого признака объекта так же, как и в морфологическом методе составляют перечни их вариантов. Отличие от морфологического метода состоит в способе анализа, который содержит понятия рабочего органа, рабочей среды, агрегатного состояния вещества, признаки геометрической формы и структуры рабочего органа, взаимной связи частей рабочего органа на макро- и микроуровнях и т.д. При синтезе используется перечень целей совершенствуемого объекта. Это облегчает оценку решений.

В методе контрольных вопросов используют список вопросов. Например, как упростить объект? Что можно увеличить? Что можно передвинуть и т.д.? Список, с одной стороны, должен быть длинным, чтобы не пропустить нужную подсказку, и в то же время коротким, чтобы быстрее решить задачу.

В методе мозгового штурма генерирование идей отделено от процесса их оценки. Это целесообразно психологически, т.к. некоторые лица не могут свободно выдвигать идеи, если они подвергаются критике. Идеи выдвигает одна группа лиц, другая их оценивает.

Синектика – усовершенствованная разновидность мозгового штурма. По этому методу работает не случайная (как в мозговом штурме), а постоянная группа методистов; при поиске идей они поочередно используют известные в методе синектики четыре аналогии.

Основой АРИЗ является программа последовательных операций для выявления или устранения технических противоречий, средства управления психологическими факторами и информационный фонд. Техническое противоречие проявляется тогда, когда известными способами при попытке улучшить одну часть (или один параметр) технической системы недопустимо ухудшается другая часть (или другой параметр). Например, заманчиво делать одежду из прочных полимерных пленочных материалов. Но тут возникает противоречие. Ткань, идущая на одежду, должна иметь мельчайшие поры, чтобы пропустить воздух и пары. А если в пленочной ткани сделать поры, то ее прочность резко снизится. Известны принципы разрешения физических противоречий (например, разделение противоречивых свойств в пространстве или времени).

АРИЗ предусматривает операции по управлению психологическими факторами. Эти операции позволяют гасить психологическую инерцию и стимулировать воображения.

В информационный фонд АРИЗ входят приемы, стандарты на творчество, банки физических, химических и геометрических эффектов. Для устранения типовых технических противоречий применяется боле 100 приемов.

Система «изобретающая машина» (программа) основана на теории решения изобретательских задач. База данных системы включает:

- приемы разрешения технических противоречий, позволяющие решить более 1000 изобретательских задач;

- множество десятков стандартов ТРИЗ, дающих структурный прогноз развития технической системы;

- указатели физических, химических, геометрических эффектов с сотнями примеров применения;

- принципы разрешения физических противоречий;

- методы управления психологическими факторами.

8.1 Типовые примеры устранения технических противоречий.

8.1.1 Принцип дробления:

- разделить объект на независимые части;

- выполнить объект разборным;

- увеличить степень дробления (измельчения) объекта.

Примеры:

- косилка состоит из нескольких независимых ножей;

- если толщина ферромагнитного слоя ленты более 40 мкм, то этот слой становится хрупким. Поэтому в магнитографии иногда используют пакет магнитных лент;

- в зависимости от размера ферромагнитных частиц при магнитопорошковом контроле можно контролировать объекты с обработанными или грубыми поверхностями;

- разделение операций при магнитопорошковом контроле: способ приложенного поля и способ остаточной намагниченности;

- принцип раздельного контроля при обнаружении дефектов в сварных соединениях магнитными методами, который позволяет учесть как конструктивно-технологические особенности сварного шва, так и форму, глубину залегания и ориентацию дефектов. Это позволяет повысить чувствительность метода контроля на наличие характерных дефектов сварки по сравнению с традиционным методом от 4 до 5 раз и его разрешающую способность от 10 до 40 раз.

8.1.2 Принцип вынесения:

- отделить от объекта мешающие части или выделить их.

Примеры:

- при флюорографии грудной клетки отдельные жизненно важные органы защищены свинцовым экраном;

- для отпугивания птиц на аэродромах используют запись крика перепуганной птицы (отделили птичий крик от птицы);

- при магнитографической дефектоскопии поля дефектов вначале записывают на магнитную ленту, а затем считывают запись с нее на дефектоскопе.

8.1.3 Принцип местного качества.

8.1.4 Принцип асимметрии.

8.1.5 Принцип местного качества.

8.1.6 Принцип асимметрии.

8.1.7 Принцип объединения.

8.1.8 Принцип универсальности.

8.1.9 Принцип «матрешки».

8.1.10 Принцип антивеса.

8.1.11 Принцип предварительного напряжения.

8.1.12 Использование механических колебаний.

8.1.13 Принцип «обратить вред на пользу».

8.1.14 Принцип изменения окраски.

8.1.15 Использование гибких оболочек и тонких пленок.

8.1.16 Принцип отброса и регенерации частей.

Задание: Приведите примеры устранения технических противоречий, в которых используются принципы 8.1.1 – 8.1.16.

Для самостоятельного усвоения знаний студентами в указанной области приводится дополнительный список литературы [5-13].

Список литературы

1 А. с. 102537 СССР, МКИ2 G01 N 27/85. Способ магнитографического контроля ферромагнитных изделий /Х.С. Маховер, Ю.В. Усенко (СССР).– № 80451649; заявл. 10.07.1952; опубл. 01.02.1956, Бюл. № 2. – 4 с.: ил.

2 А. с. 241483 СССР, МКИ3 G01N 27/85. Способ магнитографического контроля изделий/ Ю.Б. Фещенко (СССР).– №19693323/25–08; заявл. 26.09.1968; опубл. 14.04.1969, Бюл. № 14. – 4 с.: ил.

3 А. с. 190733 СССР, МКИ2 F06 d 3/64. Упругая муфта/ О.Д. Белявский (СССР).– №1965331/25–08; заявл. 02.08.1965; опубл. 29.12.1966, Бюл. № 48. – 4 с.: ил.

4 Поляков, В.С. Муфты/ В.С. Поляков, И.Д. Барбаш.– М.: Машиностроение, 1964.– С. 45 - 47.

5. Канне, М. М. Основы научных исследований в технологии машиностроения : учеб. пособие / М. М. Кане. - Мн. : Вышэйш. шк., 1987. - 231с.: ил.

6. Основы научных исследований: учебник / В. И. Крутов, И. М. Грушко, В. В. Попов; под ред. В. И. Крутова, В. В. Попова. - М.: Высш. шк., 1989. - 400с.: ил.

7. Шкляр, М. Ф. Основы научных исследований : учеб. пособие / М. Ф. Шкляр. - 2-е изд. - М.: Дашков и К, 2009. - 244с.: ил.

8. Кожухар, В. М. Основы научных исследований: учеб. пособие / В. М. Кожухар. - М.: Дашков и К, 2010. - 216с.: ил.

9. Арсенов, В.В. Инновационная деятельность предприятий/ В.В. Арсенов.-Мн.: Вышэйш. шк.: ил.

10. О патентах на изобретения и полезные модели (Закон Республики Беларусь).–Мн.:ГПВ РБ, 1997.: ил.

11. О патентах на промышленные образцы (Закон Республики Беларусь).–Мн.:ГПВ РБ, 1993.: ил.

РЕЦЕНЗИЯ

на методические указания

к практическим занятиям по курсу «Основы научных исследований и инновационной деятельности» для студентов специальности 1-54 01 02 «Методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов»

Составитель: Новиков В.А.

Методические указания составлены для выполнения практических работ, выполнены в объеме 17 стр., содержат 8 разделов и список рекомендуемой литературы.

Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой дисциплины и предусматривают выполнение следующих разделов:

- методы поиска научно-технической информации, ее представление; - проведение поиска научно-технической информации по теме курсового проекта;

- проведение патентного поиска, написание формулы изобретения на различные объекты;

- оформление заявки на изобретение (объект – способ);

- оформление заявки на изобретение (объект – устройство);

- оформление заявки на промышленный образец;

- эвристический метод решения научных и технических задач;

- методы поиска идей по совершенствованию технических средств и технологий.

Методические указания включают теоретическую часть и контрольные задания.

Цель: Закрепить знания по наиболее сложным вопросам основ научных исследований и инновационной деятельности.

Методические указания позволяют научить студентов практическим методам поиска научно-технической информации по различным источникам (включая патенты на объекты интеллектуальной собственности), ее анализу и оформлению результатов информационного поиска при выполнении курсовых и дипломных проектов; методам поиска идей для совершенствования технических средств и технологий; некоторым методам решения научных и технических задач; оформлению заявок на отдельные объекты интеллектуальной собственности; грамотному обобщению полученных результатов. Они будут способствовать повышению общей культуры исследователя. Все это будет содействовать развитию навыков научного и технического творчества студентов.

Методические указания содержат необходимый дидактический теоретический материал, который акцентирует внимание студентов на наиболее сложных вопросах, изучаемых в теоретическом курсе.

Работа написана профессионально, материал излагается ясным, доходчивым языком, последовательно и лаконично, сложные вопросы поясняются.

Разработанные методические указания окажутся полезными и при изучении дисциплины «Основы научных исследований» по направлению подготовки: 201000 - Биотехнические сиcтемы и технологии.

Методические указания разработаны впервые по новой дисциплине.

Методические указания по курсу «Основы научных исследований и инновационной деятельности» соответствуют требованиям образовательного стандарта при подготовке студентов специальности 1-54 01 02 - «Методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов» могут быть опубликованы в издательском центре университета.

Рецензент, проф., д-р физ.-мат. наук ____________ А. В. Хомченко.

«____» ________________ 2013 г.

1. Контрольная работа- Обучение дошкольников рисованию с натуры
2. Моя парикмахерская - организация своего дела
3. Проектные работы как часть инвестиционного цикла- основные этапы проектной проработки строительства Вопро
4. Тема- ldquo;Расчет техникоэкономических показателей группы электрооборудования цехаrdquo;
5. Правовые основы стандартизации и сертификации
6. І П Педагогічну практику проходила у 115й школі м
7. Рис. 1 схема экспериментальной установки Порядок выполнения лабораторной работы- 1
8. Контрольная работа- Международная торговля услугами динамика, факторы
9. экономических обоснований и инвестиционных расчетов повышенной ожидаемой эффективности проектов так и на
10. угГГри этом воздухопроницаемость материала сохраняется а пары 0В при прохождении через ткань поглощаются с
11. Товарна політика і комерційна діяльність
12. Тема Особенности труда и быта традиции родного края
13. Выдающиеся Московские промышленники
14. LinguLeo6 152Интерфейс сайта developer
15. Охрана труда
16. аграрная страна с многоукладной смешанной экономикой которая представляет собой сложный хозяйственный м
17. Учение об обработке почвы
18. Контрольная работа- Труд в природе, его роль в формировании экологической воспитанности дошкольников
19. Реферат- Совместный брэндинг- наука о союзах
20. Доклад на тему- Газовая промышленность

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе