Одним из наиболее распространенных в настоящее время является метод контрольных вопросов . Основная цель его - с помощью наводящих вопросов подвести к решению технической задачи. Суть метода состоит в том, что изобретатель отвечает на вопросы, содержащиеся в списке, и в связи с ними рассматривает свою задачу. Широко распространены универсальные вопросники, составленные А. Осборном, Э. Раудзенпом, Т. Эйлофртом, Д. Пирсоном и др. Они состоят из различного количества вопросов.

За рубежом чаще пользуются вопросником, разработанным А. Осборном, который содержит 9 групп вопросов.

Список контрольных вопросов по А. Осборну

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

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

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

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

5. Что можно в техническом объекте уменьшить? Что можно заменить? Можно ли что-нибудь уплотнить, сжать, сгустить, конденсировать, применить способ миниатюризации, укоротить, сузить, отделить, раздробить?

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

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

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

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

Одним из лучших можно считать список вопросов, составленный английским изобретателем Т. Эйлоартом. В сущности, он дал программу работы талантливого изобретателя, с фанатической настойчивостью пытающегося решить задачу методом проб и ошибок. Некоторые вопросы требуют развитого воображения, другие -- глубоких и разносторонних знаний. Есть и вопросы, по-своему, очень тонкие, свидетельствующие о богатом опыте и наблюдательности Т. Эйлоарта.

Список контрольных вопросов по Т. Эйлоарту

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

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

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

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

5 Построить математическую, гидравлическую, электронную, механическую и другие модели (они точнее выражают идею, чем аналогии).

6. Попробовать различные виды материалов и энергии: газ, жидкость, твердое тело, гель, пену, пасту и др.; тепло, магнитную энергию, свет, силу удара и т. д.; различные длины воли, 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, зависимость, 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 и т.д.

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

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

13. Набросать таблицу цен, величин, перемещений, типов материалов и т. д. разных решений проблемы или ее 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 первый? 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.

Существует также список вопросов Д. Пойа, который отличается тем, что вопросы здесь составляют определенную систему (в других списках их можно менять местами).

Наиболее обширен и универсален вопросник советского изобретателя и исследователя в области технического творчества Г.Я. Буша, называемый еще вопросником мысленного эксперимента изобретателя.

В процессе решения технических задач возможно использование и других известных методов в соответствии с таблицей 3.1. Описание этих методов приводится в технической литературе .

3. Идеальное техническое решение

Рассмотрим технологический процесс изготовления детали Корпус КГ-2132 который в дальнейшем будет использоваться как корпус . Отливка будет изготавливаться в литейном производстве , а деталь полученная из этой заготовки в ремонтно-механическом цехе . Итак длина детали 1500 мм, , диаметр наружный 1400 мм, внутренний диаметр - 1000 мм

Рис.2 Чертеж детали Корпуса КГ-2132

Согласно заданию ОАО «ЧАЗ» нужно изготовить деталь (рис.1), которая может использоваться как какая-либо опора или корпус. В данной работе подробно описан технологический процесс изготовления заготовки, а также детали, полученной из этой заготовки.

Производство детали корпус КГ-2132 серийное, до 1000 штук в год.

Возможные способы изготовления заготовки

При центробежном литье сплав заливают во вращающиеся формы; формирование отливки осуществляется под действием центробежных сил, что обеспечивает высокую плотность и механические свойства отливок. Металлические формы (изложницы) изготавливают из чугуна и стали. Толщина изложницы обычно в 1,5-2 раза больше толщины отливки. В процессе литья изложницы снаружи охлаждают водой или воздухом. На рабочую поверхность изложницы наносят теплозащитные покрытия для увеличения срока их службы. Перед работой изложницы подогревают до температуры 200С.

При литье в кокиль отливки получают путем заливки расплавленного металла в металлические формы - кокили. Полости в отливках оформляют песчаными, оболочковыми или металлическими стержнями. Кокили с песчаными или оболочковыми стержнями используют для получения отливок сложной конфигурации.

При литье в песчано-глинистую форму формовку производят по деревянным и металлическим моделям в опоках, набиваемых песчано-глинистыми смесями. Для образования внутренних полостей используют стержни, формуемые в стержневых ящиках из песчаных смесей с крепителями.

Выбор наиболее эффективного способа

5. Технологический процесс изготовления заготовки

Данную заготовку получаем в литейной форме, продольный разрез которой показан на рисунке 3.

Рис.3 Продольный разрез литейной формы:

1-выпор,2-стержень, 3-опока, 4-формовочная (песчано-глинистая) смесь

Рассмотрим последовательность изготовления литейной формы.

В модельном цехе по чертежу детали (рис.1) изготавливают модель, размеры которой берут с учетом припусков на усадку (для данного варианта 0,9-1,3%) и механическую обработку, а также изготавливают стержневой ящик. Для удобства изготовления литейной формы модель и стержневой ящик делают разъемными (рис.3,4)..

Литейную форму, состоящую из двух полуформ, изготавливают в такой последовательности: собирают стержневой ящик из нижней и верхней половины, засыпают стержневую смесь и уплотняют. На модельную плиту 1 устанавливают нижнюю половину модели 2, модели питателей 3 и опоку 4 (рис.5), в которую засыпают формовочную смесь и уплотняют. Опоку поворачивают на 180, устанавливают верхнюю половину модели 1, модели шлакоуловителя 2, стояка 3 и выпора 4. Устанавливают верхнюю опоку 5 (рис.6), засыпают формовочную смесь и уплотняют. После извлечения модели стояка и выпоров форму раскрывают. Из полуформ извлекают модели, модели питателей и шлакоуловителя.

В нижнюю полуформу устанавливают стержень и накрывают нижнюю полуформу верхней.

Рис.5 Изготовление нижней части литейной формы:

1-модельная плита, 2-модель (нижняя часть), 3-модели питателей, 4-опока

Рис.6 Изготовление верхней части литейной формы: 1-модель

(верхняя часть), 2-шлакоуловитель, 3-канал-стояк, 4 - выпор, 5-опока

В литейную форму из ковша заливается расплавленный металл. Затем, после охлаждения, происходит выбивка отливки. При этом литейная форма разрушается. После выбивки отливка (рис.7) подвергается обрубки литниковой системы. Обрубку производят пневматическими зубилами, ленточными и дисковыми пилами, газовой резкой и на прессах.

Рис.7 Отливка

За обрубкой следует очистка отливок. На этом этапе происходит удаление пригара, остатков формовочной и стрежневой смеси с наружных и внутренних поверхностей отливки.

В этой главе рассмотрен выбор наиболее эффективного способа изготовления заготовки для корпуса КГ-2132 на ОАО «ЧАЗ», а также представлен технологический процесс изготовления заготовки способом литья в песчано-глинистые формы. При этом была изготовлена модель по чертежу и стержневой ящик.