Структурный анализ систем. Вепольный анализ. ТРИЗ. Владимир Петров
простых веполей. Схема двойного веполя представлена схемой (3.40)
Задача 3.8. Разлив жидкого металла
Условия задачи
Разлив жидкого металла В1 из ковша В2 осуществляется из донного отверстия (рис. 3.12) под действием гравитации П1. Вепольная структура данной системы представлена в виде (3.40).
Рис. 3.12. Разлив жидкого металла
Такой разлив осуществляется неравномерно, так как зависит от высоты h столба жидкого металла (от гидростатического напора). Как сделать разлив равномерным?
Разбор задачи
Чтобы сделать разлив равномерным, необходимо компенсировать действие силы гравитации, т. е. воздействовать еще одним полем П2 – перейти к двойному веполю (3.42).
Гидростатический напор регулируют высотой h столба жидкого металла над отверстием разливочного ковша, вращая П2 металл в ковше (рис. 3.13), например, электромагнитным полем8.
При вращении металла в ковше в зависимости от скорости вращения образуются параболы различной формы (пунктирные линии на рис. 3.13). Максимальная высота hmax, когда нет вращения (скорость вращения Vo = 0). Максимальной скорости вращения (Vmax) должна соответствовать усеченная парабола, когда над отверстием отсутствует металл (hmin = 0) и, следовательно, он не выливается. Таким образом, можно регулировать расход металла через донное отверстие разливочного ковша.
Рис. 3.13. Вращение жидкого металла
Смешанный веполь
Смешанный веполь представляет собой сочетание цепного (3.36) и двойного (3.40) веполей или соединение двух двойных веполей (3.40).
Переход от цепного веполя к смешанному показан на схеме (3.43), а переход от двойного к смешанному – на схеме (3.44).
Пример 3.9. Фильтр
Для очистки воздуха в производственных помещениях используют громоздкие фильтры. В вепольном виде это можно представить (3.45).
Где:
В1 – воздух;
В2 – пыль;
П1 – воздушный поток;
В3 – фильтр.
Это модель внутреннего комплексного веполя.
Следующий шаг в развитии систем очистки воздуха – это использование циклона (рис. 3.14). В циклоне загрязненный воздух раскручивается с большой скоростью, частички пыли, висящие в воздухе, отбрасываются к стенкам за счет центробежных сил, ударяются о них и падают в пылесборник.
Рис. 5.10. Циклон
В этом решении использован двойной веполь, по схеме (3.40).
Где:
В1 – воздух;
В2 – пыль;
П1 – воздушный поток;
П2 – центробежные силы.
Можно усовершенствовать это решение.
Недостаток
А. с. 275 331.