Законы развития технических систем. ТРИЗ - страница 19




Соединение элементов формируемой системы.

Виды свойств элементов системы:

1. Структурно-вещественные.

Это качества вещества, которые создает его структура.

Например, свойства вещества, определяемые его составом, видом компонентов, физическими особенностями (вода, воздух, сталь, бетон, вода, метан).

Скорость звука в воде, составляет около 1500 м/сек, в воздухе 340 м/сек; а в водо-воздушной смеси (5 % объема – пузырьки воздуха) скорость падает до 30-100 м/сек.

В примере выше. Из стали изготовлена теплопроводная кастрюля, форма которой пригодна для установки на решетку газовой плиты и пригодна для организации процесса обтекания стенок кастрюли горячим газом. Сталь не разрушается и не теряет форму при температуре горения газа.

Вода в температурном интервале 0С – 100С представляет собой жидкость, которая при нагревании будет активно перемешиваться, снимая тепло со стенок кастрюли, и будет проводить его к объекту обработки.

2. Структурно-полевые.

Это свойства поля, которое может создать структурированное определенным образом вещество, или полезные свойства определенным образом структурированного поля.

К примеру, вес – неотъемлемое свойство любого элемента, это поле направлено к центру Земли, а сила Архимеда действует в противоположном направлении.

Горячий газ (из примера выше) в гравитационном поле поднимается вверх, стенки кастрюли структурируют его таким образом, что он со всех сторон омывает кастрюлю и движется вдоль ее поверхности.

Форма кастрюли, удерживает воду и яйца, на которые действуют силы гравитации, вода канализирует тепло от стенок кастрюли к обрабатываемому продукту, соединяя их поверхности.

3. Функциональные.

Это свойства, которые могут быть получены из разных вещественно-полевых сочетаний (если они обладают требуемой функцией).

Например, из примера выше: соединение газа с кислородом имеет функцию тепловыделения, теплопроводность горячих газов и металлической кастрюли имеет функцию канализирования потока тепла к воде.

Низкая вязкость и теплопроводность воды (рабочего органа) обеспечивают выравнивание ее температуры в объеме кастрюли – устраняя температурные градиенты вода стремится устранить температурный градиент холодных яиц.

4. Системные.

Это совокупные (интегральные) свойства. В отличие от свойств 1-3 они не равны свойствам элементов, входящих в систему. Эти свойства возникают при образовании системы в виде выигрыша от объединения ее элементов.

В примере выше свойства элементов суммировались в полезную последовательность действий для того, чтобы сначала забрать из потока горячего газа больше тепла (высокая теплопроводность металла и форма кастрюли), затем передать тепло воде (ее высокая теплопроводность и низкая вязкость), с помощью воды создать нужный тепловой режим для обработки яиц, и обеспечить равномерность его воздействия.

Суммирование свойств привело к равномерному прогреву яиц тепловым потоком с температурой 100С, что обеспечило определенные их вкусовые качества.

Разделив систему на части, и отделив одну или несколько из них, мы обнаружим, что какое-то качество исчезло. Исчезновение системного качества отличается в разных системах продолжительностью процесса деления.

К примеру, иголка перестает функционировать при делении на две части. Системное свойство сахара проявляется в его количестве – когда мы его употребляем, то можем отметить границу количества молекул сахара, достаточного для возникновения ощущения его системного свойства – его вкуса.