Законы развития технических систем. ТРИЗ - страница 21

Железобетон. Стальная арматура хорошо работает на растяжение, бетон – на сжатие, то есть положительные свойства составляющих железобетона дополняют друг друга: цемент защищает сталь от коррозии, пассивируя кислую среду, сталь не дает рассыпаться бетону от растягивающих нагрузок. А отрицательные взаимно компенсируются: невозможность бетона работать на растяжение, неустойчивость матрицы из металлических стержней при сжатии и коррозионная нестойкость железа, а еще конструкция только из железа – это дорого.

• Отрицательные свойства обращаются в положительные (вред обращен в пользу).

Тепловое расширение создает усилия, которые могут деформировать или разрушить сопротивляющиеся им материалы.

Способ запрессовки трубок в отверстия трубных досок теплообменников иногда производят с помощью льда. Замерзающая вода, расширяясь, могла бы разорвать трубки, но она находится внутри трубок только в зоне толщины трубной доски, и используется в определенном количестве – в котором величины расширения при замерзании достаточно для полезной пластической деформации концов трубок – в результате они запрессовываются в стенки отверстия доски.

В природе тоже можно найти случаи, когда отрицательные свойства обращаются в положительные.

К примеру, для выживания рыб зимой нужно, чтобы водоем не промерзал до дна. Теплая вода, в процессе охлаждения до температуры + 4^>оС, как и все материалы, сжимается, а начиная с температуры +4^>оС и до 0^>оС она расширяется, и затем превращается в лед.

Таким образом вода с температурой ниже +4^>оС легче, чем более теплая, и в водоеме она, как и лед, поднимается вверх, а теплая вода опускается ниже. Это снижает градиент температур между водоемом и холодным наружным воздухом (самая легкая вода имеет температуру около 0^>оС), поэтому глубокий пруд или река не успевают за зиму промерзать до дна.

Семена многих спелых плодов растений, которые потребляют люди и животные, имеют скользкую поверхность или твердую структуру, что значительно осложняет их пережевывание, но значительно повышает шансы семян в неповрежденном виде попасть в грунт.

Таким образом, будем различать три вида полезных системных прибавок от объединения элементов структуры, если эти прибавки существенны:

• Системный параметрический эффект – существенный эффект суммирования параметров свойств от объединения элементов.

• Эффект возникновения системного качества – существенное проявление нового свойства, которого не было ни у одного из элементов до включения их в систему, и которое можно полезно использовать, или исчезновение вредного.

• Эффект превращения вредного системного качества в полезное – опять же, если это существенный полезный эффект.

Аристотель утверждал, что целое всегда больше суммы входящих в него частей – от объединения частей всегда есть прирастание параметров или свойств, возможна какая-то экономия или возникновение полезного эффекта.

Например, объединение карандаша со стиральной резинкой экономит время и силы при редактировании чертежа или рисунка, но эта экономия времени и сил незначительна, и мы ее не замечаем, что связано с тем, что резинка на карандаше слишком мала и неудобна, и поэтому обычно мы пользуемся хорошей большой резинкой.

Функционирование ТС – это цепочка действий-событий, которые производят элементы структуры. Каждое событие с элементом технической системы имеет одну (или несколько) причин и само является причиной последующих событий.