Необходимым условием принципиальной жизнеспособности технической системы вляется сквозной проход энергии по всем частям системы.

Следствие из закона 2: чтобы часть системы была управляемой, необходимо обеспечить энергетическую проводимость между этой частью и органом управления.

Любая ТС является проводником и преобразователем энергии. Если энергия не будет проходить сквозь всю систему, то есть "застрянет" где-то, то какая-то часть ТС не будет получать энергию, значит не будет и работать. Энергия, поступающая извне или вырабатывающаяся в двигателе, идет на обеспечение работы самой ТС (всех частей), на компенсацию потерь, на измерение (контроль) параметров работы частей системы и обрабатываемого изделия. Таким образом, надо всегда стремиться к тому, чтобы ТС была не только хорошим проводником энергии, но и обеспечивала бы минимальные потери энергии (потери при преобразовании, бесполезные отходы, унос с изделием).

Передача энергии от одной части ТС к другой может бытьвещественной (вал, шестерня, удар чем-то и т.д.), полевой(магнитное поле, электрический ток и т.д.) ивещественно-полевой(например, поток заряженных частиц). Многие задачи сводятся к подбору поля и вида передачи, эффективных в данных условиях.

При этом следует руководствоваться тремя правилами:

1. при синтезе ТС надо стремиться к использованию одного поля (одного вида энергии) на все процессы работы и управления в системе.

При развитии ТС (развертывании) любые новые подсистемы должны работать на энергии, проходящей сквозь систему или на бесплатной энергии (из внешней среды или в виде отходов от другой системы).

Например, разработанный в Японии способ использования ветровой энергии для обогрева парников ("Знание-сила", 1988, № 3, с. 91) предусматривает превращение этой энергии непосредственно в тепло, минуя промежуточную стадию получения электроэнергии (ветросиловая установка вращает колесо компрессора, который сжимает воздух и благодаря этому нагревает его до 170 град.). Такое прямое превращение энергии дало сенсационные результаты: оно оказалось в 6 раз (!) эффективнее, чем прежний метод с использованием электричества.

2. Если ТС состоит из веществ, менять которые нельзя, то используется поле, которое хорошо проводится веществами системы.

3. Если вещества частей системы можно менять, то плохо управляемое поле заменяют на хорошо управляемое по цепочке:

Рис.

Одновременно заменяют вещества или вводят в них добавки, обеспечивающие хорошую проводимость энергии (вещества должны быть "прозрачными" для выбранного поля).

Поиск наиболее эффективных сочетаний полей и веществ, переход к легко управляемым полям и подбор восприимчивых к ним веществ идет в стихийном изобретательстве запутанными и переплетающимися путями. Но наиболее прогрессивные технические решения (повышающие идеальность системы) всегда лежат в конце приведенной выше цепочки.

Вот изобретения одного десятилетия (1970-е годы) по подклассу "Механизм ударного действия для забивки свай" (способы передачи удара в системе "рабочее тело (боек) - головка сваи"):

а.с. 258 123 - гидравлическая передача;

а.с. 607 885 - пневматическая передача;

а.с. 633 981, 647 405 - электромагнитная передача (разгон бойка в соленоиде),

а.с. 274 718 - электрогидравлический удар (использование эффекта Юткина);

а.с. 246 396 - электромагнитный молот, в котором боек заполнен внутри немагнитным материалом для увеличения массы;

а.с. 390 231 - поверхностный слой головки бетонной сваи пропитывается электролитом, бетон становится проводником - вместо бойка "разгоняется" сама свая.

Все изобретательские задачи в технике делятся на два типа:задачи на изменение ТС(синтез, развитие) и задачи на измерение ТС(обнаружение, контроль параметров).

В задачахпервого типанаправление движения энергии всегда от источника энергии (двигателя) через трансмиссию к рабочему органу и далее к изделию. Взадачах второго типа, наоборот, требуется ловить информацию (то есть энергию или изменение энергии), исходящую от "изделия", то есть той части ТС или любого процесса в природе и технике, которую (или который) мы измеряем (обнаруживаем, контролируем). Таким образом, энергия движется в направлении от Изделия к Датчику (вместо рабочего органа), далее через Трансмиссию к Преобразователю (вместо двигателя) и, наконец к Приемнику энергии (вместо ИЭ), в качестве которого обычно используется показывающий прибор (сигнализатор) или исполнительный орган.

Рис.

В случае появленияобратной связиорган управления вытесняется из данной ТС на следующий этаж управления.

Часто энергия, улавливаемая датчиком, подведена к изделию от этой же ТС, проходит сквозь изделие, "просвечивает" его, отражается, вызывает появление энергии другого вида или природы. Поэтому здесь система играет двойную роль - воздействует на изделие и контролирует (измеряет) его. Такой измерительный блок может состоять из двух систем или одной системы, выполняющей обе функции.

Последовательность вопросов на применение закона при решении изобретательских задач:

• есть ли в ТС сквозной проход энергии?,
• существует ли хорошая проводимость между частями ТС и ОУ?,
• какое поле лучше всего проводят вещества в ТС?,
• можно ли применить более управляемое поле?,
• какое поле лучше всего использовать для новой ПС - имеющееся или даровое?

Дополнительные вопросы для измерительных задач:

• какую энергию проще подвести к Изд.?,

какую проще вывести и передать к ПЭ?