Разбор известных решений с использованием вечного стремления технических систем к свободе

Часть третья

В предыдущих статьях были сделаны прогнозы развития ТС на примере колеса и сопутствующих появляющихся вычленений. Автор задавался вопросом, каковы собственная цель системы и цели её элементов. При этом в основу был положен постулат: развитие систем определяется стремлением к свободе. В свою очередь это стремление реализуется в той или иной степени и направленности в зависимости от имеющегося у системы "генетического" материала и условий среды. В ходе развития ТС происходит проявление "генетического" материала, не обнаруживающегося ранее. В процессе преобразований, "мутаций" "генофонд" пополняется. Со стороны среды система взаимодействует с человеком (потребителем, изобретателем), с другими ТС и в целом с природой. Под воздействием изменяющихся внешних условий, ТС движимая своим стремлением, находит новые свободы или отказывается от ранее имевшихся свобод и в итоге неизбежно приходит к союзу, как внутри себя так и со средой. Простейший, зачаточный вариант это, например, приработка нового двигателя, образование минисвобод - микролюфтов. Иначе говоря, итогом является естественный ход событий, обеспечивающий существование, выживание и развитие систем в общей системе связей. Приведя в предыдущих статьях собственные примеры по прогнозированию развития ТС, возьмем примеры других авторов.

Недавно на сайте были выложены две работы. Первая: "Анализ энергетических цепочек как метод совершенствования ТС" Автор статьи Л.Г. Горяинов приводит прогноз вариантов развития ТС, при слабо выраженном техническом противоречии (ТП) в условиях необходимости выявления физического противоречия. В качестве примера приводится задача о сорбционной колонне. Вторая: статья "Взаимосвязаны ли ТП и ФП?" из работы ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ТРИЗ". Автор работы Паренчик Г.И. приводит разбор задачи о ледяном полировальнике. Задача известна как учебная, знакома многим, вроде бы понятная, и имеет красивое решение. Тем более интересно применить другой подход и показать, где и почему происходит сбой и выход на красивое, но нереальное техническое решение.

В различных описаниях последовательностей умственных действий пропускается этап рождения самой идеи. Как правило, на определенном шаге формулируется предложение, включающее или подразумевающее слово "очевидно..." Конечно, очевидно, что, если перемещать по стеклу полировальник из куска льда с любыми скоростью и интенсивностью, то стекло нагреваться не будет. Но совершенно неочевидно, что при этом будет происходить процесс полирования, да еще с требуемой производительностью и без ухудшения качества.

В работе с задачей о сорбционной колонной неясно откуда возникает идея применения вибрации. Развитие ТС в направлении применения вибрации для разрушения микропотоков в слое смолы в целом, на мой взгляд, правильно. Но требование согласования режима вибраций с частотой собственных колебаний частиц смолы для перемещения их в горизонтальной плоскости и активации частиц для более полной сорбции совершенно неочевидно в положительном смысле. Очевидно, что для последнего надо из спектра звуковых (слышымых) частот перейти к ультразвуковым. А это может привести к диспергированию частиц и в определенных случаях к закрытию доступа жидкости в поры частиц смолы (эффект гуся, вылезшего из воды). Согласование частот в данном контексте преждевременно. Неясно откуда берется необходимость в горизонтальных перемещениях смолы. Автор пишет "Сущность физического противоречия заключается в том, что требуется изменить один из физических процессов, сохранив действие других". Однако в приводимой формулировке ФП само противоречие не конкретно. И в процессе перехода к техническому решению начальное ФП не конкретизируется, оно остается абстрактным. Поэтому остается неясно, какой конкретно физический процесс надо изменить, а какой не только сохранить, а наоборот задействовать в нужном направлении. Эта неконкретность вывела автора на лобовое разрешение ФП, а активация пошла в другом, по моему мнению, вредном направлении. Но это не говорит о том, что идея вибрации в целом неверна, или, например, что высокие частоты применить нельзя. Можно, только в другом исполнении. Мало того, возникшая идея использования собственных частот частиц как раз и говорит в данном случае о собственном стремлении решателя и оно интуитивно подсказывает верное направление. Но и в первой и во второй задачах, на мой взгляд, желаемое принято за действительное.

В задаче о сорбционной колонне в верной ориентации идеи автору помогает, что называется случай: нет ясно видимого ФП. Формулировка задачи и перечень нежелательных эффектов представлены как просто констатацию факта, без указания всяких причинно-следственных связей. И это совершенно правильно. В противоположность этому, формулировка задачи о полировальнике эту связь содержит: "Дана система из стекла, полировальника и воды с взвесью абразивного порошка. При быстром полировании стекло под полировальником портится от нагрева". В этом же духе формулируется нежелательный эффект: перегрев стекла. Перегрев стекла - это просто метка, индикатор от которого можно начать движение. Это первая дверь, с которой, нужно не бороться или подбирать к ней ключи, а просто открыть. Предвзятая первичная формулировка направляет решателя на поиск путей, направленных на устранение нагрева стекла, что с блеском и выполняется. Однако от этого не прибавится блеска у стекла. Не помогает перевод нежелательного эффекта в административное противоречие (АП): "При быстром полировании стекло портится от нагрева". Такая конкретизация уводит решателя еще дальше от правильного понимания сущности ФП. Однако, оно же (АП) делает вклад в процесс генерации идеи. Оно подталкивает изобретателя к фазе отрицания, к вопросу: "Так ли это?". Но в рассматриваемом случае этого не происходит, а идет бесконечное движение по триаде ТП - ФП - АП. И даже последовательное получение все более конкретных ИКР, на мой взгляд, не решает проблему. Вектор направления идеи все тот же и, в конце концов, он, наконец, упирается в кусок льда. Это происходит потому, что в первом ИКР, который более общ, тем не менее, присутствует предвзятая ориентация: "Полировальник сам уничтожает тепло, возникающее при быстром полировании стекла". Дело не в том, что не верна ориентация, а в том, что она уводит решателя в сторону от понимания сущности полирования и соответственно от конкретного конечного ФП.

Думаю, что в основе этих блужданий лежит нечеткое отделение и понимание двух различных путей в процессе вообще. Есть путь процесса познания и есть путь реального процесса. То есть в голове и в ТС. В общем виде, или стратегическом смысле эти пути противоположны друг другу. Как бы исследователь в своем исследовании не пытался сесть на реальный процесс и идти по ходу его развития (что считается логичным), все равно в конечном итоге случайно или реже намеренно, он сдвинется к изначалу рассматриваемого процесса и первичным объектам и только после этого он сумеет выйти на обобщение. Проще говоря, человек идет от следствия к причине. Реальный процесс идет от причины к следствию. И каждый раз на первом этапе следствие воспринимается как причина. На следующем шаге появляется истинная (казалось бы) причина. На самом деле просто появляется первое звено в цепочке и разветвлениях причинно-следственных связей. Но первый шаг от абстрактного к конкретному сделан. Выясняется, что то, что воспринималось конкретно, на самом деле было абстракцией. Но и следующая конкретность, в дальнейшем, после ее практического потребления окажется абстракцией. Таким образом, человек в своем познании движется от абстрактного к конкретному, а природа от конкретного к абстрактному (я говорю в целом). Если я ем яблоко, я совершенно точно знаю, что оно произошло от семени. Но если я посадил семя, у меня нет стопроцентной гарантии, что по истечении некоторого времени я получу яблоко, да и вообще появится ли именно яблоня. Если передо мной курица, то я точно знаю, что она из яйца. Но если у меня в руках яйцо, то нет стопроцентной гарантии, что из этого яйца произойдет курица. В противном случае развитие не существовало бы.

Почему человек знает, что яблоко происходит из семени. Он это узнает вовсе не из наличия семени в яблоке. Пока что он его просто выплевывает, а причину видит в цвете, завязи, ветках, стволе. Далее спускается к корню, но и там ничего не видит, но некоторые успехи делает: появляются саженцы и даже черенки, идет набор фактов. И лишь случайно, через тысячи лет он, вдруг, заметит, что там, куда он плевал, регулярно вырастает прекрасное дерево. Круг замыкается, а вернее, возникает первый виток спирали. Теперь, воткнув семя в почву, он может сделать прогноз и помечтать о том, куда он пристроит свой богатый урожай. Оба будут богатыми, если человек применит свой накопленный багаж приобретенных знаний. Природа не знает, что она сделает в следующий миг времени. Её движение обусловлено стремлением к свободе и всё. Но наличие связей между элементами природы корректирует реализацию этого стремления. Человек, являясь элементом природы, в то же время отличен от своей матери и, исследуя процесс, может сделать прогноз будущего факта.

С целью прогноза исходная позиция как первоначальная формулировка задачи должна быть полностью освобождена от эмоций и представлять просто констатацию факта. Это первый эмоциональный барьер, который нужно преодолеть. Почему довольно часто творческий человек или человек со стороны могут быстро находить правильное решение проблемы? Они или не воспринимают или не знают о традиционных и, казалось бы, само собой разумеющихся связях и объяснении причин. Они, прежде всего, фиксируют сам факт. Поэтому будущую связку АП, ТП, ФП, ИКР я достраиваю со стороны исходной позиции Фактом. С другой стороны выясняю собственную цель системы, которую получаю из более обобщенного положения: стремления к свободе. Таким образом, практически сразу генерирую первоначальную целевую идею. Двигаясь от цели к факту, заполняю образованный интервал алгоритмами противоречий, выхожу на конечное ФП. Абстрактная ситуация с фактом превращается в конкретность. Развернув свой путь, получаю новый факт с разрешенными противоречиями. Этот абзац написан сходу, поэтому он не формализован и строго неалгоритмизирован, но, надеюсь, дает представление о применяемом методе познания.

В предыдущих примерах в качестве отправных моментов брались проявившееся противоречие и находились потенциальные "генетические" возможности рассматриваемой ТС. То есть нежелательный эффект и нереализованные свойства. При этом идея возникала сразу.

Первую задачу (сорбционная колонна) и последовательность в предлагаемом Горяиновым методе придется процитировать довольно подробно, иначе, при схожести конечных результатов будет непонятно в чем их различие.

"Сорбционная колонна предназначена для ионообменного разделения веществ - процесса, заключающегося в том, что синтетическая полимерная смола избирательно поглощает из раствора ионы одного вида, отдавая в раствор ионы другого вида, ранее связанные с ее функциональными группами, т.е. производит обмен ионов в растворе. После того как емкость смолы исчерпана, т.е. все функциональные группы смолы заполнены замененными ионами, проводят десорбцию последних, пропуская через смолу раствор - реагента, способного вытеснять сорбированные ионы и переводить смолу в исходное состояние. Колонна представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, заполненный гранулами синтетической смолы диаметром 3-4 мм.

- ток жидкости неравномерен по поперечному сечению колонны, в местах уменьшения сопротивления образуются узкие преимущественные потоки раствора, не взаимодействующего со смолой; - за период эксплуатации смола измельчается, происходит накопление неактивного материала".

Автор работы, проанализировав энергетические цепочки, формулирует ФП, ИКР:

"Сформулируем физическое противоречие по форме, привычной для АРИЗ: (03) поперечное сечение колонны, включающее смолу и движущийся раствор, в (ОВ) в течение всего периода работы должно обладать равным гидравлическим сопротивлением, чтобы раствор обтекал каждую частицу смолы с одинаковой скоростью, и должно обладать разным гидравлическим сопротивлением, так как в зернистом слое раствор все равно потечет по линии наименьшего сопротивления.

ИКР: (03) сечение колонны, включающее смолу и движущийся раствор, в (ОВ) весь период работы должно само обеспечивать и равное и разное гидравлическое сопротивление".

При поиске принципиального возможного решения берется "Формулировка принципиального решения (подобие ИКР): "Проблема сорбционной колонны будет решена, если организовать абсолютно равномерное обтекание раствором частиц смолы"".

Исходя из трех уровней, автор прогнозирует варианты развития рассматриваемой ТС. При этом отмечается:

"Как правило, решения на разных уровнях дают неравноценные результаты: - на уровне "В преобразователь"

…"Путь практической реализации: Создать в колонне принудительное разрушение микропотоков в слое смолы, использовать вибрации, направленные горизонтально, на нескольких уровнях колонны по высоте. Режим вибраций следует согласовать с частотой собственных колебаний частиц смолы так, чтобы частица сама перемещалась в горизонтальной плоскости".

3. Уровень "В изделие". Задача решается, если будет обеспечено равномерное распределение расходов раствора по сечению колонны.

Решение - обеспечить равномерное распределение расходов по сечению колонны.

Анализ возможных путей совершенствования действия:

1) Усилить или ослабить действие. Можно увеличить скорость течения раствора, работая на сильных потоках. Создать колонну малого сечения, но большой длины, многосекционную колонну.

2) Изменить пространственную структуру действия. В существующей колонне распределение преимущественных потоков по сечению хаотическое. Можно создать особую структуру из равномерно расположенных зон пониженного сопротивления, провоцируя образование преимущественных потоков равномерно по сечению.

3) Изменить временную структуру действия. Периодически необходимо восстанавливать заданную структуру слоя смолы. Это можно достичь вибрацией.

Путь практической реализации: Создать в колонне принудительное разрушение микропотоков в слое смолы, использовать вибрации, направленные горизонтально, на нескольких уровнях колонны по высоте. Режим вибраций следует согласовать с частотой собственных колебаний частиц смолы так, чтобы частица сама перемещалась в горизонтальной плоскости".

Исходя из этих трех уровней, Л.Г. Горяинов приходит к техническому решению.

"5.5. ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ

4) С целью эффективной работы подвесок, частота колебаний вибратора согласуется с частотой собственных колебаний подвесок".

Исходная позиция сформулирована, поэтому сразу определим цель системы и получим формулировку идеи в общем виде. Уже первый нежелательный эффект: "смола слеживается, возникают застойные зоны, в которых ионный обмен не происходит" сразу дает идею. К чему стремится смола? Ответ - к более плотной упаковке частиц (гранул). Наибольшая плотность сыпучего вещества - это плотность после утряски. Измеряется с помощью вибрации звукового (слышимого) диапазона. Идея: нужна вибрация. На этом этапе я совершенно не обременяю себя вопросом для чего это надо? Это надо системе, а я исполнитель её желаний.

На следующем этапе рассмотрим полученную идею. Смола в колонне состоит из частиц в виде гранул или шире: сыпучего вещества. Одним из основных свойств, характеризующих сыпучее состояние, является кажущаяся плотность, тесно связанная с гранулометрией. Эта плотность, в свою очередь, может быть, по крайней мере, в двух противоположных состояниях. Насыпная плотность и плотность после утряски. Можно взять еще шире и тогда наименьшей кажущейся плотностью будет плотность свободно насыпанного порошка (гранул). Насыпная плотность определяется по определенному регламенту. Например: сыпучее вещество засыпается в известную емкость (стакан) через воронку определенного диаметра. Образовавшаяся горка убирается планкой (линейкой). Отношение массы к объёму дает величину насыпной плотности. Для определения плотности после утряски стакан закрепляется на лабораторный вибростолик. При наложении вибрации сыпучее вещество (материал) усаживается на глазах. Плотность утряски является наиболее приближенной к теоретически рассчитанной величине плотной упаковки частиц. Таким образом, слеживаемость гранул смолы с динамической точки зрения указывает на стремление к более плотной равномерно распределенной упаковке. А с точки зрения гидравлического сопротивления к максимально возможному равномерному его распределению по всему объему и, соответственно, максимально возможному теоретически и практически равномерному распределению потоков по сечению колонны. Если смола будет находиться в таком состоянии, то будем иметь относительно хорошую сорбцию, но низкую производительность. Это можно зафиксировать как противоречие между качеством сорбции и производительностью.

Гранулы находятся в жидкой среде, действует эффект всплытия. Поэтому, помимо действия омывающего потока (с боковой компонентой) и действия силы тяжести, вызывающих в целом стремление гранул к плотной упаковке, действует сила Архимеда, направленная вверх и опять же с боковой компонентой. Боковые компоненты появляются, как следствие, по меньшей мере, геометрии гранул и наличия контактов между гранулами. Эффект всплытия в этих условиях является основной причиной боковых смещений и образования локальных протоков. Эта неравномерность создает в свою очередь зоны слеживаемости. Нужно отметить, что в отличие от применения "вибраций горизонтально направленных" я пока говорю о боковых смещениях смолы. Имеем алгоритм развития событий (действий)

Омывание a Всплытие a бок. смещение a протекание => локализация = слеживаемость.

Алгоритм объектов (предметов) действия.

Поток a неустойчивая гранула a смещеная гранула a микропоток => проток = агрегат.

Объекты можно разделить, но это необязательно. Важно, что выяснено, как поток преобразуется в протоки, а свободные гранулы образуют агрегаты слеживаемости и межагрегатные русла.

Если бы вместо жидкости проходил газ, то гранулы находились бы в статичном состоянии, и слеживаемость проявлялась бы в стремлении гранул к плотной упаковке другим способом. Путем образования более плотных контактов между гранулами, к срастанию и агломерации. Это вело бы не к неравномерности распределения потока, а просто к возрастанию сопротивления. Но ниже появится и это статичное направление.

Таким образом, имеем, для начала, два порыва. С одной стороны гранулы стремятся к более плотной упаковке, с другой, наоборот, к рыхлой. Следуя уже опробованному правилу, накладываем вибрацию в сочетании с встряхиванием, направленным вниз. При встряхивании (толчке) вниз в разрыхление включатся две силы: инерция гранул и подъемная сила. Тем самым получаем другой край в противоречиях: высокую производительность, но недостаточную сорбцию. Отсюда технически вопрос сводится к оптимизации двух действий: вибрации и встряхивания. Иначе говоря, динамичная, но хаотичная система гранулы-жидкость, с одновременно протекающими процессами, ведущими к разрыхлению и слеживанию, переходит в упорядоченную систему, благодаря разнесению этих процессов во времени. Вероятно, с помощью лабораторного моделирования, нужно уточнить, как должны быть согласованны и отрегулированы направляемые и отбираемые потоки жидкости. Скорее всего, при встряхивании нужно максимальное заполнение колонны жидкостью. (К слову сказать, разрешение противоречия во времени является следующим барьером, которое встает на пути изобретателя, и оно является первым по отношению к разрешению противоречия в пространстве).

Наиболее подходящей конструкцией вибратора-встряхивателя, вероятно может стать устройство в виде легкого шнека, который, имеет наклонную плоскость (плоскости, лопасти) и возможность перемещения вверх и резко вниз. Он же является волноводом для передачи вибраций в тех же направлениях, то есть, вверх-вниз. Вибрация для уплотнения, движение вверх для осуществления встряхивания направленного вниз, само встряхивание для разрыхления. Наклонные плоскости для боковых перемещений гранул смолы. То есть наклонные плоскости осуществляют главную функцию, так как с точки зрения реального процесса боковые перемещения являются главной причиной. При наличии основного движения (направленного вверх, сила Архимеда) и второстепенного (направленного вниз, сила тяжести), оно создает главное противоречие, ведущее к неравномерности распределения частиц и соответственно к образованию протоков и слеживаемости. Принудительное перемещение в горизонтальном направлении путем горизонтально направленных вибраций, к которому приходит Горянинов, в сочетании с "согласованной" частотой, во-первых, трудно осуществимо, во-вторых, к вертикальным протечкам и в сочетании с "согласованной" частотой к диспергированию частиц. В случае же применения наклонных плоскостей при вертикально направленной вибрации звукового (слышимого) диапазона гранулы перемещаются (текут) "сами". Тем самым боковое перемещение гранул и в целом слоя на фоне перехода от менее плотного к более плотной структуре слоя устраняет неравномерность в распределении гранул и соответственно сохраняет равномерное распределение микропотоков, без образования локальных протоков. Этот же шнек позволяет вернуться к началу процесса: приподнять массу смолы и, резко встряхнув вниз, разрыхлить её, то есть привести в начальное состояние. Допускаю, что в условиях вибротечения слоев смолы, возможно их перемещение вверх путем вращения шнека. Это была бы идеальная картина. Но для всякой идеи необходима проба. Изобретательство и эксперимент (простейший) - неразлучимая пара.

Интересно отметить, что Горяинов придает вертикально расположенным лопастям небольшой наклон, правильнее создает крутой склон. Но делает это "с целью уменьшения давления верхних слоев смолы" и пока не видит истинной причины применения наклона, который требует система. Пока склон в его установке выступает как намек на наклон. Такой обратный порядок вещей является характерным признаком при прогнозировании целей системы "моим" методом. В процессе поиска исследователь может неоднократно касаться или сталкиваться в лоб с проявлением нужной идеи, но при этом, проявляя чудеса логической изворотливости, уходит в сторону на следующий круг. В моем тексте также наверняка есть моменты, где подсознание не сумело выбраться на уровень сознания. В тексте Горяинова целый ряд слов, предложений, которые я принимаю, но вкладываю другое содержание. Поэтому я так подробно, в параллель выкладываю текст Горяинова. Читатель может сам сделать сопоставления.

Если посмотреть в целом на полученную согласованную систему, то она работает как дважды насос. В процессе вибрации масса смолы уплотняется и происходит выжимание жидкости из порового пространства, при встряхивании смола разрыхляется и поровое пространство заполняется вновь. В то же время, при подъёме шнека (перед встряхиванием) жидкость перетекает или передавливается сверху вниз, поэтому, кстати, особая резкость во встряхивании необязательна. На чем сделать акцент, это уже дело специалистов. Вполне возможно, что принудительное передавливание можно использовать для вымывания мелочи.

В итоге, использование нежелательного эффекта слеживаемости по пути его разворачивания и самореализации привела к идее вибрации. Разворачивание этой идеи в сочетании с использованием второго нежелательного эффекта (образование протоков) дало идею встряхивания. Анализ этих идей помог раскрыть сущность процесса ведущего к образованию протоков, слеживаемости и выдвинуть следующую идею. В качестве регулятора оптимального порового пространства использовать рабочий цикл перехода смолы от более рыхлого до более плотного распределения гранул смолы в жидкой среде. Эта идея привела к идее конструктива и согласования его работы с подачей жидкости. А сам конструктив в сочетании с анализом дополнил и довершил разрешение главного противоречия в системе: хаотичные боковые смещения гранул перевел в упорядоченное движение по наклонной плоскости в сторону максимально возможного равномерного распределения гранул и соответственно максимально возможного равномерного распределения микропотоков по всему телу зернистого слоя. Вероятно, попутно разрешен вопрос удаления мелкозернистой фракции. Хотя в нашем случае она особо не мешает. Таким образом, динамичная система работает в непрерывном циклическом режиме от состояния, когда протоки еще не образовались (наивысшая производительность) до состояния максимально возможного равномерного распределения потока (наименьшая производительность), минуя стадию образования протоков.

Как видно первоначальная материнская идея возникает сразу и далее процесс генерации следующих идей идет естественным путем. Появляется антипод, они (идеи) приходят во взаимодействие, рождая при этом все остальное. Никаких метаний применить одно, другое здесь нет. Причем, автор не ставит цель ликвидировать протоки и не делает попыток воздействия на них. Протоки здесь следствие, это просто метка или индикатор, который показывает направление к причине: к свойствам и соответственно поведению сыпучего материала. Не реки формируют берега, а берега формируют реку и протоки. Геометрические и динамические характеристики реки, являясь отражением, указывают на геометрические и физико-механические свойства ландшафта. В нашем случае смолы. При этом, с точки зрения дальнейшего развития система не закрыта. В поиске можно идти дальше. В частности появляется следующее направление: подбор гранул определенного грансостава. То есть, определение кривой оптимального распределения грансостава смолы для создания оптимального порового пространства.

Теперь можно вновь прочитать постановку задачи в варианте Горяинова.

"Сформулируем физическое противоречие по форме, привычной для АРИЗ: (03) поперечное сечение колонны, включающее смолу и движущийся раствор, в (ОВ) в течение всего периода работы должно обладать равным гидравлическим сопротивлением, чтобы раствор обтекал каждую частицу смолы с одинаковой скоростью, и должно обладать разным гидравлическим сопротивлением, так как в зернистом слое раствор все равно потечет по линии наименьшего сопротивления.

ИКР: (03) сечение колонны, включающее смолу и движущийся раствор, в (ОВ) весь период работы должно само обеспечивать и равное и разное гидравлическое сопротивление".

При поиске принципиального возможного решения берется "Формулировка принципиального решения (подобие ИКР): "Проблема сорбционной колонны будет решена, если организовать абсолютно равномерное обтекание раствором частиц смолы".

Читатель может сравнить конечные результаты и, вполне возможно, увидит, что эти три установки можно выполнить и прочитать совершенно с различных точек зрения. Можно прочитать "как бы", абстрактно и можно прочитать буквально, конкретно, то есть пройти весь путь от абстрактного к конкретному. В этом движении вся суть используемого метода.

Второе направление, которое вытекает из условий задачи, потребует кардинального преобразования. Посмотрим на слеживаемость со статичной точки зрения. Опять тот же вопрос. К чему при слеживании стремится смола и ее гранулы? Ответ уже прозвучал ранее: к уплотнению путем образования более плотных контактов между гранулами, к срастанию и агломерации. Скажем более подробно. На уровне геометрии это уплотнение (усадка). На уровне механики - упрочнение. На уровне физики - диффузия. Соответственно, с технологической точки зрения: касание-сближение, сжатие, спекание или вспенивание, в нашем случае с сохранением открытопористой структуры. Отсюда идея. Гранулы нужно перевести в устойчивое состояние путем спекания или вспенивания. Геометрический и механический пути нами были уже пройдены.

В этом случае можно обратиться к пройденному как к аналогии. В первой идее технического решения система работает как насос. Но так же работает и отдельная гранула. При сорбции работает не только поверхность, но и поры гранул, происходит её набухание. После ионного обмена нужно выжать готовое изделие (жидкость). Будучи в свободном состоянии или в условиях уменьшения окружающей жидкости этот процесс происходит естественным путем, так как не полностью сшитая гранула обладает свойством студня. В жидкости набухает, без жидкости усаживается. Это ее собственные стремления. Поэтому, для улучшения качества сорбции и увеличения производительности нужно активизировать этот процесс. Отчасти на уровне зернистого слоя как тела это уже нами сделано путем разрыхления и уплотнения набухающей смолы встряхиванием и вибрацией, соответственно в инфразвуковом и звуковом интервале. Теперь, когда гранулы агломерированы путем спекания или вспенивания можно не опасаться диспергирования и применить более высокие частоты из ультразвукового интервала.

Такая идея для своего воплощения потребует введение ультразвуковых волноводов, хотя, вполне возможно, что можно обойтись имеющимся и заложить в межлопастное пространство пластины спеченной (вспененной) смолы. Это некая аналогия тарельчатой ректификационной колоны, где в качестве тарелок предлагается использовать пористые листы смолы, но спиралевидные, то есть имеющих наклон (для увеличения пути жидкости). Таким образом, мы вплотную подошли к капиллярному ультразвуковому эффекту. В условиях жидкой среды ультразвук загоняет жидкость в поры. Обратный эффект проявляется, если пористый материал насыщен жидкостью, он находится в газовой или обедненной жидкостью среде и ему придаются колебания. Жидкость вылетает мгновенно. То есть в зависимости от распределения фаз т/ж или ж/т можно управлять сорбцией. Кстати, разработчикам ультразвуковой стиральной машинки как раз не хватает сушки вкупе с глажением. Тогда можно было бы и цену поднять и спрос увеличить.

Теперь, если окинуть взглядом ход представленного пути, то нетрудно, надеюсь, увидеть, что мы последовательно шли вглубь процесса в соответствии с методом "от абстрактного к конкретному", время от времени, переворачивая найденное по ходу уже реального процесса. От геометрического и вербального образа к физической сущности и, наоборот: от физической сущности к геометрии конструктива и описанию принципа действия. Вычленяя новые идеи, процесс шел сам, без всякого мозгового штурма и применения метода проб и ошибок. Соглашусь с тем, что читать этот текст довольно сложно. Было бы просто и понятно, если бы я начал с ультразвука, то есть повел бы рассуждения в обратном порядке, от насоса-гранулы к насосу-колонне. Тогда были бы ясны идеи, все было бы логично, но понять, или догадаться, каким образом они получены, было бы невозможно в принципе. Думаю, что многие сталкивались с тем, что после написания статьи, особенно в порыве творческого воображения, затем начиналась перестановка абзацев по принципу снизу вверх. Раньше с печатным текстом орудовали ножницами, сейчас это делается на компьютере: "вырезать", "вставить".

По этому же методу и выясняя цель системы можно решить задачу о ледяном полировальнике. Заранее можно сказать, что примененный ход "от конкретного" привел к смешению и неразделению двух прямо противоположных процессов: полирования и шлифования. В итоге поиск привел к абстракции, к воображаемой, неустойчивой системе, которая не может быть использована ни для шлифования, ни для полирования. Поэтому, думаю, что эту задачу нужно рассмотреть обязательно.