сотрудник с 01.10.2008 по настоящее время
Россия
В технических изобретениях, относящихся к инновационным разработкам, роль одной из главных составляющих принадлежит геометрии. Была принята гипотеза: в изобретениях технической направленности определяющей является геометрическая составляющая. Эту гипотезу в приложении к техническим изобретениям может подтвердить любое авторское свидетельство, любой патент как в России, так и за рубежом. В предлагаемой работе данное утверждение доказывается на примерах, разработанных на основе геометрии следующих изобретений. 1. Грохот-питатель для липких масс. Колосники грохота-питателя составлены попарно, а между пар колосников имеются промежутки для отсева фракций материала определенного размера. В грохоте-питателе геометрия колосников предложена такая, чтобы колосники каждой пары очищали друг друга, тем самым не допуская залипания на поверхности и уничтожения при этом промежутков между парами, что превращает обычный грохот-питатель с цилиндрическими колосниками в просто питатель. 2. Двухчервячный смеситель для пастообразных масс. Смеситель состоит из двух соприкасающихся червяков. Их поверхности представляют собой винтовые поверхности, в сечении состоящие из состыкованных по концам двух четвертей окружностей. Такое поперечное сечение позволяет лучшим образом гомогенизировать перемешиваемый пастообразный материал, а также подавать его под более высоким давлением в экструзионную головку, что улучшает конечное изделие. 3. Станок для обработки многогранных поверхностей. Изобретение служит для изготовления червяков с поперечным сечением, составленным из двух, трех и т.д. кусков окружностей одинакового радиуса и одинакового угла. Червяки, выполненные на этом станке, предназначены для вышеуказанного двухчервячного смесителя. 4. Способ механической обработки. Данный способ также предназначен для изготовления червяков для двухчервячного смесителя.
изобретение, техническое изобретение, кинетическая геометрия, геометрия, грохот-питатель, смеситель, станок, способ обработки.
Среди множеств изобретений вряд ли найдутся такие, которые не имели бы рисунков, визуализирующих саму конструкцию или способ работы. В основе всех технических инноваций, как их сейчас модно называть, находятся поясняющие чертежи, на которых представленные детали имеют определенные поверхности [15]. При этом каждые поверхности принадлежат тому или иному классу [21]. Рассматривая множество изобретений, невольно приходишь к выводу, что геометрия [5; 6; 9; 11; 12; 16; 18; 24; 26; 28; 31; 42] играет в их разработке не последнюю роль. Немаловажную роль в составлении изобретений, как показала практика, имеет и такая ветвь геометрии, как начертательная геометрия [25; 30; 33–37]. Все детали механизмов перемещаются относительно друг друга, поэтому многие из них имеют так называемые кинематические поверхности [20; 29; 32; 38–40]. Была принята следующая гипотеза: в изобретениях технической направленности определяющей является геометрическая составляющая. Эту гипотезу именно для технических изобретений может подтвердить любое авторское свидетельство
СССР, любой патент как России, так и зарубежных стран. Более того, геометрическая составляющая будет определяющей и в большинстве технологических изобретений [4]. Рассмотрим на примере, как готовится и формируется техническое изобретение, которое невозможно представить себе без чертежей, рисунков, схем, т.е. без геометрии. Покажем это на уже созданных и признанных изобретениях.
1. Грохот-питатель для липких масс
В свое время автору статьи было предложено разработать одно изобретение для горной и горнообрабатывающей промышленности, а также для металлургии. Была сформулирована следующая задача: создать самоочищающийся грохот-питатель для липких сыпучих материалов наподобие марганцевых руд [1; 31]. Существующие в Советском Союзе, а затем в России колосники грохота представляют собой цилиндры вращения с параллельными осями вращения и расположенные с зазором между поверхностями, куда и должны ссыпаться фракции руды, размеры которой не превышают определенную величину. По задумке, фракции, достигшие необходимой величины при дроблении, должны просеиваться сквозь отверстия между валками (колосниками) грохота и тем самым упрощать (минимизировать стоимость) дальнейшее дробление. Просыпавшийся между колосниками материал, достигший нужных размеров, идет в последующую обработку. А оставшийся материал перемещается в дробилку. Это эффективно при работе с сухими, не липкими материалами.
1. А.с. 1025461 СССР, МКИ3 В 07 В 1/16. Грохот-питатель [Текст] / Н.А. Сальков (СССР). - № 3333233/29-03; Заявлено 25.06.81; Опубл. 30.06.83, Бюл. № 24. - 3 с.
2. А.с. 1199625 СССР, МКИ4 В 29 В 7/42. Двухчервячный смеситель для пастообразных материалов [Текст] / Сальков Н.А. (СССР). - № 3773765/23-05; Заявлено 23.07.84; Опубл. 23.12.85, Бюл. № 47. - 3 с.
3. А.с. 1505669 СССР, МКИ4 В 23 В 5/44. Станок Сальковых для обработки многогранных поверхностей [Текст] / Сальков Н.А., Сальков А.В., Салькова В.А. (СССР). - № 4293668/31-08; Заявлено 01.06.87; Опубл. 07.09.89, Бюл. № 33. - 4 с.
4. А.с. 1590195 СССР, МКИ4 В 23 В 1/00. Способ механической обработки [Текст] / Сальков Н.А., Сальков А.В. (СССР). - № 4211245/31-08; Заявлено 04.01.87; Опубл. 07.09.90, Бюл. № 33. - 3 с.
5. Берже М. Геометрия. Т. 1 [Текст] / М. Берже. - М.: Мир, 1984. - 500 с.
6. Берже М. Геометрия. Т. 2 [Текст] / М. Берже. - М.: Мир, 1984. - 368 с.
7. Василевский О.В. Конструирование каналовых поверхностей по наперед заданным условиям [Текст] / О.В. Василевский // Прикл. геометрия и инж. графика. - Киев: Будiвельник, 1978. - Вып. 27.
8. Василевский О.В. Конструирование составных каналовых поверхностей [Текст] / О.В. Василевский // Прикл. геометрия и инж. графика. - Киев: Будiвельник, 1981. - Вып. 32. - С. 47-49.
9. Гильберт Д. Основания геометрии [Текст] / Д. Гильберт; под ред. и вступит. ст. П. К. Рашевского. - М.-Л.: Гос. изд-во техн.-теорет. литературы, 1948. - 492 с.
10. Грязнов Я.А. Отсек каналовой поверхности как образ цилиндра в расслояемом образовании [Текст] / Я.А. Грязнов // Геометрия и графика. - 2012. - Т. 1. - № 1. - С. 17-19. - DOI:https://doi.org/10.12737/2077.
11. Делоне Б.Н. Аналитическая геометрия. Т. 1 [Текст] / Б.Н. Делоне, Д.А. Райков. - М.-Л.: Гос. изд-во техн.-теорет. литературы, 1948. - 456 с.
12. Делоне Б.Н. Аналитическая геометрия. Т. 2 [Текст] / Б.Н. Делоне, Д.А. Райков. - М.-Л.: Гос. изд-во техн.-теорет. литературы, 1949. - 516 с.
13. Замятин А.В. Алгоритм построения линии пересечения каналовых поверхностей [Электронный ресурс] / А.В. Замятин, Е.А. Замятина // Науковедение. - 2012. - № 4. - URL: http//naukovedenie.ru/PDF/18trgsu412.pdf (доступ свободный).
14. Зелев В.П. Исследование машинных методов проектирования и расчета каналовых поверхностей сложных технических форм: автореф. ... канд. техн. наук: 05.01.01 [Текст] / В.П. Зелев. - М., 1978. - 18 с.
15. Иванов Г.С. Конструирование технических поверхностей (математическое моделирование на основе нелинейных преобразований) [Текст] / Г.С. Иванов. - М.: Машиностроение, 1987. - 192 с.
16. Ильин В.А. Аналитическая геометрия [Текст] / В.А. Ильин, Э.Г. Поздняк. - М.: Наука, Главная ред. физ.-мат. литературы, 1981. - 232 с.
17. Кокарева Я.А. Конструирование каналовых поверхностей с переменной образующей и плоскостью параллелизма на основе эквиаффинных преобразований плоскости [Текст] / Я.А. Кокарева // Геометрия и графика. - 2017. - Т. 5. - № 1. - С. 12-20. - DOI:https://doi.org/10.12737/25119.
18. Котов И.И. Аналитическая геометрия с теорией изображений [Текст] / И.И. Котов, В.А. Маневич, А.Р. Зенгин. - М.: Высшая школа, 1969. - 304 с.
19. Котов И.И. Об одном методе исследования циклических поверхностей [Текст] / И.И. Котов // Труды ВЗЭИ. - Вып. 13: Начертательная геомерия. - М., 1958.
20. Кох В.Н. Образование и анализ кинематических поверхностей с образующей постоянного вида [Текст] / В.Н. Кох // Львовский дом ученых. Секция инж. графики. - Львов, 1959. - Вып. 1. - С. 33-50.
21. Кривошапко С.Н. Энциклопедия аналитических поверхностей [Текст] / С.Н. Кривошапко, В.Н. Иванов. - М.: ЛИБРОКОМ , 2010. - 560 с.
22. Люкшин В.С. Теория винтовых поверхностей в проектировании режущих инструментов [Текст] / В.С. Люкшин. - М.: Машиностроение, 1967. - 372 с.
23. Ляшков А.А. Формообразование цилиндрической поверхности детали [Текст] / А.А. Ляшков // Вестник СибАДИ. - 2011. - № 21. - С. 45-50.
24. Моденов П.С. Аналитическая геометрия [Текст] / П.С. Моденов. - М.: Изд-во МГУ, 1969. - 699 с.
25. Монж Г. Начертательная геометрия [Текст] / Г. Монж. - М.: Изд-во Академии наук СССР, 1947. - 292 с.
26. Мусхелишвили Н.И. Курс аналитической геометрии [Текст] / Н.И. Мусхелишвили. - М.-Л.: ОГИЗ Гостехиздат, 1947. - 644 с.
27. Обухова В.С. Циклическая поверхность как модель семейства сечений рабочей поверхности почвообрабатывающей фрезы [Текст] / В.С. Обухова, В.Н. Несвидомин // Прикл. геометрия и инж. графика. - Вып. 48. - Киев: Будiвельник, 1989. - С. 14-17.
28. Погорелов А.В. Геометрия [Текст] / А.В. Погорелов. - М.: Наука, 1984. - 268 с.
29. Рузлева Н.П. Кинематика образования циклической поверхности [Текст] / Н.П. Рузлева // Труды УДН им. П. Лумумбы. - М., 1967. - Т. XXVI: Математика. - Вып. 3: Прикладная геометрия. - С. 100-104.
30. Сальков Н.А. Геометрическое моделирование и начертательная геометрия [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2016. - Т. 4. - № 4. - С. 31-61. - DOI:https://doi.org/10.12737/22841.
31. Сальков Н.А. Геометрические параметры грохота [Текст] / Н.А. Сальков // Прикл. геометрия и инж. графика. - Вып. 43. - Киев: Будiвельник, 1987. - С. 69-71.
32. Сальков Н.А. Кинематическое соответствие вращающихся пространств [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2013. - Т. 1. - № 1. - С. 4-10. - DOI:https://doi.org/10.12737/2074.
33. Сальков Н.А. Курс начертательной геометрии Гаспара Монжа / Геометрия и графика. - Т. 1. - Вып. 3-4. - С. 52-56. - DOI:https://doi.org/10.12737/2135.
34. Сальков Н.А. Начертательная геометрия - база для геометрии аналитической [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2016. - Т. 4. - № 1. - С. 44-54. - DOI:https://doi.org/10.12737/18057.
35. Сальков Н.А. Начертательная геометрия - база для компьютерной графики [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2016. - Т. 4. - № 2. - С. 37-47. - DOI:https://doi.org/10.12737/19832.
36. Сальков Н.А. Начертательная геометрия: базовый курс [Текст] / Н.А. Сальков. - М.: ИНФРА-М, 2013. - 174 с.
37. Сальков Н.А. Начертательная геометрия - теория изображений [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2016. - Т. 4. - № 4. - С. 41-47. - DOI:https://doi.org/10.12737/22842.
38. Сальков Н.А. Формирование поверхностей при кинетическом отображении [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2018. - Т. 6. - № 1. - С. 20-33. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5ad094a0380725.32164760.
39. Сальков Н.А. Формирование циклических поверхностей в кинетической геометрии [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2017. - Т. 5. - № 4. - С. 24-36. - DOI:https://doi.org/10.12737/article_5a17fbe3680f52.30844454.
40. Скидан И.А. Геометрическое моделирование кинематических поверхностей в специальных координатах: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.01.01 [Текст] / И.А. Скидан // Инженерная геометрия и компьютерная графика. - Донецк, 1989. - 340 с.
41. Скидан И.А. Квазивинтовые, циклические и каналовые G-поверхности [Текст] / И.А. Скидан // Прикл. геометрия и инж. графика. - Вып. 30. - Киев: Будiвельник, 1980. - С. 31-34.
42. Фазылов К.Р. Методы конструирования циклических поверхностей сопряжения и их применение в решении технических задач: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.01.01 [Текст] / К.Р. Фазылов. - М., 1996. - 20 с.
43. Яхненко В.М. О циклической поверхности с тремя семействами круговых образующих [Текст] / В.М. Яхненко // Прикл. геометрия и инж. графика. - Вып. 43. - Киев: Будiвельник, 1987. - С. 43-45.
