Задание.

1. Произвести усовершенствование ИТР по описанию изобретения к патенту РФ № 2033338.

2. Решить задачу любыми тремя методами решения изобретательских задач.

3. Определить вид промышленной собственности усовершенствованного технического решения.

4. Составить учебную заявку на изобретение или полезную модель.

Разработка прогрессивного технического решения.

Разработка прогрессивного технического решения производится с помощью специальных методов решения изобретательских задач.

Оператор размер – время – стоимость.

Если размеры устройства увеличить в два раза тогда:

- увеличится масса устройства и занимаемая площадь;

- рабочий не сможет работать из-за возросших размеров, т. к. крюк-зацеп невозможно будет завести за борт шины.

Если размеры устройства увеличить до бесконечности:

- устройство станет огромным и будет занимать много места;

- рабочий не сможет работать из-за возросших размеров устройства;

- возрастут затраты на изготовление устройства.

Если размеры устройства уменьшить в два раза, тогда:

- колесо не сможет крепиться к основанию;

- появится необходимость использования более прочных материалов.

Дальнейшее уменьшение устройства является абсурдным.

Если поменять время протекания процесса от заданной величины до нуля:

- рабочий не будет успевать выполнить свою работу, т. к. время работы будет зграничено;

- появится необходимость использовать привод для вращения колеса.

Если поменять время протекания процесса от заданной величины до бесконечности:

- рабочий станет работать медленнее, а зарплата останется той же.

Если поменять стоимость устройства от заданной величины до нуля:

- устройство обесценится, его станет невыгодным изготавливать и фирма производитель обанкротится.

Если поменять стоимость устройства от заданной величины до бесконечности:

- устройство станет бесценным, его станет невыгодным производить, а стоимость демонтажа и монтажа шин возрастет многократно.

Данный метод не принес нужных результатов, поэтому будем использовать метод контрольных вопросов.

1. Как можно снизить трудоемкость работ исполнителей ?

- использовать привод для вращения колеса;

- механизировать привод рычага.

2. Из каких материалов можно выполнить устройство (нестандартные элементы) ?

- сталь;

- алюминий;

- чугун.

3. Что можно в устройстве изменить ?

- сделать рычаг выдвижным;

- использовать механизм вращения колеса.

4. Выгодно ли в экономическом плане устройство для производства ?

- устройство имеет простую конструкцию, состоит из небольшого числа элементов имеет невысокую стоимость поэтому оно выгодно для производства.

5. Выгодно ли устройство экономически при эксплуатации ?

- для АТП устройство невыгодно, т. к. имеет невысокую производительность из-за наличия ручного труда;

- устройство выгодно при эксплуатации частными лицами.

6. Какое новое применение технического объекта Вы можете предложить ?

- использовать устройство в качестве ручного пресса.

7. Возможно ли изготовление устройства в условиях АТП ?

- устройство имеет простую конструкцию, состоит из небольшого количества элементов поэтому его можно изготовить в условиях АТП.

8. Каковы потребности устройства на каждом этапе его существования: при проектировании, изготовлении, монтаже и эксплуатации ?

- при проектировании: устройство должно иметь простую кинематическую схему.

- при изготовлении: низкая стоимость, простота конструкции.

- при монтаже: легкость монтажа.

- при эксплуатации: ремонтопригодность, удобство работы и технического обслуживания.

9. Можно ли использовать устройство для демонтажа и монтажа шин грузовых автомобилей, т. е. сделать его универсальным ?

- чтобы использовать устройство для демонтажа и монтажа шин грузовых автомобилей необходимо увеличить усилие на рычаге, применить грузоподъемный механизм для снятия и установки колеса.

10. Какие потребности для устройства являются жизнено важными ?

- для устройства жизнено важными потребностями являются высокая производительность и ремонтопригодность.

Данный метод не дал нужных результатов, поэтому будем использовать метод морфологического анализа.

Составим список основных узлов конструкции:

А – подставка;

Б – стойка;

В – шарнир;

Г – рычаг.

А – подставка: А1 – подставка поворотная без поперечины, А2 – подставка неповоротная без поперечины, А3 – подставка поворотная с поперечиной, А4 – подставка неповоротная с поперечиной.

Б – стойка: Б1 – стойка без установки съемного держателя диска, Б2 – стойка с установкой съемного держателя диска.

В – шарнир: В1 – несъемный шарнир, В2 – съемный шарнир с закреплением с помощью болтового соединения, В3 – съемный шарнир с закреплением с помощью подпружиненного фиксатора.

Г – рычаг: Г1 – рычаг с гидпроприводом, Г2 – рычаг с пневмоприводом, Г3 – рычаг с ручным приводом.

Составляем матрицу:

А1 А2 А3 А4

Б1 Б2

В1 В2 В3

Г1 Г2 Г3

Анализируем матрицу:

А1 Б1 В1 Г1 – поворотная подставка без поперечины, стойка без установки съемного держателя диска, несъемный шарнир и рычаг с гидпроприводом. Имеют место: неудобство работы, громоздкость и сложность конструкции, большие затраты на изготовление и обслуживание, повышенная производительность.

А2 Б2 В2 Г2 – неповоротная подставка без поперечины, стойка с установкой съемного держателя диска, съемный шарнир с закреплением с помощью болтового соединения и рычаг с пневмоприводом. Имеют место: неудобство работы, сложность конструкции, затраты ручного труда.

А1 Б2 В3 Г3 – подставка поворотная без поперечины, стойка с установкой съемного держателя диска, съемный шарнир с закреплением с помощью подпружиненного фиксатора и рычаг с ручным приводом. Имеют место: неудобство работы, простота конструкции, небольшие затраты ручного труда.

А4 Б2 В1 Г1 – подставка неповоротная с поперечиной, стойка с установкой съемного держателя диска, несъемный шарнир и рычаг с гидпроприводом. Имеют место: удобство работы, сложность конструкции, большие затраты на изготовление и обслуживание, повышенная производительность.

А4 Б2 В2 Г3 – подставка неповоротная с поперечиной, стойка с установкой съемного держателя диска, съемный шарнир с закреплением с помощью болтового соединения и рычаг с ручным приводом. Имеют место: неудобство работы, простота конструкции, небольшие затраты ручного труда, низкая производительность.

А4 Б2 В3 Г3 – подставка неповоротная с поперечиной, стойка с установкой съемного держателя диска, съемный шарнир с закреплением с помощью подпружиненного фиксатора и рычаг с ручным приводом. Имеют место: удобство работы, простота конструкции, небольшие затраты ручного труда, высокая производительность.

Таким образом, наиболее приемлемым является вариант А4 Б2 В3 Г3.

Улучшенное техническое решение содержит новые признаки, отличные от при­знаков выбранных аналогов, это: наличие съемного шарнира с закреплением с помощью подпружиненного фиксатора, следовательно усовершенствованное техническое решение обладает новизной. Кроме того, усовершенствованное техническое решение дает положи­тельный эффект, устраняя недостатки прототипа, такие, как низкая производи­тельность и неудобство работы. Усовершенствование технического решения осуществляется с помощью известных средств и применительно в машинострое­нии, можно сделать вывод о его промышленной применимости.