俗话说,火车跑得快,全靠车头带。
其实有见识的人都知道,火车真的要跑得快,轨道匹配的程度才是最重要的。
2010年9月,沪杭高铁动车组试运行时速416.8公里,刷新了高速铁路运营线路测试速度世界纪录。同年12月,京沪高铁(枣庄至蚌埠南)试验段时速486.1公里,为世界最高,至今未破。这一骄人的成绩,离不开精准的目标轨型磨削施工技术。
钢轨打磨车体下部的96颗金刚石磨头,通过高精度的参数调整,可以从不同角度对“病”轨进行“诊断和治疗”。打磨车离开后,留下的是“灯带”明亮、平整、均匀的轨道,从而保证了高速铁路及相关铁路列车的安全、稳定、高速运行。
当前打磨车工作中存在的问题;
钢与钢的碰撞摩擦,火花飞溅,铁屑不可避免。
手术后,飞来的铁屑粘在车身上,这种方式长期留下的痕迹,即使用高压吹管枪,也很难去除。
而且飞来的废铁温度高,很容易溅到钢轨两侧的草丛中引起火灾或烧毁线路。
我们试图用金鱼法来解决这个问题:
1.对我们现存的问题提出一个异想天开的解决方案。打磨必然会产生铁屑,到处飞扬的高温铁屑导致火灾。要是我们有一个箱子来收集所有抛光的废铁就好了。
2.把解决方案分成两部分:现实部分和不现实部分。现实的部分在于我们可以做一个铁盒,不现实的部分在于废铁不会自动跑进盒子里。
3.解释为什么不切实际的部分不可行。轨道在使用过程中会有不同的损坏点,凸起的高度可能不同,削尖的角度也不同,因此不可能准确捕捉到所有碎片的飞行轨迹,因此也就不可能相应地调整收集箱的角度。
4.找出想法中不切实际的部分在什么条件下可以变成现实。
1)如果所有磨点的损伤完全一致,那么磨刀高度和角度一致,飞铁屑的飞行轨迹一致,那么不切实际的部分就变成了现实;
2)如果高速图像识别技术能准确捕捉到所有碎片(或能引起大火灾的碎片)的运动轨迹,而盒子又能快速捕捉到飞舞的废铁,那么不切实际的部分就会变成现实;
3)盒子足够大,可以覆盖所有可能的铁屑飞行路径,所以无论铁屑如何飞行,它们都会进入盒子。
5.检查系统、超系统、子系统中的资源是否能提供这样的条件。
对于第一点,抛光点的高度和位置失控,很难达到完全一致,系统的超级系统中也没有可用的资源。
对于第二点,技术要求很高,目前系统中没有可用的资源;
对于第三点,做一个大箱子,因为打磨车本身承载能力大,空间大,适合安装收集箱,但是轨道车离地高度有限,这是一个限制条件。
6.如果可以的话,可以定义相关的想法,即如何改变现状,以实现想法中看似不可行的部分。把这个新想法和最初想法的可行部分结合成一个可行的解决方案。至于第三点,如果箱子足够大,就需要覆盖所有可能的碎片飞行轨迹,同时引导其进入收集箱。但是由于底部空间的限制,钢铁箱可能会与地面凸起物发生碰撞,所以我们需要一个可以阻挡碎片飞行的柔性“箱子”。受此启发,我们用“水幕”盒将其阻挡,其示意图如下图所示。高压喷嘴密封布置在铁屑飞溅的路径上。研磨机构工作时,高压喷嘴喷出水幕,阻止铁屑飞溅,使其沿水流方向流向收集装置,废水经过滤后可重复使用。即使高速碎屑冲破水幕,也会被冷水冷却,以免引起火灾。
总结
金鱼法的核心是大胆的假设和科学证明,这只是科学研究的必要环节,所以金鱼法在研究和发明中的使用相对频繁。也许金鱼法并不总能为我们提供完美的解决方案,但它有效地改变了我们的思维方式,使我们能够跳出固有的结构设计思维。
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