其實有見識的人都知道,火車真的要跑得快,軌道匹配的程度才是最重要的。
2010年9月,滬杭高鐵動車組試運行時速416.8公里,刷新了高速鐵路運營線路測試速度世界紀錄。同年12月,京滬高鐵(棗莊至蚌埠南)試驗段時速486.1公里,為世界最高,至今未破。這一驕人的成績,離不開精準的目標軌型磨削施工技術。
鋼軌打磨車體下部的96顆金剛石磨頭,通過高精度的參數調整,可以從不同角度對“病”軌進行“診斷和治療”。打磨車離開后,留下的是“燈帶”明亮、平整、均勻的軌道,從而保證了高速鐵路及相關鐵路列車的安全、穩定、高速運行。
當前打磨車工作中存在的問題;
鋼與鋼的碰撞摩擦,火花飛濺,鐵屑不可避免。
手術后,飛來的鐵屑粘在車身上,這種方式長期留下的痕跡,即使用高壓吹管槍,也很難去除。
而且飛來的廢鐵溫度高,很容易濺到鋼軌兩側的草叢中引起火災或燒毀線路。
我們試圖用金魚法來解決這個問題:
1.對我們現存的問題提出一個異想天開的解決方案。打磨必然會產生鐵屑,到處飛揚的高溫鐵屑導致火災。要是我們有一個箱子來收集所有拋光的廢鐵就好了。
2.把解決方案分成兩部分:現實部分和不現實部分。現實的部分在于我們可以做一個鐵盒,不現實的部分在于廢鐵不會自動跑進盒子里。
3.解釋為什么不切實際的部分不可行。軌道在使用過程中會有不同的損壞點,凸起的高度可能不同,削尖的角度也不同,因此不可能準確捕捉到所有碎片的飛行軌跡,因此也就不可能相應地調整收集箱的角度。
4.找出想法中不切實際的部分在什么條件下可以變成現實。
1)如果所有磨點的損傷完全一致,那么磨刀高度和角度一致,飛鐵屑的飛行軌跡一致,那么不切實際的部分就變成了現實;
2)如果高速圖像識別技術能準確捕捉到所有碎片(或能引起大火災的碎片)的運動軌跡,而盒子又能快速捕捉到飛舞的廢鐵,那么不切實際的部分就會變成現實;
3)盒子足夠大,可以覆蓋所有可能的鐵屑飛行路徑,所以無論鐵屑如何飛行,它們都會進入盒子。
5.檢查系統、超系統、子系統中的資源是否能提供這樣的條件。
對于第一點,拋光點的高度和位置失控,很難達到完全一致,系統的超級系統中也沒有可用的資源。
對于第二點,技術要求很高,目前系統中沒有可用的資源;
對于第三點,做一個大箱子,因為打磨車本身承載能力大,空間大,適合安裝收集箱,但是軌道車離地高度有限,這是一個限制條件。
6.如果可以的話,可以定義相關的想法,即如何改變現狀,以實現想法中看似不可行的部分。把這個新想法和最初想法的可行部分結合成一個可行的解決方案。至于第三點,如果箱子足夠大,就需要覆蓋所有可能的碎片飛行軌跡,同時引導其進入收集箱。但是由于底部空間的限制,鋼鐵箱可能會與地面凸起物發生碰撞,所以我們需要一個可以阻擋碎片飛行的柔性“箱子”。受此啟發,我們用“水幕”盒將其阻擋,其示意圖如下圖所示。高壓噴嘴密封布置在鐵屑飛濺的路徑上。研磨機構工作時,高壓噴嘴噴出水幕,阻止鐵屑飛濺,使其沿水流方向流向收集裝置,廢水經過濾后可重復使用。即使高速碎屑沖破水幕,也會被冷水冷卻,以免引起火災。
總結
金魚法的核心是大膽的假設和科學證明,這只是科學研究的必要環節,所以金魚法在研究和發明中的使用相對頻繁。也許金魚法并不總能為我們提供完美的解決方案,但它有效地改變了我們的思維方式,使我們能夠跳出固有的結構設計思維。
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