СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ, РЕЖИМОВ РАБОТЫ УСТРОЙСТВ И ТЕХНОЛОГИЙ, ОСНОВАННЫХ НА РИТМИЧЕСКИХ ПРИНЦИПАХ Российский патент 1998 года по МПК A01J5/07 A01J5/02 A01J5/04 A61N1/36 A61N1/362 A61N1/18 

Изобретение относится к области техники и технологий, основанных на ритмических (циклических, вибрационных) принципах, в частности к сельскому хозяйству, здравоохранению, медицине, к оптимизации параметров и режимов работы доильных аппаратов, вибрационных приборов для массажа, стимуляторов сердечной деятельности, автономных электростимуляторов организма человека и животных.

Известны способы обоснования оптимальных параметров и режимов работы автономных электростимуляторов организма человека и животных, доильных аппаратов (патент РФ N 164483, N 236931, N 203667, кл. A 01 J 5/00, монография "Автономные электростимуляторы организма человека и животных", Пекарский, Сиб. гос. мед. ин-т, г.Томск, 1995). В этих способах оптимизация параметров и режимов работы проводится экспериментально путем длительных лабораторных и клинических исследований. В качестве основного показателя критерия эффективности устройства и режима использовалась работа желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Однако, как видно из названия этого устройства и рекламных рекомендаций, он предлагается для стимуляции организма вы целом и лечения не только болезней ЖКТ, но и болезней сердечно-сосудистой и других систем и органов организма. Ничем не подтверждены оптимальность выбранных параметров и режимов электростимулятора. В монографии отмечается, что для исключения возможности негативных последствий применения этого прибора разработаны три модификации его режима работы, но не дано четкого обоснования в каких случаях эти режимы оптимальны. Способ не экономичен и ненадежен.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ эксплуатации доильной установки двойного действия, способ доения (патент ФРГ, заявка N 3524380, кл. А 01 J 5/00, 1986). В этом способе при первом выбранном отношении интервала молокоотдачи к интервалу отдыха производится доение, затем постепенно это отношение понижается до второго выбранного отношения.

Недостатками прототипа является то, что в нем не приводятся численные значения этого отношения как в начале доения, так и в конце этого процесса. Нет обоснования оптимальности этих отношений. Этот способ также обоснован на экспериментальных исследованиях, которые требуют больших трудовых, временных и материальных затрат. Такое обоснование не обеспечивает гарантии оптимальных значений параметров и режимов работы устройств и технологий.

Задачей данного изобретения является разработка способа, обеспечивающего оптимальные энергоэкономные параметры и режимы работы технических устройств, систем, а также технологических процессов, основанных на применении ритмических (циклических, вибрационных) принципов действия.

В результате использования данного изобретения повышается надежность работы устройства и технологических процессов, использующих ритмические (циклические и вибрационные) принципы, сокращаются затраты труда, времени, энергии и материальных средств, а также повышается точность обоснованности рабочих параметров, режимов устройств и технологий.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что для обоснования основных оптимальных параметров устройств, режимов работы и технологий, основанных на ритмическом (циклическом, вибрационном) действии, используют золотую пропорцию (отношение чисел Фибоначчи), представляющую собой природный (бионический) механизм энергоэкономности, составляющую 0,618.

Одним из авторов данного изобретения обоснован закон общей биоэнергетической направленности самоорганизующихся систем - их самопроизвольная устремленность к наиболее полному использованию доступной свободной энергии (Свентицкий И.И. Экологическая биоэнергетика растений и сельскохозяйственное производство. Изд. НЦБИ АН СССР, Пущино, 1982). Проявление этого общебиологического принципа обнаружено на различных уровнях организации живых, а также физико-химических самоорганизующихся систем: биологическом, макромолекулярном, клеточном, популяционном, экосистемном, биосферном и, в частности, в деятельности сердечной системы человека и млекопитающих. В ней этот бионический принцип проявляется в виде природного механизма золотой пропорции: в спокойном состоянии четыре типа сердечной ритмики (временная, механическая, объемная, кровотоковая) соответствуют золотой пропорции (Цветков В.Д. Системная организация деятельности сердца млекопитающих. РАН ИТЭБ, Пущино, 1993). Этим обеспечивается оптимальность и энергоэкономность параметров и режима деятельности сердечной системы.

Например, наиболее важным параметром двухтактного доильного аппарата является временное отношение тактов "сосания" и "отдыха". Согласно обобщающим данным это отношение по экспериментальным обоснованиям разных авторов находится в широких пределах: от 1,0 до 0,17 (см. БСЭ, т.8, с. 1176-1177, 1978). Исходя из математических соображений, оптимальное значение этого отношения должно быть близким к среднему арифметическому (1,0+0,17=0,585). Это значение близко к отношению чисел Фибоначчи (золотая пропорция), составляющему 0,618. Большое различие этого важного экспериментального обоснованного параметра (почти в 6 раз) свидетельствует о низкой надежности этого способа оптимизации режимов доения, требующего больших затрат труда, времени и материальных средств.

Наиболее сильное влияние на жизнедеятельность и здоровье организма в целом оказывает сердечно-сосудистая система. Эффективный энергоэкономный ритм (режим) ее задается сердечным органом - пейсмекером. Этот ритм соответствует отношению чисел Фибоначчи (золотая пропорция). Благодаря резонансу с этим ритмом адекватный внешний ритм (доильного аппарата, электростимулятора и др. ) будет обуславливать благоприятное восприятие организмом человека и животных, оказывать оздоравливающее действие, стимуляцию молокоотдачи и пр. Ритм, соответствующий золотой пропорции, будет оптимальным, энергоэкономным. Разрегулирование этого ритма в организме приводит к болезням как отдельных систем и органов, так и организма в целом. Например, электростимулятор с таким режимом (ритмом) работы будет оздоравливать не только отдельные системы, например (ЖКТ) и органы, но и организм в целом.

Сущность изобретения заключается в том, что при обосновании оптимальных энергоэкономных параметров и режимов работы устройств и технологий, основанных на ритмических (циклических, вибрационных) принципах, временные, пространственные и иные показатели (параметры) устанавливаются исходя из золотой пропорции (отношение чисел Фибоначчи). Например, временное отношение рабочего такта (сосания) и такта отдыха (холостого хода) принимают в доильном аппарате равным 0,618 или близким к этому значению, если по каким-либо причинам его нельзя точно получить точно таким.

Оптимальность, энергоэкономность полученных таким путем параметров и режимов затем проверяют и уточняют непродолжительными малообъемными экспериментами.

Способ может быть использован при оптимизации параметров устройств и технологий, основанных на ритмических принципах. При экспериментальных исследованиях процессов соотношение рабочих тактов и тактов отдыха устанавливают равным 0,618, т. е. отношению чисел Фибоначчи. Это позволяет повысить надежность работы устройства и их эффективность.

Способ оптимизации параметров, режимов работы устройств и технологий, основанных на ритмических принципах, включающий расчетные и экспериментальные операции по выбору оптимальных, энергоэкономных параметров и режимов работы, отличающийся тем, что перед экспериментальными и расчетными операциями соотношения временных, пространственных и иных рабочих тактов и тактов отдыха (холостого хода) выбирают равными золотой пропорции (отношение чисел Фибоначчи) и составляющими 0,618.