Карточка №1110 «Идею подсказала игрушка»

ИСТОЧНИК:

*Изобретатель и рационализатор. – 1972. – №5. – С. 12-13.

*Альтшуллер Г.С., Селюцкий А.Б. Крылья для Икара. – Петрозаводск: Карелия, 1980. – С. 13.

 

СИТУАЦИЯ:

Вот что пишет автор изобретения:

 

«Мне приходилось немало заниматься механизацией формовки в литейном производстве, проектированием формовочного оборудования. Так что была возможность убедиться, как трудоемок и неэкономичен способ изготовления форм по частям. Научись мы делать цельные, неразъемные формы в одной опоке – как все упростилось бы! Хитрость, однако, в том, как извлечь потом модель из замкнутого объема. Это ничуть не проще, чем, скажем, из сливы вынуть косточку, не повредив мякоть».

 

Как быть?

 

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Модель должна быть большой, чтобы соответствовать размеру будущего изделия, и модель должна быть маленькой, чтобы ее можно было вынуть через узкое литниковое отверстие.

 

РЕШЕНИЕ:

Была использована тонкостенная надувная эластичная модель. Если из такой фигуры выпустить воздух, то ее можно вытащить даже в очень узкое отверстие. Но здесь возникает сложность: гибкая модель легко деформируется – как получить неискаженную форму? Было решено налить внутрь эластичной фигуры жидкость с удельным весом, равным удельному весу формовочной смеси. Если теперь погрузить модель в самотвердеющую смесь, когда та будет в жидкой фазе, то форма и размеры модели не изменятся. Когда масса затвердела, наполнитель выливается, а эластичная модель вынимается через литниковое отверстие. В образовавшуюся полость можно заливать металл.

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Разделение противоречивых свойств во времени

*Принцип «Использование гибких оболочек и тонких пленок»:

а) Вместо обычных конструкций использовать гибкие оболочки и тонкие пленки.

б) Изолировать объект от внешней среды с помощью гибких оболочек и тонких пленок.

 

КОММЕНТАРИЙ:

Идею изобретения подсказала автору старая игрушка сына, – надувной резиновый клоун. Все поиски подходящей идеи до этого были безуспешными. Помог счастливый случай. Такова традиционная технология изобретательства. Между тем, на решение можно было выйти, последовательно выполняя четкие шаги алгоритма решения изобретательских задач.

 

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в машиностроении

 

Добавлено в картотеку 14-02-2026

Карточка №1106 «Заковыристый шлиц»

ИСТОЧНИК:

*Азбука рационализатора / сост.: Б. Зубков, Ю. Медведев, Е. Муслин. — Тамбов: Кн. изд-во, 1963. — С. 216.

 

СИТУАЦИЯ:

Завершающий этап создания составного изделия или многокомпонентной конструкции – сборка. На эту операцию в среднем приходится до одной пятой всей трудоемкости производства, а иной раз и больше. Основная задача здесь – достижение полной автоматизации, сокращение ручных операций до минимума. Сложностей хватает. Характерный пример: задача по правильному позиционированию деталей.

 

Не так-то легко сконструировать механизм, который ориентировал бы винты без головок шлицем в определенную сторону. Главная загвоздка тут — в отсутствии выраженной асимметрии, за которую механизм мог бы «зацепиться», чтобы однозначно позиционировать деталь. Если у винта есть головка (потайная, полупотайная, цилиндрическая и т. д.), задача резко упрощается за счёт появления ярко выраженной асимметрии. Но по условиям задачи такой головки нет. Как быть?

 

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Деталь должна иметь выраженную асимметрию, чтобы ее можно было однозначно позиционировать, и не должна иметь выраженной асимметрии – по условию.

 

РЕШЕНИЕ:

Конструкторы не стали разрешать противоречие напрямую, а ловко обошли выраженное в нём затруднение: применили винты, имеющие шлицы под отвертку на обоих торцах. Формирование дополнительного шлица требует незначительных изменений системы, но существенно упрощает и удешевляет автоматическую линию сборки.

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «Обратить вред в пользу»

а) Использовать вредные факторы (в частности, вредное воздействие среды) для получения положительного эффекта.

б) Устранить вредный фактор за счет сложения с другим вредным фактором.

в) Усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть вредным.

 

КОММЕНТАРИЙ:

Симметричность формы можно условно считать вредным фактором, мешающим правильному позиционированию детали. Решение: усилить вредный фактор до такой степени, чтобы он перестал быть помехой, — то есть повысить симметричность, добавив шлиц с другой стороны винта. Теперь надобность в правильном позиционировании попросту отпала. Автоматическая система подачи деталей для сборки резко упростилась.

 

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в машиностроении

 

Добавлено в картотеку 01-07-2026

Карточка №986 «Подшипник для скоростного вала»

ИСТОЧНИК:

*Юный техник. – 1979. – №5. – С. 61.

СИТУАЦИЯ:

Вал нашел широкое применение в технике. И скорость вращения валов неуклонно увеличивается. Еще совсем недавно конструкторы хвастали скоростями в 500 000 оборотов в минуту. А уже в 2008 году появились сообщения о том, что создан крошечный электромотор, развивающий до миллиона оборотов в минуту. Секреты разработки авторы-швейцарцы не раскрывают.

На такой скорости никакие шарикоподшипники не могут обеспечить работу технической системы – они просто разлетятся. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Подшипник должен быть, чтобы обеспечить вращение вала, и подшипника быть не должно, потому что он не способен выполнять свою функцию на сверхвысокой скорости вращения.

РЕШЕНИЕ:

Разработаны конструкции, где применяются не привычные смазочные материалы и системы в виде шариковых подшипников, а газы. В зазор между деталями нагнетается под давлением газ (часто это обычный воздух). Избыточное давление газа между трущимися поверхностями уравновешивает внешнюю нагрузку. Толщина слоя газа составляет несколько сотен микрон.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «Использование пневмо- и гидроконструкций»:

а) вместо твердых частей объекта использовать газообразные и жидкие

КОММЕНТАРИЙ:

Одно из достоинств так называемых газостатических подшипников состоит в том, что поверхности здесь практически не подвержены износу – ведь они трутся только о воздух.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в машиностроении

Карточка №622 «Гибкое решение для жесткой задачи»

ИСТОЧНИК:

*Альтшуллер, Г.С. Как научиться изобретать. – Тамбов, 1961. – С. 108-109.
*Гумилевский, Л. Густав Лаваль. – М., 1936. (электронная версия книги)

СИТУАЦИЯ:

В конце XIX века шведский изобретатель Карл Густав Патрик де Лаваль работал над усовершенствованием паровой турбины. Работа не клеилась из-за казавшегося непреодолимым затруднения. Дело в том, что ротор турбины совершал тридцать тысяч оборотов в минуту, а при такой скорости его требовалось предельно точно уравновесить. С этой целью изобретатель пробовал увеличивать диаметр вала, чтобы придать ему максимальную жесткость. Однако всякий раз во время очередного эксперимента турбина начинала дрожать, а вал подвергался деформации. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Вал должен быть массивным (жестким), чтобы он был уравновешенным, и вал не должен быть массивным (жестким), чтобы он не деформировался.

РЕШЕНИЕ:

Когда увеличивать диаметр и жесткость вала стало невозможным, Лаваль пошел по прямо противоположному пути: в ходе эксперимента он насадил деревянный диск на… камышовый стебель. Оказалось, что при вращении этот податливый и гибкий вал уравновешивается сам собой.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «наоборот»:

а) вместо действия, диктуемого условиями задачи, осуществить обратное действие

КОММЕНТАРИЙ:
Мысль о том, что следует применить в конструкции турбины тонкий, длинный и гибкий вал, была очень смелой. Специалисты скептически отнеслись к поискам Лаваля. Опираясь на грубый повседневный опыт, они рассуждали вполне здраво: если мощный и жесткий вал вибрирует при огромных скоростях вращения, то тонкий и гибкий элемент наверняка приведет к катастрофе при первом же испытании турбины. Но практика опрокинула их рассуждения.

Очень часто опыт, здравый смысл и инерция мышления не позволяют сделать поворот в сторону, противоположную направлению поисков. А ведь нередко для успеха в решении задачи требуется всего лишь совершить обратное действие.

КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ в машиностроении