Карточка №1001 «Паровой котел»

ИСТОЧНИК:

*Морозов А. Тайны моделей. – М.: Молодая гвардия, 1955. – С. 83.

 

СИТУАЦИЯ:

Еще до войны в Ленинградской физико-технической лаборатории испытывали паровой котел. Необходимо было установить, какие процессы происходят внутри системы, в частности, где происходят завихрения газов. Как обеспечить эффективность и точность наблюдений?

 

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Технологический процесс долен быть легко наблюдаемым, чтобы определить его особенности, и он не должен быть легко наблюдаемым, потому что сложно поместить контрольную аппаратуру внутри замкнутой технической системы.

 

РЕШЕНИЕ:

Была создана полноценная модель котла. Стенки выполнили из стекла. Сзади в них ударял луч мощного прожектора. Сжатый воздух со свистом вырывался из бака, проталкивая по трубам подкрашенную жидкость. Под ярким лучом прожектора теплотехники могли без труда наблюдать движение окрашенных частиц, которые заменяли газы. Моделирование позволило выявить основные пороки технической системы и отыскать место, где образуются вредные завихрения газов.

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип копирования:

а) вместо недоступного, сложного, дорогостоящего, неудобного или хрупкого объекта использовать его упрощенные и дешевые копии

*Принцип изменения окраски:

в) для наблюдений за плохо видимыми объектами или процессами использовать красящие добавки

 

КОММЕНТАРИЙ:

Моделирование (копирование) давно и с успехом применяется в различных областях науки и техники. Оно находит применение там, где сложно или дорого наблюдать технологические процессы на реальной системе. Результаты опытов, проводимых на упрощенных моделях, могут быть перенесены на явления, которые при заданных условиях происходят в реальности.

 

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в технике

Карточка №999 «Пила без визга»

ИСТОЧНИК:
*Юный техник. – 1982. – №3. – С. 32.
 
СИТУАЦИЯ:
При работе пилы возникает нежелательный эффект – техническая система издает громкий визг. Это неблагоприятно сказывается на самочувствии и здоровье работников, нарушает гигиену труда. Как быть?
 
СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:
Устройство для подавления визга пилы должно быть, чтобы устранить шум, и такого устройства быть не должно, чтобы сохранить идеальность системы.
 
РЕШЕНИЕ:
Швейцарские конструкторы расположили зубья на полотне пилы неравномерно – то реже, то чаще. Это оказалось вполне достаточно, чтобы пила перестала издавать визг.
 
ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:
*Закон согласования/рассогласования ритмики
*Стандарт 2.3.2.
В сложных вепольных системах должны быть согласованы (или сознательно рассогласованы) частоты используемых полей
 
КОММЕНТАРИЙ:
Форсирование согласования ритмики за счет изменения частот, размеров, массы или взаимного расположения частей системы – наиболее экономичный способ устранения технических противоречий.
 
КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ в технике

Карточка №796 «Ключ «в размер»

ИСТОЧНИК:

*Михайлов В.А., Михайлов А.Л. Способы решения творческих задач с элементами ТРИЗ. Учебное пособие. – Чебоксары, 2016. – С. 143.

СИТУАЦИЯ:

Известно, что гайки и болты имеют разные размеры. Ключ должен плотно обхватывать гайку, что называется – «в размер». Для работы с разным крепежом приходится иметь широкий набор ключей, а это не всегда удобно. Как быть? Традиционные варианты решения проблемы – разводной ключ или набор съемных головок разного размера. А можно ли придумать другую альтернативу?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Ключ должен соответствовать крепежу по размеру, чтобы он мог плотно охватить головку крепежа, и ключ не должен соответствовать крепежу по размеру, чтобы не приходилось иметь большой набор разных ключей.

РЕШЕНИЕ:

Пространство ключа заполнено цилиндрическими штырьками, которые способны двигаться вверх и вниз. При наложении такого ключа на головку крепежа штырьки, которые не сдвинулись вверх, плотно обжимают гайку или головку болта любого размера. А ключ передает усилие вращения.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Разделение противоречивых свойств в структуре

*Принцип динамичности:

а) характеристики объекта (или внешней среды) должны меняться так, чтобы быть оптимальными на каждом этапе работы

б) разделить объект на части, способные перемещаться относительно друг друга

КОММЕНТАРИЙ:

После разделения противоречивых свойств в структуре инструмента отдельные его элементы становятся податливыми для хорошего захвата гайки, а вся система в целом остается жесткой, что и требуется для передачи вращения.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в технике

Карточка №147 «Будет работать вечно!»

ИСТОЧНИК:

Альтов Г. И тут появился изобретатель… - М., 2000. - С.57-58

СИТУАЦИЯ:

«…На одном заводе часто выходила из строя машина-автомат. Это была очень хорошая машина, но в ней то и дело портилась простая деталь – изогнутая труба, по которой сжатый воздух с большой скоростью гнал поток маленьких стальных шариков. Шарики били по стенке трубы в месте поворота и откалывали кусочки металла. Ударившись о стенку, каждый шарик оставлял едва заметную царапину, но за несколько часов шарики насквозь пробивали, казалось бы, прочную трубу.

     - Давайте поставим две трубы, - сказал начальник цеха. – Пока одна работает, другую успеем отремонтировать.

     И тут появился изобретатель.

     - Разве это дело: все время заниматься ремонтом?! – воскликнул он. – Есть у меня подходящая идея… Гарантирую: машина будет работать вечно!

     Потребовалось всего пять минут, чтобы осуществить идею изобретения. Что он предложил?..»

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Шарики должны бить по стенке трубы… и не должны бить по стенке.

РЕШЕНИЕ:

«…Итак, одно вещество (стальные шарики) механически взаимодействуют с другим веществом (стенками трубы). Следовательно, дан ненужный (даже вредный) веполь. На заводе его пытались разрушить, вводя третье вещество – разные прокладки, прослойки. Это неправильно: надо, чтобы третье вещество одновременно защищало стенки и не разрушалось. Этим веществом могут стать те же шарики. Только неподвижные, остановившиеся у стенки трубы. Если изгиб трубы изнутри покрыть шариками, стенки перестанут разрушаться. Летящие шарики могут выбить один или несколько шариков из защитного слоя, но его место тут же заполнится каким-то из мчащихся по трубе шариков. На этом хитрость заканчивается. Теперь нужна простая физика: как получить защитный слой шариков. Надо использовать магниты. Там, где труба изгибается, поставим снаружи магнит. Внутри к трубе сразу прилипнет слой шариков. Задача решена!..»

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

Вепольный анализ (разрушение вредного веполя)

Стандарты на введение веществ и полей

КОММЕНТАРИЙ:

«…Интересно отметить, что дробеметные аппараты для упрочнения деталей широко применялись по крайней мере за четверть века до появления авторского свидетельства № 261207 на магнитную защиту. Все видели задачу, но решали ее вопреки теории – устанавливали прокладки, делали стенки аппарата из более прочной стали…»

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в технике