Карточка №1027 «Зачем монтеру пистолет?»

ИСТОЧНИК:

*Альтшуллер Г.С., Основы изобретательства. – Воронеж, 1964. – С. 142.

*«Знание – сила», №10, 1963, С. 22.

СИТУАЦИЯ:

При обычном соединении отрезков телефонного провода раньше приходилось зачищать концы, производить скрутку и пайку жил, после чего надо было обернуть место стыковки изоляционным материалом. Этот метод прост, но изоляция соединения была недостаточно надежна. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Искусственный изолирующий слой поверх скрученных проводов должен быть, чтобы защитить соединение, и такого слоя быть не должно, поскольку он ненадежен.

РЕШЕНИЕ:

Был изобретен «пистолет», сваривающий телефонные провода, имеющие пластмассовую изоляцию. В «стволы» устройства вставляются незащищенные концы проводов и нажимается курок. Моторчик мгновенно скручивает концы проводов, после чего включается электрический ток. При двухстах градусах изоляция между двумя проводами расплавляется, при этом медные жилы приходят в соприкосновение друг с другом.

Тут же температура скачком достигает тысячи градусов, и жилы надежно свариваются. Пластмассовая изоляция за столь короткое время не успевает нагреться до температуры разрушения, а всего лишь размягчается, обволакивая оба провода. После отключения тока изоляция становится твердой и монолитной, надежно скрывая место соединения.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «проскока»:

а) преодолевать вредные или опасные стадии процесса на большой скорости

КОММЕНТАРИЙ:

Сегодня на помощь монтерам пришли разного разъемные колодки и обжимные соединители. Но во времена, когда Г.С. Альтшуллер описывал приведенное выше изобретение, их, видимо, еще не было. Однако способ, позволяющий почти полностью автоматизировать соединение проводов, как вы могли убедиться, был найден.

КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ в электротехнике

Карточка №932 «У истоков электротехники»

ИСТОЧНИК:

*Белькинд Л.Д., Конфедератов И.Я., Шнейберг Я.А. История техники. – М. – Л., 1956. – С. 415.

СИТУАЦИЯ:

Михаил Осипович Доливо-Добровольский – один из создателей техники трехфазного переменного тока. В необычайно короткий срок ему удалось создать удачную конструкцию асинхронного электродвигателя, которая до настоящего времени практически не изменилась.

Работая над своим изобретением, Доливо-Добровольский столкнулся с техническим противоречием. Чтобы сопротивление ротора было небольшим, его следовало сделать в виде медного цилиндра. Однако медь является плохим проводником для магнитного потока статора. КПД такого двигателя будет очень низким. Если же вместо медного цилиндра использовать стальной, магнитный поток возрастет. Однако электрическая проводимость у стали меньше, чем у меди. Это также не позволит повысить КПД двигателя. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Ротор должен быть стальным, чтобы увеличить магнитный поток, и ротор должен быть медным, чтобы сопротивление его было небольшим.

РЕШЕНИЕ:

Изобретатель выполнил ротор в виде стального цилиндра – это уменьшило магнитное сопротивление ротора. А по периферии цилиндра просверлил каналы, куда вставил медные стержни, электрически соединив их друг с другом. Это уменьшило электрическое сопротивление ротора.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип местного качества:

а) перейти от однородной структуры объекта (или внешней среды, внешнего воздействия) к неоднородной

б) разные части объекта должны иметь разные функции

в) каждая часть объекта должна находиться в условиях, наиболее соответствующих ее работе

КОММЕНТАРИЙ:

В марте 1889 года Доливо-Добровольский запатентовал свое решение в виде ротора с беличьей клеткой, которое закрепилось в технике на долгие годы.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в электротехнике

Карточка №904 «Музыка для электрика»

ИСТОЧНИК:

*Юный техник. – 1986. - № 7. – С. 45.

 

СИТУАЦИЯ:

Для проверки сопротивления электрического или телефонного кабеля традиционно используется омметр. На фабриках, заводах, электростанциях, в научно-исследовательских центрах, где есть необходимость в измерении больших величин, применяют мегаомметры. На практике же в быту электрики используют тестеры и мультиметры, объединяющие в себе вольтметры, амперметры, омметры.

Применение измерительной аппаратуры требует визуального контроля за показаниями прибора. А это отнимает время. Можно ли ускорить и упростить процедуру измерения?

 

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Сопротивление должно быть измерено, чтобы убедиться в исправности кабеля, и оно не должно быть измерено, чтобы сократить время на проведение теста.

 

РЕШЕНИЕ:

Финские инженеры разработали «поющий» прибор для проверки телефонного кабеля. Каждой его ноте соответствует определенная величина электрического сопротивления. Определить исправность проводки можно по звуку, не глядя на шкалу измерительного прибора.

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «Замена механической схемы»:

а) заменить механическую схему оптической, акустической или запаховой

 

КОММЕНТАРИЙ:

Описанный подход позволяет сделать технологический процесс проверки кабеля более удобным и быстрым.

 

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в электротехнике

Карточка №817 «Город в электрических огнях»

ИСТОЧНИК:

*Белькинд Л.Д., Веселовский О.Н., Конфедератов И.Я., Шнейберг Я.А. История энергетической техники. – 2-е изд., перераб. – М.-Л.: Государственное энергетическое издательство, 1960. – С. 348-350.

СИТУАЦИЯ:

При проектировании первых электростанций постоянного тока инженеры столкнулись с немалыми трудностями. Радиус работы центральных станций определялся величиной допустимых потерь напряжения в сети. По этой причине электростанции стремились строить в центральных частях города. Однако это крайне затрудняло снабжение станций водой и топливом для паровых котлов. Самое же главное – земля в центре городов всегда была самой дорогой. Поэтому, в частности, электростанции в Нью-Йорке были многоэтажными, что было не слишком удобно при размещении громоздкого оборудования. Оригинальный выход из положения нашли устроители первых петербургских электростанций, предназначенных для снабжения электроэнергией участков, прилегающих к Невскому проспекту.

 

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Электростанция должна находиться в центре города, потому что этого требует технология энергопотребления, и электростанция не должна находиться в центре города, потому что дорогая земля делает производство энергии нерентабельным.

РЕШЕНИЕ:

В начале 80-х годов XIX века электростанции в Питере стали размещать на баржах, закрепленных возле причалов на реках Фонтанке и Мойке. На такое оригинальное решение повлияли два основных фактора: дешевое водоснабжение и отсутствие необходимости покупать или арендовать дорогие участки земли.

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Мобилизация ресурсов

*Разделение противоречивых свойств в пространстве

 

КОММЕНТАРИЙ:

Водные просторы – ценный ресурс города на Неве. Общая протяженность водных артерий города составляет более 280 км, а поверхность воды достигает 7% всей площади этого красивейшего города.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в электротехнике

Карточка №527 «Изолятор не подведет»

ИСТОЧНИК:

Альтшуллер Г.С. Основы изобретательства. – Воронеж, 1964. – С. 137.

СИТУАЦИЯ:

Достаточно давно специалисты установили, что пробой изоляторов на воздушных линиях высокого напряжения чаще происходит в утренние часы. Выяснилось, что с восходом солнца изоляторы нагреваются медленно и на них конденсируется вода, которая является проводником электричества. Как быть?

СИСТЕМНОЕ  ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Нагреватель для изолятора должен быть, чтобы предотвратить конденсацию влаги, и нагревателя быть не должно, чтобы не усложнять систему.

РЕШЕНИЕ:

Изоляторы на воздушных линиях имели светлую окраску, что и было причиной их медленного нагревания. Было предложено покрывать изоляторы коричневой глазурью. Такая темная окраска вела к ускоренному нагреванию изоляторов под воздействием солнечных лучей, предотвращая конденсацию влаги и возникновение сопутствующего ей пробоя.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип изменения окраски:

а) изменить окраску объекта или внешней среды

КОММЕНТАРИЙ:

Используя естественную способность солнечных лучей быстрее нагревать темную поверхность, изобретатели свели вероятность образования пробоя изоляторов к минимуму.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в электротехнике

Карточка №325 «Измеряем диаметр провода»

ИСТОЧНИК:

Статья «Инструменты и провода»

СИТУАЦИЯ:

При проведении работ с электричеством нередко требуется измерить диаметр электрического провода. Обычно измерение проводят при помощи штангенциркуля или микрометра. Эти инструменты дают вполне приемлемую погрешность измерения – около 0,01 мм. А как быть, если такого специального инструмента под рукой нет? Профессиональным электромонтажникам известен простой и остроумный способ, позволяющий измерить сечение провода при помощи подручных инструментов вроде линейки. А что предложите вы?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Провод должен быть очень толстым, чтобы измерить его толщину линейкой, и провод должен быть тонким, потому что таков он по своей природе.

РЕШЕНИЕ:

Возьмите круглый стержень, гвоздь или обычный карандаш. Намотайте на стержень несколько десятков витков провода (виток к витку) и плотно прижмите их друг к другу. Теперь измерьте линейкой длину намотки в миллиметрах и разделите полученное значение на число витков в намотке. В результате вы получите довольно точное сечение провода.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

Принцип объединения

КОММЕНТАРИЙ:

Прием этот нехитрый и азбучный для любого специалиста, но не всегда очевидный для непосвященного человека, далекого от электротехники. А вот можно ли сделать такую систему измерения провода идеальнее? Видимо, да. Идеальный стержень для намотки провода – тот, которого нет, а функция его выполняется. Уберем стержень (карандаш) и осуществим намотку провода прямо на линейку с делениями. Так мы сможем быстро определить толщину намотки – линейка выполняет сразу две функции.

КАТЕГОРИЯ:
Задача на измерение