Карточка №1037 «Контроль деформации»

ИСТОЧНИК:

*Юный техник. – 1983. – №1. – С. 39.

 

СИТУАЦИЯ:

Отдельные части строительных конструкций во время эксплуатации могут испытывать существенные нагрузки, которые способны привести техническую систему к серьезной деформации и даже к разрушению. Как вести контроль состояния таких конструкций?

 

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Тензометрический датчик должен быть, чтобы измерить величину напряжения в конструкции, и такого датчика быть не должно, чтобы сохранить идеальность системы.

 

РЕШЕНИЕ:

Английские инженеры предложили протягивать на ответственных участках конструкций оптическое стекловолокно, по которому пускается луч света. Если луч перестает проходить по такой линии связи – это сигнал о том, что нить оборвана. Значит, конструкция начала разрушаться.

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «замена механической схемы»:

а) заменить механическую схему оптической, акустической или «запаховой»

 

КОММЕНТАРИЙ:

Логическим развитием такой идеи может стать использование би- и даже полисистемы из оптических волокон. Таким способом можно получить картину изменения напряжений в конструкции во временной динамике.

 

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в строительстве

Задача на обнаружение

Карточка №1014 «Беззубая пила»

ИСТОЧНИК:

*Юный техник. – 1984. – №12. – С. 42.

 

СИТУАЦИЯ:

Пила – традиционный ручной инструмент, который требует особого ухода. Время от времени зубья пилы требуется разводить и особым образом затачивать. А если один или несколько зубьев обломились, инструменту требуется настоящее «хирургическое вмешательство» по восстановлению работоспособности. Словом, возни с обычной пилой хватает. Всё сказанное относится и к дисковым пилам, которыми режут не только древесину, но и твердые сплавы. Можно ли избежать всех этих хлопот? Конечно. Но для этого нужна пила без зубьев. Вы скажете, что такое невозможно?

 

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Зубья у пилы должны быть, чтобы она могла резать материал, и зубьев у пилы быть не должно, чтобы сохранить идеальность инструмента.

 

РЕШЕНИЕ:

Существует пильный инструмент, не имеющий зубьев. Его особенность состоит в том, что на диск такой пилы и на обрабатываемое ею изделие подают электрические заряды противоположного знака. Между пилой и заготовкой проскакивают искры, которые разрушают материал изделия. Искры действуют подобно крошечным отбойным молоткам. Такому инструменту под силу справиться даже с очень твердым материалом.

 

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Закон повышения идеальности технических систем

*Принцип «Замена механической схемы»:

б) использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом

*Физический эффект (электроэрозия)

 

КОММЕНТАРИЙ:

Описанный принцип, названный электроэрозией, ранее нашел применение при создании и других инструментов: искровым зарядом можно сверлить и фрезеровать металл.

 

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в промышленности

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 №845 «Пылесос для ткацкого цеха»

ИСТОЧНИК:

*Юный техник. – 1981. – №2. – С. 31.

СИТУАЦИЯ:

Удалить частицы пыли из ткацкого цеха – настоящая проблема. Даже слабое движение воздуха, создаваемое обычным пылесосом, может повредить нить ткацкой основы, оборвать её. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Пылесос должен быть, чтобы очистить помещение от пыли, и пылесоса быть не должно, поскольку его действие может повредить нити ткацкой основы.

РЕШЕНИЕ:

Специалисты изучили поведение пыли в электрическом поле и нашли отличное решение проблемы. На противоположных стенах ткацкого цеха установили панели, выполняющие функцию электродов. Панели создают незаметное, безвредное для человека, очень слабое электрическое поле. Невидимые глазом пылинки быстро получают заряд и собираются на одной из панелей. Пространство само постоянно очищается от пыли.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «Замена механической схемы»:

б) использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом

КОММЕНТАРИЙ:

«Неприрученный» электростатический разряд в ткацком производстве всегда был вредным фактором: он нередко приводил к заеданию механизмов. Предложенное решение частично снимает и эту проблему, поскольку пыль теперь не оседает на частях машин, а собирается вдали от них.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в текстильной промышленности

Карточка №765 «Не попади под пресс»

ИСТОЧНИК:

*Изобретатель и рационализатор. – 1980.– №12. – С. 1.

СИТУАЦИЯ:

Штамповка изделий на прессе требует неукоснительного соблюдения мер безопасности. В противном случае можно легко лишиться пальцев, а то и всей руки. Лучше всего, если в техническую систему конструктивно будет встроен некий предохранитель, мгновенно отключающий пресс, когда рука оператора окажется в опасной зоне. Давно придумана система из двух разнесённых в пространстве кнопок: станок включается только при одновременном нажатии на обе; сделать это можно только двумя руками. Но этот способ имеет недостатки: запрет при желании и сноровке можно обойти. Как быть?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Кнопка, отключающая пресс при приближении руки к опасной зоне, должна быть, чтобы предотвратить несчастный случай, и такой кнопки быть не должно, чтобы исключить ее поломку.

РЕШЕНИЕ:

Опасную зону пресса окружают системой зеркал. Если к этой зоне приближается рука оператора, фотоэлектронное устройство тут же отключает привод (а.с. 751654).

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «заранее подложенной подушки»:

а) компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами

*Принцип обратной связи:

а) ввести обратную связь

*Принцип «замена механической схемы»:

б) использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом

КОММЕНТАРИЙ:

Не раз приходилось слышать и читать о том, как ловко умельцы на производстве обходят правила техники безопасности. Скажем, пресс или резак и впрямь включается только одновременным нажатием на две кнопки, расположенные справа и слева от оператора. Отличная система. Но зарплата напрямую зависит от выработки, а эта пара ненавистных кнопок снижает производительность. Поэтому рабочий путем нехитрых манипуляций с обычной спичкой фиксирует одну из кнопок в положении «ВКЛ», после чего освободившейся рукой с завидной скоростью подаёт заготовки в рабочую зону. Результат чаще всего получается как в том анекдоте: «Да я технику безопасности знаю как свои три пальца!..».

То же самое и в случае с зеркалами. Есть смысл сразу провести диверсионный анализ, задав вопрос: каким образом можно вывести эту систему из строя? А потом принять меры к недопущению возможной «диверсии» со стороны персонала, кровно заинтересованного в том, чтобы обойти систему безопасности. Ведь она, вражья сила, не даёт нормально заработать... 

Правильный подход к решению этой производственной задачи принципиально иной: необходимо вывести человека из технологического процесса, передав технике операции, опасные для жизни и здоровья. Оператору надлежит выполнять лишь контрольные функции. Подавать заготовки в зону работы пресса (резака) должна умная, роботизированная автоматика, которая количеством своих «пальцев» не так сильно дорожит.

КАТЕГОРИЯ:
ТРИЗ в промышленности

Карточка №737 «Сахарный ты мой (3)»

ИСТОЧНИК:

*Публикация на сайте rbc.ru

СИТУАЦИЯ:

Глюкометры широко используются для измерения уровня глюкозы в крови у тех, кто болеет сахарным диабетом. В настоящее время получили распространение портативные приборы для измерений в домашних условиях. Капля крови наносится на одноразовую тест-полоску (индикаторную пластину). Через несколько секунд на табло прибора высвечивается уровень сахара в крови. Такой глюкометр обладает рядом недостатков, главный из которых состоит в том, что для проведения экспресс-исследования необходимо получить каплю крови, проколов кожу на пальце специальной иглой. Можно ли устранить этот нежелательный эффект?

СИСТЕМНОЕ ПРОТИВОРЕЧИЕ:

Датчик должен контактировать с кровью, чтобы можно было измерить уровень сахара, и он не должен контактировать с кровью, чтобы избежать болезненного прокалывания кожи.

РЕШЕНИЕ:

Компания Apple в течение ряда лет ведет работы над созданием бесконтактного оптического датчика, позволяющего измерять сахар крови без прокалывания кожи.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЙ ПРИЕМ:

*Принцип «Замена механической схемы»:

а) заменить механическую схему оптической, акустической или «запаховой»
б) использовать электрические, магнитные и электромагнитные поля для взаимодействия с объектом

КОММЕНТАРИЙ:

Исследования в области неинвазивных методов измерения глюкозы проводятся в обстановке полной секретности, поэтому конкретных сведений о разрабатываемой методике нет.

Переход от механических и химических полей к более эффективным электромагнитным (в том числе и к оптическим) – это закономерность в развитии технических систем. Осталось сделать следующий шаг: вообще отказаться от процедуры измерения сахара. Любое измерение проводится с целью внесения в систему изменений. Стандарты на решение изобретательских задач рекомендуют при решении измерительных задач перестроить систему таким образом, чтобы необходимость в измерении совсем отпала. Идеальный конечный результат в данном случае таков: в организме диабетика постоянно сам поддерживается нормальный уровень сахара.

КАТЕГОРИЯ:

ТРИЗ в медицине

Задача на измерение