ТРИЗ для «чайников». Приемы устранения технических противоречий

Певзнер Лев Хатевич

Пример

Технология изготовления стальных втулок предусматривала их точение из прутка, сверление внутреннего отверстия и поверхностную закалку внешней поверхности втулки. При этом из-за закалочных напряжений, сжимающих втулку, на внутренней поверхности нередко возникали микротрещины.

Было предложено изменить порядок операций – сначала точить наружную поверхность, потом проводить поверхностную закалку, а потом высверлить внутреннее отверстие. Теперь напряжения,

возникающие в теле втулки при закалке в центральной части, исчезают вместе с высверленным материалом. Образование трещин прекратилось.

3.1.6. Если вредное действие на изделие, возникает в процессе работы, то проверьте возможность предотвратить его простыми предварительными действиями (часто функционально теми же, но просто выполненными заранее). Например, направить разрушение (вредное действие) по заданному направлению.

Пример

Основная функция сцепки вагонов в поездах – соединять вагоны, чтобы передавать тянущее усилие. При этом, гибкая сцепка позволяет им двигаться друг относительно друга, чтобы преодолевать кривые участки пути, а тянущее усилие передается от локомотива, через весь поезд. Но тут возникало противоречие. В случае схода поезда с рельсов, прочная сцепка тянула за собой все вагоны, увеличивая масштаб катастрофы. Налицо противоречие – сцепка должна быть прочной, чтобы тянуть вагоны, но не должна быть прочной, чтобы не увеличивать вредные последствия при аварии. Разрешение противоречия обеспечивают особые прочностные свойства сцепки. Конструкция сцепки такова, что позволяет ей тянуть вагоны, но сцепка разрушается при катастрофе или сходе поезда с рельсов.

Рис. 18. Сцепка вагонов

Пример

Компрессорный цех – помещение с повышенной взрывоопасностью. При взрыве возникает опасность резкого повышения давления внутри цеха, что приводит к гибели людей. Чтобы избежать этого, значительная часть стеновых панелей должна сбрасываться при взрыве и повышении давления. Это гарантирует безопасность людей в здании. Но как это сделать?

Чтобы обеспечить это, для крепления этих панелей используются специальные ослабленные болты (надрезанные или просверленные). Прочности этих болтов вполне достаточно, чтобы удерживать панели в обычном состоянии, но при повышении давления при взрыве они разрываются и панели сбрасываются.

Рис. 19. Ослабленный болт для крепления панелей.

3.1.7. Точность процесса можно повысить или упростить его выполнение, если заранее создать избыточные

напряжения (или ослабленные зоны) в тех частях объекта, где необходимо будет разделить объект на части:

– сделать надрез (перфорацию) в месте будущего разрушения

– изменить структуру вещества в месте будущего разрушения (силикатный песок для разрушения заклепок)

– осуществить нагрев (охлаждение) в месте будущего разрушения: такая процедура позволяет снизить энергозатраты, так как уменьшается усилие разреза.

Предложенная процедура предварительных действий позволяет также существенно повысить быстродействие и качество основного процесса.

Пример

Передовыми достижениями науки пользуются не только учёные и инженеры, но и воры. Прочные стальные замки становятся хрупкими и разлетаются как стеклянные под легкими ударами, если их предварительно охладить жидким азотом, который приносят в простых термосах.

Пример

Ослабление в месте разъединения и создание концентраторов напряжения достигается при работе стеклорезом.

Пример

Ослабление в месте будущего разъединения – надрезы на жестяных банках. После этого их легко открыть, потянув за кольцо.

Примерами ослабления может служить перфорация – надрезы на туалетной бумаге, в рулонах пластиковых мешков в супермаркетах и др.

3.1.8. Если необходимо создать пустоты в элементах системы, то эффективным способом является предварительное закладывание в места будущих пустот элементов или веществ, которые впоследствии должны быть удалены. При этом форма и размеры вводимого вещества (элемента) определяют формы и размеры будущих пустот, а его свойства определят условия изготовления объекта и способ возможного удаления закладных элементов.

Пример

Для фильтрующих устройств пневмоавтоматики необходимы детали в виде пластин с множеством тонких извилистых каналов.

Предложен метод получения таких деталей: в расплавленный алюминий добавляют соль необходимой фракции. После затвердевания соль вымывается водой и получается готовое изделие. Пористый алюминий очень технологичен и получил широкое применение в технике.

Конец ознакомительного фрагмента.