вытянутые молекулы а свет проходящий через нее будет поляризо-
ванный.
ЗАДАЧА О СБОРЕ КЛЮКВЫ
Крупноплодную клюкву (диаметр ягод около 20мм) собирают на
плантациях при помощи комбайна, который специальными гребенками
срывает ягоды с кустов и бросает на сетчатый конвейер.
Вместе с ягодами срываются и отдельные веточки, в которых
запутываются ягоды. В зоне разгрузки ягоды должны проваливаться в
отверстия сетчатого конвейера (диаметр 40мм), но вместе с ветками
уносится и часть ягод.
Как быть?
НАНЕСЕНИЕ КЛЕЯ
Робот наносит равномерную полосу клея по сложному контуру.
Однако во время поворотов скорость форсунки уменьшается и клей
наносится с избытком.
Если регулировать скорость подачи клея в форсунку, то систе-
ма становится слишком сложной (нужен плунжер, шарико-винтовая па-
ра, серводвигатель, счетчик ЧПУ и пр.).
Как быть?
Первоначально пользователем ставилась задача о том, как с
наименьшими потерями изготовить шарико-винтовую пару.
Однако после построения идеальной модели задача свелась к
поиску конструкции форсунки, которая сама регулирует подачу клея.
МАССАЖ ГОЛЕНОСТОПНОГО СУСТАВА
После выполнения операций на голеностопном суставе рекомен-
дуется проводить его массаж, чтобы обеспечить более быстрое за-
живление раны.
Однако при использовании роликового массажера (для повышения
эффективности массажа и снижения его трудоемкости) происходит ра-
схождение шва.
Как быть?
После анализа проблемы со специалистом было выяснено, что
при ручном массаже швы расходятся значительно реже.
Причина расхождения швов в случае роликового массажера: на-
личие "вредной" тангенциальной составляющей усилия, которая зас-
тавляет ткани тела человека работать на растяжение.
То есть необходимо решить мини-задачу, как при выполнении
массажа роликовым массажером убрать тангенциальные напряжения,
сохранив нормальные.
УДАЛЕНИЕ КОЛЬЦЕВОЙ СТРУЖКИ ИЗ ТРУБЫ
При выполнении операции отрезки трубы на токарном автомате в
последний момент образуется кольцевая стружка, которая заскаки-
вает в трубу.
При отрезании каждой детали стружка попадает в каждую следу-
ющую деталь.
При выполнении одной из следующих операций (штамповка) эта
стружка может быть причиной брака.
Как быть?
Анализ ситуации по методике свертывания позволяет получить
набор задач:
- как предотвратить образование кольцевой стружки?
- как извлечь кольцевую стружку при выполнении последующей
операции?
- как сделать, чтобы стружка сама выскакивала из полости?
- как предотвратить попадание стружки в отверстие?
- ....
Для решения задачи требуется анализ ресурсов на каждом пере-
ходе.
АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПОИСК ИНСТРУМЕНТА
Обеспечить автоматический поиск инструмента путем считывания
достоверной кодовой информации, расположенной в виде носителя кода
на объекте, характеризующем данный инструмент (тело инструмента,
оправка и др.), из их множества расположенных в "магазине" ин-
струментов.
При решении задачи пользователь выбрал в качестве исходной
ситуации схему: через носитель информации - пластинку с отверсти-
ями - и ряд оптических элементов проходит луч света.
Далее электрооптическое устройство проводит анализ информа-
ции.
Решалась задача, как снизить количество помех, которые могут
возникнуть вследствие перекрытия отверстий в пластинке грязью.
Задача решается при замене оптической схемы считывания инфо-
рмации на магнитную, при которой загрязнения не вносят искажений
в информацию.
(Пользователь однако не принял решения и продолжал развивать
"свою" оптическую схему, по которой у него был задел)
ЗАЩИТА ОТ ПАРОВ МАСЛА
В кузнечно-прессовых цехах быстро движущиеся детали
(валы, направляющие) смазывают жидкой смазкой.
Эта смазка при нагреве испаряется, а при быстрых перемещени-
ях разбрызгивается, засоряя атмосферу цеха.
Как быть?
Одним из основных затруднений при решении задачи является
выбор самой задачи.
Пользователь оказался не в состоянии ответить на уточняющие
вопросы: из каких частей оборудования, в какие моменты времени и
при каких условиях рассеивается смазка.
Была выбрана задача, придумать конструкцию уплотнений ко-
жуха, которые предотвращают вылетание паров и капель смазки
за пределы кожуха.
Одно из решений: создание воздушной пробки (печка Маслова) +
капиллярная прокладка, которая впитывает из этой пробки пары масла.
ВИБРОБУНКЕР
При движении в вибробункере плоских деталей иногда происхо-
дит их наслаивание, что нарушает их ориентацию и далее приводит к
сбою на последующих операциях.
Как быть?
Анализ задачи при помощи системы стандартов позволяет выя-
вить несколько направлений решения: от простого механического
сталкивателя до согласования полей (изменить динамику колебаний).
Основные затруднения пользователя - полное отсутствие анализа
ситуации.
ВАКУУМНОЕ НАПЫЛЕНИЕ
При напылении карбида титана на твердосплавные пластинки по-
следние помещают на приспособление в виде спирали.
Из-за неравномерности ориентации пластинок по времени отно-
сительно ионного потока происходит неравномерное нанесение пок-
рытия.
Как быть?
Задача простая. Она сводится к повышению динамизации сис-
темы: за счет ресурсов необходимо обеспечить поворот (постоянный
или периодический) напыляемых деталей.
ПОДВЕСКА АВТОМОБИЛЯ
Для уменьшения кренов кузова автомобиля при поворотах в под-
веске автомобиля предусмотрен стабилизатор - торсион, связывающий
кузов и оси автомобиля. При повороте автомобиля кузов стремится
наклониться, но этот торсион, скручиваясь, передает усилия на
оси и уменьшает крен.
Однако при отсутствии наклона кузова автомобиля возможна
ситуация, при которой одно колесо наезжает на препятствие. В этом
случае торсион также скручивается неоправданно увеличивая жес-
ткость подвески и ухудшая плавность хода.
Как быть?
Задача сводится к тому, что в нужные моменты времени - при
крене кузова - необходимо, чтобы стабилизатор был присоединен к
к кузову автомобиля (или был целостным), а в остальные моменты
времени был отсоединен (или состоял из подвижных друг относитель-
но друга частей).
Одно из возможных решений - гидроопора: над и под стер-
жнем стабилизатора в опоре кузова изготавливают полости, заполнен-
ные жидкостью и соединенные между собой клапаном. При открытом
клапане стержень амортизатора свободно перемещается в гидроопоре,
так как жидкость свободно перетекает из одной полости в другую.
При закрытом клапане перетекания не происходит и стержень
амортизатора жестко фиксируется в опоре.
ОТСОС ТОПЛИВА
В одной из новых конструкций автомобиля приходится приме-
нять конструкцию топливного бака, в которой посередине бака име-
ется возвышение (под баком в этом месте проходит вал).
Если использовать стандартный способ отсоса топлива одним
патрубком, то в одной из половин бака может остаться топливо.
Кроме того, даже в обычных баках имеется проблема: при дли-
тельных виражах автомобиля топливо может скапливаться в какой-то
части бака, и через всасывающий патрубок в систему попадает воз-
дух.
Как быть?
В качестве исходной ситуации был выбран разветвляющийся
шланг: один патрубок забирает топливо из одной части бака, а дру-
гой - соответственно, из другой.
Задача переформулирована в следующую: как сделать, чтобы па-
трубок пропускал топливо, но не пропускал воздух (чтобы не было
подсоса воздуха).
При решении задачи по стандартам разрабатывалась идея "умно-
го" патрубка, который пропускает только топливо. Были сформулиро-
ваны требования к умному веществу и произведен поиск ресурсов.
Пользователь не принял задачу и решал задачу умного клапана,
расположенного в точке разветвления шланга.
При анализе ситуации по методике свертывания было сформули-
ровано несколько новых интересных задач.
УВЕЛИЧЕНИЕ ОБЪЕМА КАМЕРЫ СГОРАНИЯ
Один из способов перехода на другой вид топлива - изменение
объема камеры сгорания. К двигателям подсоединяют дополнительные
камеры.
Однако проблема в том, чтобы сделать простое устройство для
оперативного их открытия и закрытия: залил бензин другой марки и
очень быстро нужно или открыть или, наоборот, перекрыть соедини-
тельную полость.
Задача свелась к необходимости вставить в соединительную по-
лость нечто вроде самоварного краника.
ОТВЕТЫ НА ЗАДАНИЯ ТУРНИРА РЫЦАРЕЙ ТВОРЧЕСТВА
1.Противоречие:костюмы должны быть пышными,чтобы казаться
старинными,и не должны быть пышными,чтобы казаться простонарод-
ными.Разрешение противоречия в пространстве. Часть платья
роскошная,а часть - простонародная.Одно из решений - грубые
заплаты на нарядных платьях.
2.Достроим веполь.В1-резиновый мячик (болт,медная гайка).
Нужно ввести В2 и поле П.В случае резинового мячика это вода и
поле архимедовых сил; железного болта - магнит и магнитное по-
ле; медной гайки - вода и тепловое поле (охлаждение жидким азо-
том,гайка вмерзает в лед и поднимается вместе с ним либо под
действием архимедовых сил воды,либо одновременно с гайкой вмо-
раживается и веревка).
3.Художник сделал Александра Невского на портрете похожим
на артиста Н.Черкасова, который играл роль князя в известном
всем фильме.
4.Обращенная задача: как сделать, чтобы в перчатке ока-
зался камень? Противоречие: нужно взять камень, чтобы сильно
ударить, и нельзя взять, потому что это обнаружит судья. Разре-
шение во времени: камень или что-то подобное должно появиться
во время боя. Усиленный ИКР: камень получается из ресурсов. Ре-
шение: боксер присыпал бинты быстро схватывающимся цементом,
который, смешиваясь с влагой от потеющих рук, застывал. Вариант
- быстро твердеющая жидкость.
5.Противоречие: небольшое отверстие должно оставаться,
чтобы дать выход струе, и оно должно оставаться, чтобы можно
было заварить заплату целиком. Разрешение в пространстве - от-
верстие расположено там, где не нужно варить. Разрешение во
времени: отверстие должно быть во время сварки и его не должно
быть после окончания работы. Решение:заплата с небольшим кра-
ном, который открыт пока идет сварка и наглухо закрывается
после ее окончания.
6.Противоречие: вывезенные кролики должны быть породы
Рекс, чтобы развести их в стране, и не должны быть породы Рекс,
чтобы не нарушить закон. Решение: были вывезены помеси обычных
кроликов с кроликами породы Рекс. Признаки породы Рекс - ре-
цессивные, появились только во втором поколении.
7.Противоречие: параллелепипед нужно разбить, чтобы изме-
рить большую диагональ (попасть внутрь), и нельзя разбить, по-
тому что запрещено по условию задачи. Прием - использование ко-
пии, модели. Решение: на столе отмечается точка, в которой на-
ходится нижняя вершина параллелепипеда, затем параллелепипед
сдвигается на расстояние, равное его длине. Измеряется расстоя-
ние от отмеченной точки до ближайшей верхней вершины.
8.ИКР: растение само показывает, где ему лучше. Решение:
растение устанавливается на тележке с двигателями, которые
включаются от датчиков, расположенных на листьях растения. Из-
вестно, что растение, когда не хватает света, тянется к нему, а
если света избыток отодвигается. Датчики фиксируют микродвиже-
