Как научиться изобретать - [10]
Какие же выводы можно сделать из истории велосипеда?
Развитие отдельных частей велосипеда взаимообусловлено.
Это развитие происходит неравномерно. В каждый момент одни части машины обгоняют в своем развитии другие, отстающие части.
Нормальное развитие оказывается возможным до тех пор, пока не возникнут и не обострятся противоречия между более совершенной частью машины и другими ее частями (или между одной характеристикой машины и другими ее характеристиками).
Возникновение противоречия является тормозом развития всей машины. Устранение противоречия — основа развития машины.
Коренное изменение одной из частей машины вызывает необходимость в определенных изменениях других частей.
ЧЕТЫРЕ ЗАДАЧИ
Способности, как и мускулы, растут при тренировке.
Академик В. Обручев.
Нетерпеливый читатель может спросить: «Ну, а как с вдохновением? Изучение законов развития машин — это хорошо, но ведь надо учитывать и вдохновение. Разве творчество возможно без вдохновения?»
Что ж, пусть читатель решит четыре задачи. Это несложные задачи; в дальнейшем мы легко решим их с помощью методики. Условия задач содержат все необходимые сведения, и читатель имеет полную возможность проверить силу вдохновения.
Итак, задачи.
Имеются три металлических баллона для хранения сжатого газа (например кислорода). Первый баллон (транспортный) заполнен газом под давлением в 200 атмосфер. Два других баллона (рабо-чие) пустые. Емкость каждого из них равна половине емкости транспортного баллона. Нужно перевести весь газ из транспорт. **бго баллона в рабочие.
Известны, вообще говоря, Два способа (рис. 2). Первый способ состоит в том, что транспортный баллон прямо подсоединяют к двум другим. Очевидно, что в этом случае во всех баллонах установится одинаковое давление в 100 атмосфер и половина газа останется в транспортном баллоне. Второй способ намного сложнее: газ перекачивается из большого баллона в два других при помощи специального компрессора. Так можно перевести из транспортного баллона в рабочие весь газ, но обязательно потребуется сложное оборудование — компрессор высокого давления.
Задача и заключается в том, чтобы найти способ полностью переводить газ из транспортного баллона в рабочие без применения дополнительного оборудования (насосов, компрессоров и т. д.).
Заметим, кстати, что задача эта не выдумана. С ней приходится сталкиваться на практике, например в авиации. На самолетах стоят небольшие кислородные баллоны, а запасают кислород в крупных транспортных баллонах. Вот и приходится при перезарядке самолетных баллонов либо использовать специальные компрессорные станции, либо просто подсоединять транспортный баллон к заряжаемым и мириться с потерей давления, с неполной перезарядкой.
На заводе, выпускающем циферблатные контрольно-измерительные приборы, последний этап производства — проверка гото->ВЬ1Х приборов. Производится она так: контролер устанавливает проверяемый прибор рядом с выверенным эталонным образцом >и сличает показания обоих приборов в нескольких точках шкалы. >Е*>ли Уменьшить число контрольных точек, скорость проверки воз-Растет, но снизится точность контроля. И наоборот, если увеличить >Число контрольных точек, то повысится точность, а скорость про->Верки снизится.
Чу. а как добиться одновременно очень быстрого и очень точ->н°>г° контроля? Попробуйте найти простой способ вдвое, втрое,
вчетверо повысить число контрольных точек й одновременно не проиграть в скорости проверки.
ЗАДАЧА О БАШЕННЫХ ЧАСАХ
Часы, расположенные на высоких зданиях (когда-то такие часы были именно башенными, их устанавливали только на башнях), должны иметь большой циферблат и, соответственно, сложный и громоздкий механизм, С? увеличением высоты расположения часов резко возрастают трудности, связанные с созданием и эксплуатацией громадного часового механизма. Стоимость башенных часов, всегда являющихся уникальными, весьма высока. Механизм их требует специального ухода. Поэтому больших башенных часов очень немного.
Попробуйте предложить простую по устройству и эксплуатации, дешевую и надежную систему башенных часов, которые могли бы быть установлены на высотных зданиях, скажем, на высоте 12— 15 этажей.
Очевидно, что решения могут быть разными. Некоторые из них уже запатентованы. Но, быть может, вам удастся найти и нечто отличающеее я...
ЗАДАЧА О ТРАНСПОРТИРОВКЕ ТОЛСТОЛИСТОВОЙ СТАЛИ
Эта задача взята из опубликованной в журнале «Изобретатель и рационализатор» статьи М. Фишкиса, начальника техбюро сварки Московского автозавода имени Лихачева. Вот что говорится в статье:
«Транспортировка и хранение толстолистовой стали на большинстве заводов осуществляются более или менее одинаково. Листы на эстакаде либо прямо в цехе складываются в стопы и не сортируются по толщине: как правило, места для этого не хватает, Бывает частенько так, что лист нужной толщины лежит где-то в середине громоздкой, тяжелой металлической стопы.
Каково вытаскивать его оттуда — нетрудно себе представить. А создавать специальные склады, где листы будут разложены по толщине, очень дорого. Что же делать? Выход прост: ставить листы вертикально, на ребро (рис. 3). В этом случае отпадает необходимость растаскивать краном стопу, чтобы достать один нужный лист. Однако безопасно транспортировать при помощи захватов в вертикальном положении листы весом более тонны пока не удается. А ведь бывают листы веком и в 20 и в 30 тонн!
