Место поединка - феполь

      Веполи принято называть по действующему в них полю, например: теполь (тепловое поле), феполь (ферровещество и магнитное поле), эполь (электрическое поле). Эти три вида веполей очень распространены в современной технике и будут сохранять первенство еще длительное время, так как тепловые процессы наиболее часто встречаются в природе и технике, магнитное поле действует на расстоянии и легко управляет магнитными материалами, а электрическое поле является универсальным видом энергии и в наибольшей степени поддается управлению. Но вот веполь с механическим полем не имеет названия, хотя он распространен, пожалуй, не меньше, чем эти три, вместе взятые. Дело здесь не в распространенности, а в перспективности их применения для решения изобретательских задач.       Механические системы постепенно уходят в прошлое, механическое действие все чаще вытесняется физическим - технические системы становятся легче, изящнее, эффективнее. Будущее за физическими, химическими и далее - биологическими "машинами". В этом техника, с помощью общества, повторяет в ускоренном темпе естественную эволюцию материи.       Остановимся подробнее на феполях. Магнитное поле хорошо всем знакомо, и понимание хода решения задач при его использовании обычно не вызывает затруднений. Поэтому всегда надо помнить об очень простом, но полезном правиле: если в той части ТС, где возникает конфликт, есть вещество, обладающее магнитными свойствами, то их обязательно надо задействовать на выполнение полезной функции.       И конечно же, следующий шаг: если таких веществ нет и нет запрета на их введение, то их надо ввести. Иначе говоря, поединок с изобретательской задачей проще всего вести на хорошо знакомой "территории," такой, как феполь. Правила проведения подобных поединков такие же, как и уже рассмотренные правила вепанализа (феполь - частный случай веполя). Но есть и некоторые особенности. Задача 23. В одном из тепличных хозяйств по выращиванию цветов в Армении поставили такой опыт: на гвоздики подавали через сопла струи воздуха с разных сторон, с различной скоростью и частотой импульсов. Гвоздики росли быстрее, цветки получались крупные и красивые. Интересный способ "тренировки" цветов? А теперь вопрос: что плохо в этой системе и как ее усовершенствовать?       Если вы предложите задачу своим коллегам, не знающим ТРИЗ, то скорее всего вы услышите: "Кто же так ставит задачу? Ведь не указано, что плохо и что надо улучшить..."       С позиций ТРИЗ все просто: в системе нет хорошо управляемых элементов, система громоздка (компрессор, трубопроводы, сопла и т.д.), следовательно, надо такие элементы ввести, упростив заодно систему. Надо сделать наоборот, не гнать ветер для раскачивания цветков, а раскачивать цветки в неподвижном воздухе с помощью... магнитного поля. Наклейте на стебли цветов маленькие кусочки липкой магнитной ленты и включайте магнитное поле: постоянное, переменное, импульсное, вращающееся и т.п.       Повторим основные правила вепанализа на феполях. 1. Достройка феполя: использование магнитных свойств вещества, имеющегося в веполе, или замена его на ферровещество (пока еще в неизмельченном виде):       ВФ - ферровещество, ПМ - магнитное поле.       По всей видимости, первый, кто применил это решение, был... китайский император Цинь Ши-хуанди, живший двадцать два века назад. После очередного покушения на его жизнь он приказал поставить у входа во дворец ворота, изготовленные из огромного цельного куска магнитного железняка. Когда злоумышленник проходил через ворота со спрятанным кинжалом, клинок сам выскакивал из-под одежды. А стража, она, конечно же, тут как тут, обучена была хорошо... Вспомните этого императора, когда будете проходить через магнитную рамку в аэропорту.       Изобретений на это правило великое множество. Вот только несколько: ловушка для железа при приготовлении кормов из пищевых отходов (а.с. 682 217); способ рыхления почвы (как бы дождевыми червями) без повреждения всходов - рыхление проводят с помощью кусков стальной проволоки, заранее внесенной в почву и извлекаемой из нее магнитом (а.с. 986 309); способ заделки трещин в бетонных конструкциях, предотвращающий вытекание раствора с помощью магнитного бетонного раствора и вбитых заранее штырей, подключаемых к электромагниту (а.с. 1 074 079). 2. Комплексный феполь: введение ферропорошка или магнитной жидкости внутрь или снаружи того вещества, управляемость которого надо повысить:       В_Ф^М - ферровещество в измельченном состоянии. Эффективность управления феполем повышается с увеличением степени дробления феррочастиц (а значит, и их подвижности) в ряду: гранулы - мелкие зерна - порошок - жидкость. Магнитная жидкость - это взвесь магнитных микрочастиц в керосине, силиконе или в воде. П р и м е р ы:       Для отделения плевел от семян зерно смешивают с ферропорошком и пропускают через барабан с электромагнитами; железные пылинки, запутавшись в ворсинках плевел, вытягивают их за собой в магнитную ловушку (а.с. 831 185).       В полимерный материал ворса валика для окраски сферических или волнистых стальных поверхностей добавлен порошок феррита бария (а.с. 766 905).       Для предотвращения кровопотерь при операциях на больших кровеносных сосудах в кровяное русло вводят магнитную жидкость и с помощью магнита останавливают кровь в нужном месте (Химия и жизнь - 1981. - N 5.- С.41); та же идея в основе способа временного перекрытия трубопровода (а.с. 708 108).       Для увеличения в два раза пропускной способности трубопровода при перекачке вязких жидкостей (например, густого мазута в танкер) внутренняя поверхность труб покрывается слоем магнитной жидкости, которая удерживается наружными магнитами (а.с. 1 124 152).       Из эластичной оболочки, наполненной магнитной жидкостью, с пропущенными внутри проводниками, предложено изготовлять опалубки для бетона любой формы (а.с. 883 524) и плотину с изменяемой геометрией (а.с. 1 068 574). Задача 24. С помощью конвейеров осуществляют быстрый транспорт сыпучих материалов, иногда на многие километры. Чтобы значительно облегчить конструкцию конвейера, предложено вместо массивной стальной рамы с роликами, по которой катится лента с грузом, снабдить ленту поплавками и поместить ее в желоб с водой. Но вода не вытечет из желоба только при строго горизонтальном его положении. Улучшите систему. 3. Феполь на внешней среде: ферровещество вводят во внешнюю среду и меняют ее параметры так, чтобы управлять находящейся в ней системой.       Например, чтобы быстро остановить колеблющийся немагнитный элемент, его помещают в магнитную жидкость и управляют ее кажущейся плотностью¹ с помощью магнитного поля (а.с. 469 059).       С помощью изменения кажущейся плотности жидкости можно очень точно разделять предметы по удельному весу и регулировать их плавучесть в широких пределах (скажем, тяжелый -всплывает, легкий - тонет). 4. Разрушение веполя: используют физэффекты, "отключающие" или магнитные свойства вещества (размагничивание при ударе, нагрев выше точки Кюри), или само магнитное поле (экранирование, замыкание магнитных линий шунтом - перемычкой между полюсами).       Как зачистить до металлического блеска внутреннюю поверхность стальной трубы диаметром 100 мм и длиной 50 м?       Если бы это была не стальная труба, то достаточно было бы поместить в нее абразивный ферропорошок и прогнать его по трубе вращающимся магнитным полем. А стальная труба сама является ферромагнетиком и экранирует действие поля на порошок - образуется вредная связь в феполе.       Для ее разрушения перед электромагнитом устанавливают кольцевой индуктор, который нагревает трубу выше точки Кюри стали, но ниже точки Кюри порошка (а.с. 312 746, 955 911).       С помощью постоянных магнитов можно поднимать большие грузы (притягивающая сила современных магнитов в 1000 раз больше их веса), и, в отличие от электромагнитов, им не нужен электрический ток, но как потом "оторвать" от них деталь? В а.с. 304 811 предложено оригинальное решение: многосекционный магнит разрезан по высоте на две части, верхняя часть может смещаться относительно нижней, если обе части точно совместить, то их общее магнитное поле замыкается на деталь и прочно удерживает ее, а если верхнюю часть немного сдвинуть, то магнитное поле замкнется внутри самих магнитов и "отпустит" деталь.       А теперь задача, которую вы должны решить в одно действие с математической точностью. Задача 25. Съемки необычных сцен для фантастических фильмов по а.с. 305 445 предложено проводить в... блюдце, смешивая в нем самые разнообразные жидкости (глицерин, чернила, йод, спирт, клей и т.д.), а затем отбирать более или менее подходящие для сюжета кадры. Сделайте следующее изобретение. Дополнительное задание: составьте учебный плакат по этой задаче (см. пример на с. 206-207).

ИЩЕМ ЗАДАЧИ В цехе ребят встретил мастер. - Вот он - резательный станок. Сюда, на стол, подается манипулятором пачка листов пластика. Как только он подвинет до упора всю пачку, срабатывает концевой выключатель и гильотина - вот этот острый нож - отсекает... Никаких опилок, стружек и отходов. Вот и все. Пошли... - А это что за доски, их тоже режут на станке? - спросил Славян, показывая на аккуратную стопку досок у стойки манипулятора. - И вот щепки какие-то валяются... Тимур дернул его за рукав: "Чего ты про щепки, нам на классном часе про автоматическую линию надо рассказывать!".

- Это не от пластика... Тут, понимаешь, одна сложная проблема выявилась. Год станок работает, год не можем ничего придумать. Сам Главный занимался... В общем, не для вас это ребята - хоть вы и смышленый народ, но в школе этому не учат. - А вы расскажите нам, пожалуйста. Мы ищем задачи для кружка "Юный изобретатель". Даниил - запиши, Тимур пусть рисунок сделает.- Дело вот в чем. Стол, видите стальной? Ну, а по стали гильотина ударит, что будет? Правильно, затупится, а то и сломается. Поэтому в столе сделана выемка для доски, в нее и бьет нож. Глубину удара ставим на 1-2 мм ниже стопы. Все хорошо, да только доски быстро портятся, как говорится - лес рубят, щепки летят... Всякую древесину пробовали, лучше дуба и бука ничего нет. Но обходится нам это в копеечку - больше одной смены доска не выдерживает. - А если резину или ту же пластмассу подкладывать? -спросил Даниил. - Нет, ребята, тут уже чего только ни пробовали, все плохо: если твердое - ножи летят, если мягкое - стопа под ударом прогибается, неровный рез, трещины. Заколдованный круг, честное слово. Так что.. .- Нет, это не круг. Это же противоречие, что-то вместо доски должно быть твердое, а в момент касания ножа должно мгновенно становиться мягким. - Ладно, ребята, пошли. Мне сказки ваши некогда слушать. Твердое-мягкое, ну вы даете... Прав ли мастер, что задачу невозможно решить? Как бы вы решили эту задачу?