Центр Креативных Технологий

Практика ТРИЗ

Интеллект Клуб

03.06.2002

Практика ТРИЗ

При разработке одного изделия возникла такая проблема. Необходимо было подавать в поток жидкости некоторую жидкую добавку. Причем подача этой добавки должна была осуществляться микродозами и в достаточно широком диапазоне дозирования. Требовалось разработать устройство, способное выполнять такие функции.

В качестве самого простого аналога этого устройства можно рассматривать капельницу, которая применяется в медицине для подачи лекарств. В ней поступление лекарства осуществляется за счет гидростатического давления, создаваемого поднятием перевернутой вверх дном емкости над уровнем принимающей жидкости. Дозировка подачи лекарства (частота следования капель) осуществляется регулятором, расположенном в крышке емкости, а иногда, обыкновенный зажимом, пережимающим отводную трубку. В данном случае все очень просто. Но для нашего случая такая капельница не годится, в основном, по одной главной причине: у нас требовалась микро подача жидкости. Наша капля должна быть примерно в 200 - 300 раз меньше, чем минимально возможная капля в капельнице. Кроме того, частоту подачи капель требовалось регулировать в диапазоне от 1 капли в час до 20 капель в минуту. Понятно, что с такой задачей обычная медицинская капельница справиться не может.

Другим аналогом, и тоже из медицинской области, был, так называемый, шприц-насос. Это шприц, который устанавливается в держателе, снабженном механизмом надавливания на шток шприца. Этот механизм приводится в движение электрическим приводом, который, как правило, выполнен на шаговом двигателе. Использование шагового двигателя и понижающего редуктора позволяет с малой дискретностью и практически с любой скоростью перемешать шток шприца. Но и это устройство нам не подходило. Простые расчеты показывали, что даже при минимально возможном диаметре шприца требовался шаг перемещения штока соизмеримый с величинами упругих деформаций и зазоров механизма.

В медицине, в том числе и при использовании шприц-насоса, подобная задача уменьшения дозы подаваемого лекарства решалась просто - применялся раствор лекарства требуемой концентрации. В нашем случае такое решение тоже не подходило - нельзя было заметно уменьшать концентрацию подаваемой жидкости.

Конечно, нам эта задача не представлялась неразрешимой. Практически сразу было предложено неплохое решение, заключающееся в том, чтобы использовать для подачи жидкости некий посредник, например, тонкое волокно. Схематично такое устройство могло выглядеть так. Тонкая нить проходит сквозь жидкость, впитывает ее и транспортирует к другой жидкости. Проходя через вторую жидкость, нить оставляет в ней первую жидкость. Такое устройство имело бы самые широкие диапазоны дозировки, что в принципе решало задачу. Однако некоторые нюансы не позволяли считать это решение безукоризненным. Конструкция получалась довольно сложной - требовалось устройство протяжки нити сквозь жидкости. Появлялся расходный материал - нить. Требовалось обеспечить высокую степень ее чистоты, а это дополнительные сложности в упаковке, хранении, эксплуатации. Но самым неприятным моментом было то, что часть подаваемой жидкости неминуемо оставалась в волокне и расходовалась впустую. Это было крайне нежелательно из-за очень высокой стоимости подаваемой жидкости.

Возникла та самая ситуация, которая в ТРИЗ называется изобретательской. В моем отделе тогда работало несколько специалистов, прошедших подготовку по ТРИЗ и я подключил их к решению этой задачи, и через некоторое время нам удалось найти довольно простое и одновременно красивое решение. Когда дозатор был изготовлен и проходил испытания, многие удивлялись экзотичностью его работы.

Предлагаю вам подумать над решением этой задачи, а затем сверить полученные идеи с нашим решением. О нем я расскажу в следующем выпуске.

Эта задача является хорошей возможностью проверить свои знания для тех, кто закончил или сейчас проходит дистанционное обучение по курсам "Технология поиска бизнес-идей" и "Классический ТРИЗ". Владельцы программы IdeaFinder могут потренироваться в ее применении.

До следующей встречи.

Александр Барышников
Обратная связь

Другие публикации