И еще одна проблема, решенная с помощью «маленьких человечков», в которой возможности этого метода проявляются особенно ярко. Называется она по имени автора, который ее впервые поставил и решил.
Проблема 2
ЦЕНТРИФУГА Г.Х. ПОДОЙНИЦЫНА[29]
При изготовлении одной детали сложной формы потребовалось обжать ее жидкостью со всех сторон во вращающемся состоянии. При этом было поставлено важное условие: давление на деталь должно быть связано с числом оборотов. В общем, как в центрифуге, только наоборот. По мнению технологов, таким образом достигались наилучшие свойства поверхности.
Серьезные специалисты от задачи отмахнулись: кто же будет заниматься глупостями, которые явно противоречат законам природы! А Г.Х. Подойницын, хорошо знакомый с «маленькими человечками», пригласил их в соавторы.
— Сейчас вы работаете так (рис. 9.3), — сказал изобретатель.
— А я хочу, чтобы вы работали вот так (рис. 9.4).
— Чтобы мы так работали, — посмотрев на задание, ответили МЧ, — надо, чтобы кто-то толкал нас к детали, не обращая внимания на то, что мы стремимся от нее уйти. Для этого нужна еще одна группа «человечков». Стенка на стенку (рис. 9.5).
Ведь уйти мы хотим под действием центробежной силы — как только деталь начнет вращаться. И чем быстрее она вращается, тем сильнее нас от нее отбрасывает. Значит, их сила тоже должна расти с увеличением скорости вращения детали, но быстрее, чем наша сила (рис. 9.6).
При вращении же больше сила у того, кто тяжелее. Значит, новые «человечки» должны быть тяжелее нас (рис. 9.7).
А чтобы мы в драке не смешивались, нас надо сразу разделить!
Так появилось решение, противоречащее на первый взгляд всем законам физики. В центрифугу заливают две разные жидкости (масло и ртуть). При вращении центрифуги давление ртути внутрь, на масло, и через него — на деталь оказывается боґльшим, чем давление масла на ртуть, и это давление на деталь пропорционально числу оборотов центрифуги (рис. 9.8).
В 1988 г. один из авторов этой книги (М.И. Меерович) проводил занятия по ТРИЗ с учениками 9–10-х классов средней школы № 36 г. Одессы (сейчас — Ришельевский лицей). Аббревиатуру «ММЧ» ребята однажды расшифровали как «моделирование мыслящими человечками». Чтобы руководить «мыслящими человечками», нужно действительно не бояться смелых идей и обладать сильным воображением. И результаты тогда могут быть самыми неожиданными...
На одном из занятий решали классическую задачу о дозаторе жидкости «Капризная качалка» из книги Г. Альтова (литературный псевдоним Г.С. Альтшуллера) «И тут появился изобретатель...» Приводим описание полностью.
Проблема 3
«КАПРИЗНАЯ КАЧАЛКА»
Дозатор жидкости сделан в виде качалки (рис. 9.9). В левой части дозатора — емкость для жидкости. Когда емкость наполнена, дозатор наклоняется влево, и жидкость выливается. При этом левая часть становится легче, дозатор возвращается в исходное положение. К сожалению, дозатор работает неточно: выливается не вся жидкость. Как только часть жидкости выльется, облегченная емкость уходит вверх — получается «недолив». Сделать емкость побольше и смириться с тем, что в ней остается часть жидкости? Но качалка капризна: «недолив» зависит от многих причин (вязкость жидкости, трение в опорах дозатора и т.д.). Нужно устранить «недолив» как-то иначе.
Используем метод ММЧ. На качелях «девочки» (жидкость) и «мальчики» (противовес в правой части дозатора). Вот принят груз (рис. 9.10), и левая часть качелей пошла вниз (рис. 9.11).
Но, как только спрыгнули одна-две «девочки», левая часть качелей уходит вверх (рис. 9.12).
Как сделать, чтобы все «девочки» успевали спокойно сойти с качелей? Ответ очевиден: пока «девочки» будут сходить, «мальчики» должны подвинуться к середине качелей (рис. 9.13), а потом вернуться в исходное положение (рис. 9.14).
Иными словами, часть противовеса должна быть выполнена в виде подвижного грузика, чтобы менялось положение центра тяжести противовеса.
Теперь перейдем от модели к реальной конструкции. Грузик в правой части дозатора должен легко перемещаться туда-сюда. Ясно, что лучше всего сделать грузик в виде шарика (рис. 9.15).
Задача решена. Мы вышли на ответ, используя метод ММЧ. Нетрудно заметить, что при этом выявлено и устранено физическое противоречие (момент силы, действующий на правую часть дозатора — противовес, должен быть малым во время слива, чтобы вся жидкость сливалась, и момент силы должен быть большим во время заливки металлом, чтобы емкость доверху наполнялась жидкостью). Можно отметить и другое: дозатор, не имевший подвижных частей, теперь стал «динамичным», т.е. техническая система вступила в третий этап развития. Следовательно, все идет, как надо, решение найдено хорошее»[30]
.