Задача 9.2. Очистка водоемов от затонувшей древесины
Как очистить водоем от затонувшей древесины?
Известен способ очистки водоемов от затонувших бревен путем направления струи воды на затонувшую древесину. Она всплывает и ее транспортируют к месту складирования.
Однако этот способ не обеспечивает плавучести бревен.
Как быть?
Задача 9.3. Обработка тонкого стекла
Для изготовления устройства потребовалось изготовить деталь из тонкого стекла. При обработке тонкое стекло ломается.
Как быть?
Задача 9.4. Перевозка оконного стекла
Оконные стекла для транспортировки укладывают в дощатый ящик и пересыпают стекло каким-либо «мягким» материалом, например опилками, стружкой, полиуретаном и т. п. При таком способе упаковки стекло во время транспортировки и неосторожной разгрузки бьется. Кроме того, на упаковку расходуется много древесины (доски, опилки или стружка). Как быть?
Задача 9.5. Бракованные бритвы
Радиус режущей кромки безопасной бритвы — около 1 мкм.
Человеческий глаз может рассмотреть объекты с линейными размерами менее 5 мкм. Как обеспечить визуальное обнаружение сколов и завалов на режущей кромке бритвы?
Задача 9.6. Как гнуть трубки?
Часто возникает необходимость гнуть трубки небольшого диаметра с тонкими стенками по шаблону. Во время гибки трубки мнутся, а иногда и ломаются (появляются трещины). Как быть?
Противоречие: трубка должна быть заполнена твердым, чтобы не портиться при гибке, и не должна быть заполнена, чтобы оставаться трубкой, т.е. чтобы сохранить внутреннее отверстие (пустоту).
Какая задача может служить аналогом данной? Конечно, задача о резиновой трубке.
Задача 9.7. Ленточные конвейеры
Ленточные конвейеры, несущие уголь, руду и другие сыпучие материалы, необходимо очищать от прилипших к ленте частичек. Используемые для этой цели скребки быстро изнашиваются.
Нужно предложить «неизнашивающийся» скребок.
Задача 9.8. Машина выражает эмоции
Как с помощью автомобиля выражать эмоции автомобилистам помимо клаксона?
Задача 9.9. Слежение за объектом
Необходимо следить за каким-то объектом.
Задача 9.10. Манипулятор
Манипулятор — сложное устройство точной механики, но тем не менее он плохо выполняет операции по захвату хрупких предметов, например лампочек. Как обеспечить выполнение таких операций?
Задача 9.11. Раскаленное шоссе
В наиболее жаркую пору лета асфальт нагревается почти до температуры плавления.
Как можно это использовать?
Задача 9.12. Мышеловка
Стандартная мышеловка, работающая на пружине (рис. 9.38), достаточно эффективна, но травмирует мышь, потенциально опасна для домашних животных, детей и даже для взрослых.
Разработать новую мышеловку, удовлетворяющую следующим требованиям:
— Мышь должна ловиться.
— Мышь не должна получать травмы.
— Должна оставаться возможность высвободить мышь.
— Мышеловка должна быть безопасной для домашних животных и для людей.
— Мышеловка должна быть простой и недорогой.
Рис. 9.38. Мышеловка
Задача 9.13. Термическая обработка зерновых
В злаках заводятся личинки и яйца вредителей, которые необходимо уничтожить для хранения или продажи зерна.
Для этого зерно нагревают до 64—66 оС. Выше 66 оС зерно портится, а ниже 64 оС вредители не полностью уничтожаются.
Управление системой нагрева происходило с помощью сложной аппаратуры, содержащей большое количество сверхточных температурных датчиков. Однако даже эта аппаратура не допускала поддержание точной температуры везде. Поэтому некоторые зерна портились, а в отдельных местах не уничтожались вредители.
Как быть?
Задача 9.14. Ремень безопасности
Ремни безопасности используются в автомобиле для защиты водителя при авариях. Однако при сильных столкновениях ремень врезается в корпус и может вызвать травму (рис. 9.39).
Как быть?
Рис. 9.39. Пояс безопасности
Задача 9.15. Вырезание дисков из стекла
Кольцевое сверло вырезает диски из листов стекла. При этом образуются трещины в дисках (рис. 9.40).
Как быть?
Рис. 9.40. Вырезание дисков из стекла
Задача 9.16. Защита стенок трубы
Абразивная пульпа транспортируется по трубопроводу и разрушает стенки трубы (рис. 9.41).
Как быть?
Рис. 9.41. Защита стенок трубы