Задача о токарном станке

Ниже представлена довольно интересная и в тоже время простая задача по ТРИЗ о токарном станке.

Директор: Почему план в этом месяце не выполнили?

Бригадир: Дак ведь Токарь Петров в больнице

Директор: Как так в больнице? Почему?

Бригадир: Дак тоже самое, что и с Ивановым пол года назад случилось, все из-за забывчивости

Директор: Какой такой забывчивости?

Бригадир: Петров забыл вынуть ключ из патрона, включил станок, ключ вылетел и стукнул Петрова. А теперь наш лучший токарь в больнице.

Директор: Разберитесь уже с этой проблемой. А Иванов пусть теперь херачит в две смены за себя и за Петрова.

Работа токарного станка на видео:

Была поставлена административная задача – как обезопасить токаря от вылета ключа из патрона при включении станка.

Чтобы зажать деталь в патроне токарного станка в отверстие в патроне вставляют специальный ключ прямоугольного сечения, само отверстие тоже имеет такое же сечение. Проблема заключается в следующем: токарь может забыть вынуть ключ из патрона, включит станок и под действием центробежной силы ключ вылетит из патрона, что может привести к серьезной травме или повреждению оборудования.

На рисунке можно отчетливо видеть, куда вставляется ключ.

 

Сам патрон выглядит примерно так

На следующем рисунке показано, как закрепляется деталь в патроне.

Решение задачи

Техническая система для закрепления детали в патроне токарного станка включает в себя:

• Отверстие прямоугольного сечения (отверстие в патроне)
• Стержень прямоугольного сечения (ключ)

Техническое противоречие 1: Стержень должен быть внутри отверстия, чтобы можно было поворачивать отверстие

Техническое противоречие 2: Стержня быть не должно внутри отверстия, чтобы она не вылетела во время работы.

Оперативная зона:

Отверстие внутри патрона – пустой участок.

Оперативное время:

Время: отверстие должно быть полным во время поворота стержня и отверстие должно быть пустым сразу после поворота. Тут мы указываем не момент включения станка, а момент до него – тот момент, когда токарь повернул ключ и должен его вынуть. Как только токарь закончил вращательное движение стержня, стержень должен сразу мгновенно покинуть отверстие.

Вещественно полевые ресурсы:

Поля:

• Сила давления от руки токаря.
• Электрический ток

Ресурсы:

• Воздух

Идеальное решение:

Х элемент абсолютно не усложняя систему устраняет вредные явления в виде нахождения стержня в отверстие в течении оперативного времени в пределах оперативной зоны.

Проще говоря, нужно ввести некий элемент(вещество или поле), которое сделает так, что в момент когда токарь прекратит вращать стержень сам удалится из отверстия.

Х элемент должен состоять из даровых ресурсов внутри системы или даровых ресурсов из вне.

Возможные решения: Поместить в отверстие пружину, или магнит, или воздушный шарик. Изначально сила давления от нажатия на ключ токарем сожмет пружину, как только токарь прекратит давить пружина вернется в исходное состояние и вытолкнет ключ.

В данной задаче был использован прием: заполнить пустоту. Также мы использовали внутрисистемные ресурсы в виде силы нажатия токаря.

Другое решение

Можно также решать другую задачу: не допустить включения станка если ключ находится внутри патрона. А это можно сделать, замкнув электрическую цепь пуска станка через ключ.