Ужас в Юбочке

#tomgauld #guardian

#tomgauld #guardian

Дорогие друзья! Как и всегда в это время, предлагаем Вашему вниманию небольшую ТРИЗ-задачу на следующую неделю. И в рамках этой задачи мы несколько увеличим размер шариков и перейдем от шариковых ручек к танкостроению.

Исторический контекст и условия задачи

Где и когда:
СССР, 1943 год, разгар Великой Отечественной войны, оборонный завод № 174 (эвакуированный в Омск).

Действующие лица:
Директор завода Борис Шихман и главный инженер Константин Махонин. Завод выполняет важнейший оборонный заказ — массовое производство легендарных средних танков Т-3-4.

Суть проблемы:
Для сборки башни танка Т-34 требуется установить огромный шариковый погон (поворотный механизм башни). Сердце этого механизма — сотни массивных стальных шаров высокого класса точности диаметром несколько сантиметров.
Чтобы башню танка не заклинило в бою и она вращалась плавно при любой температуре, зазор между шарами и беговыми дорожками погона должен быть микроскопическим и абсолютно идеальным по всей окружности. В условиях мирного времени для этого использовались сложные сборочные кондукторы и ручная ювелирная подгонка. Но в 1943 году завод работает в три смены, у станков стоят вчерашние школьники, а фронт требует «танки еще вчера».
Технологический процесс сборки погона выглядел так: рабочие засыпали шары в кольцевой паз через специальное технологическое отверстие, после чего его заваривали. Однако при засыпании шары скатывались в кучу, сталкивались, перекашивались и распределялись неравномерно. Из-за этого при установке башни возникал люфт или, наоборот, её намертво заклинивало. Брак достигал огромных масштабов. Танки проистаивали.

Техническое противоречие:
Шары должны быть жесткими и прочными, чтобы удерживать многотонную башню танка во время обстрелов и движения.
Шары должны быть «послушными» и не двигаться во время сборки, чтобы их можно было распределить с идеальным, фиксированным шагом по всей окружности погона до того, как узел будет окончательно заварен.

Ограничения (ИКР — Идеальный Конечный Результат):
Никаких новых импортных станков нет. Времени на ручную регулировку нет. Вводить в конструкцию танка новые постоянные детали (сепараторы, зажимы) нельзя — это утяжелит узел и изменит чертежи, утвержденные Госкомитетом Обороны. Ресурсы должны быть найдены внутри самой системы, а решение должно занимать секунды и быть доступным любому подростку у конвейера.

Задача:
Как распределить стальные шары в погоне танка Т-34 с абсолютной точностью, исключив их хаотичное перекатывание при сборке, без изменения конструкции танка и без использования сложных инструментов?

На снимках:
1. Установка башен на конвейер окончательной сборки танков Т-34 Уральского танкового завода №183 в Нижнем Тагиле.
2. Сборка танков Т-34-76 в цеху Челябинского Кировского завода.

Дорогие друзья! Предлагаем Вашему вниманию историческое решение ТРИЗ-задачи прошедшей недели. Итак, какое именно решение для шариковой ручки Parker Jotter нашли инженеры Parker Pen Company?

Историческое решение:
Инженеры Parker посмотрели на ручку как на систему и поняли, что у них уже есть готовый, бесплатный силовой ресурс — это палец человека, который нажимает на кнопку, чтобы выдвинуть стержень.

Как они разрешили противоречие с помощью ТРИЗ:
Внутри кнопочного механизма Parker Jotter они выточили скошенные зубцы особой формы (так называемый кулачковый механизм).
Каждый раз, когда пользователь нажимает на верхнюю кнопку, чтобы выдвинуть стержень, этот механизм не просто толкает стержень вперед, но и поворачивает весь стержень вокруг своей оси ровно на 90 градусов.

Что это дало:
1. Человек берет ручку в руку и пишет как обычно, под своим любимым наклоном.
2. Закончив писать, он нажимает на кнопку — стержень прячется.
3. Перед следующим написанием он снова жмет на кнопку — стержень выдвигается, но уже повернутым на четверть оборота!
4. Шарик внутри узла при каждом новом «клике» касается бумаги совершенно другой стороной.

В результате шарик и его латунное гнездо истирались абсолютно равномерно по всей окружности. Ручка писала гладко, не царапала бумагу, не мазала чернилами и служила в несколько раз дольше, чем дешевые ручки конкурентов.

Эта небольшая механическая деталь, незаметно вращающая стержень при каждом клике, создала Parker Jotter репутацию самой надежной шариковой ручки в истории. За первые годы компания продала сотни миллионов штук, полностью разгромив конкурентов в своем сегменте и зафиксировав триумфальное возвращение на рынок.

#tomgauld #guardian

#tomgauld #guardian

#tomgauld #guardian

Дорогие друзья! Как и всегда, предлагаем Вашему вниманию небольшую ТРИЗ-задачу на следующую неделю. И сегодня мы будем спасать легендарную компанию Parker Pen Company от полного банкротства и уничтожения.

Исторический контекст и формулировка ТРИЗ-задачи:
Год действия: 1953
Место: Джейнсвилл, штат Висконсин, США (Штаб-квартира Parker Pen Company)
Действующие лица: Глава компании Кеннет Паркер и ведущая инженерная группа разработчиков.

Описание проблемной ситуации
В начале 1950-х годов над легендарной Parker Pen Company нависает угроза банкротства. На рынке канцелярских товаров происходит тектонический сдвиг: классические перьевые ручки стремительно вытесняются дешевыми шариковыми аналогами. Главный и самый опасный виновник этого кризиса — французский промышленник Марсель Биш (основатель компании BIC). Его одноразовые ручки Bic Cristal стоят копейки, не требуют заправки и захватывают мир с пугающей скоростью. Чтобы выжить в этой войне и спасти вековое наследие от краха, Parker обязана выпустить свой ответ — премиальную, но массовую шариковую ручку.
Кеннет Паркер категорически отказывается выпускать сырой продукт. Он знает, что ручки конкурентов грешат критическим дефектом — катастрофически быстрым износом пишущего узла.

При письме человек держит ручку под одним и тем же привычным углом. В результате микроскопический металлический шарик в наконечнике испытывает постоянное одностороннее трение о бумагу и гнездо посадки. Буквально через 2–3 недели активного использования шарик истирается неравномерно, его идеальная сфера деформируется, ручка начинает «заикаться», пачкать пальцы чернилами или вовсе перестает писать. На рынке одноразовых дешевых ручек BIC потребитель просто выбрасывает колпачок и берет новую ручку. Но для дорогой многоразовой ручки Parker, призванной спасти репутацию бренда, такой брак недопустим.
Инженеры Parker бьются над созданием сверхпрочных сплавов для шарика (вплоть до карбида вольфрама), но это лишь оттягивает проблему, резко удорожая производство и делая ручку неконкурентоспособной по цене по сравнению с экспансией BIC. Физику одностороннего трения при письме не обмануть. Кеннет Паркер ставит жесткий ультиматум: будущая модель Parker Jotter обязан иметь идеально равномерный износ шарика по всей его площади.

Сложность в том, что узел фиксации стержня должен намертво удерживать его в нижнем (пишущем) положении, чтобы стержень не люфтил и не уходил внутрь корпуса под нажимом руки пользователя.

Формулировка технического противоречия (ТП)
Если зафиксировать стержень в корпусе ручки жестко и неподвижно, то обеспечивается стабильность письма без люфта, но шарик истирается с одной стороны и быстро выходит из строя, отдавая победу на рынке дешевым ручкам BIC.
Если позволить стержню свободно вращаться или смещаться во время письма, то износ шарика станет распределенным, но ручкой невозможно будет писать из-за потери жесткости конструкции и постоянного вращения острия под пальцами.

Физическое противоречие (ФП)
Стержень ручки в процессе эксплуатации должен быть неподвижным (чтобы обеспечивать жесткую опору для руки и не люфтить при нажатии) и должен быть подвижным (чтобы менять положение шарика относительно вектора давления и стираться равномерно).

Идеальный Конечный Результат (ИКР)
Пишущий шарик сам, без усложнения геометрии наконечника и без ухудшения стабильности при письме, постоянно подставляет бумаге свои новые, неизношенные стороны, превосходя по надежности продукцию BIC.

Задача: Предложите контринтуитивный способ управления пространственным положением элементов внутри ручки, который устраняет односторонний износ шарика, полностью сохраняя монолитную жесткость конструкции в момент фиксации и не требуя от пользователя никаких дополнительных осознанных действий. Это решение должно позволить Parker Jotter обойти BIC по качеству и спасти Parker Pen Company от банкротства.

На снимке: та самая легендарная модель Parker Jotter. Она выпускается по сей день (750 миллионов проданных экземплляров) и остается нестрареющей классикой в своем сегменте.

Само собой, мы не могли оставить без ответа заинтересовавший многих читателей вопрос о том, как Гендель отделял здание от старого фундамента и устанавливал его на новый. Рассмотрим этот вопрос на примере все той же передвижки здания Моссовета (бывшего генерал-губернаторского дворца) в 1939 году.

Дело в том, что Гендель применил уникальную для того времени технологию. Особенность этой операции заключалась в том, что массивное каменное здание перемещали вместе с подвальным этажом, выполняя все работы на глубине четырех метров.
Процесс отделения здания от старого фундамента и его последующей фиксации на новом месте происходил следующим образом:

1. Отделение от старого фундамента
Создание обвязочного пояса (рамы): В нижней части несущих стен (на уровне подвала) поэтапно, небольшими участками, пробивали сквозные отверстия. В них заводили мощные двутавровые стальные балки (рандбалки) и заливали их бетоном. Балки прочно соединяли между собой, формируя жесткую несущую раму (железобетонный и стальной «корсет») по всему периметру и под внутренними стенами здания.
Подведение ходовой системы: Ниже стальной рамы укладывали систему из параллельных рельсовых путей и катков (роликов).
Срез здания: После того как вес здания полностью перераспределили на металлическую раму, катки и рельсы, оставшиеся кирпичные и каменные перемычки старого фундамента аккуратно перерубали (срезали). В некоторых местах для подстраховки и плавного отрыва использовались мощные гидравлические домкраты. Здание оказалось полностью «отрезано» от земли и стояло на колесах.

2. Прикрепление к новому фундаменту
Подготовка «подушки»: На новом месте здания заранее вырыли котлован и полностью возвели новый бетонный фундамент. На этот фундамент уложили ответные рельсовые пути, которые стыковались с путями от старого места.
Транспортировка и стыковка: Лебедками и домкратами здание Моссовета плавно перекатили по путям на новую точку. Оно въехало на каретках прямо поверх нового бетонного основания.
Посадка здания и омоноличивание:
1. Между рандбалками (рамой дома) и новым бетонным фундаментом оставался технологический зазор, в котором располагались рельсы и катки.
2. Под раму здания подвели гидравлические домкраты. Они слегка приподняли конструкцию, позволяя рабочим поочередно демонтировать и вытащить катки и рельсы из-под несущих элементов стены.
3. Домкраты плавно опустили здание Моссовета на проектную высоту, посадив его на новый фундамент.
4. Пространство между металлической рамой здания и бетонным основанием фундамента намертво залили высокопрочным бетоном (омонолитили). После застывания бетона стальная рама стала единым целым с новым фундаментом, а нагрузка от стен распределилась равномерно.

Передвижка Моссовета была уникальна еще и тем, что первый этаж здания занимал огромный бальный зал без внутренних опорных стен.

Дорогие друзья! Предлагаем Вашему вниманию ответ на ТРИЗ-задачу прошедшей недели. Итак, каким образом Э. М. Гендель справился с коварным плывуном при передвижке здания Моссовета в Москве 1930-х годов ?

Историческое решение
Эммануил Гендель применил технологию, которая до этого использовалась в очень ограниченных масштабах при строительстве сложнейших станций московского метро, — искусственную заморозку грунта.
Поскольку плывун на большую часть состоял из воды, инженеры решили использовать эту воду как строительный материал. Логика ТРИЗ здесь идеальна: вредный фактор (жидкая вода, из-за которой грунт плывет) превращается в ресурс (лед, который цементирует песок).

Как это было реализовано технически:
1. Вокруг здания Моссовета и непосредственно под ним в зону плывуна забурили систему вертикальных и наклонных труб-скважин (так называемые замораживающие колонки).
2. Внутрь этих труб запустили замкнутый контур, по которому мощные компрессорные станции безостановочно качали рассол хлористого кальция, охлажденный до температуры около -20 °C.
3. Рассол забирал тепло из земли. Вода в плывуне вокруг труб начала замерзать, образуя ледяные цилиндры. За несколько дней эти цилиндры расширились, сомкнулись между собой и превратились в монолитную, сверхпрочную ледогрунтовую стену и подушку.

Результат
Жидкая каша под ногами превратилась в искусственную вечную мерзлоту, которая по своей прочности не уступала хорошему бетону или граниту. На эту замороженную твердь уложили рельсы, шпалы и катки.
В ночь на 4 марта 1939 года в 02:30 ночи лебедки пришли в движение. Огромное здание Моссовета весом 11 500 тонн плавно и без единой трещины скользнуло по ледяному основанию на 19,5 метров назад. Передвижка заняла всего 41 минуту. При этом жильцы дома действительно спали и ничего не почувствовали — коммунальные службы даже не отключали воду и свет.
После того как здание встало на новый, заранее подготовленный прочный фундамент, подачу хладагента прекратили. Грунт под присмотром инженеров плавно оттаял и вернулся в свое естественное состояние, не вызвав никаких осадок соседних строений.

#tomgauld #guardian

#tomgauld #guardian

#tomgauld #guardian