И тут появился изобретатель

Почти в каждом павильоне ВДНХ вы увидите портреты изобретателей. Новые машины и новые лекарства, новые ткани и новые сорта растений — во все это вложен труд изобретателей.

Изобретатель слушает «пульс»

Как на ходу определить — есть ли трещина в подшипнике? У «здорового» подшипника одна частота колебаний (ее можно измерить заранее), а у «больного» другая — ведь трещина делит подшипник на две части, меняется длина и, следовательно, частота колебаний.

За последние годы выдано много авторских свидетельств на подобные изобретения. Раньше, например, при полировке металлических лент приходилось часто останавливать процесс, чтобы измерить толщину ленты. А теперь ее измеряют, не прерывая работу: ленту, находящуюся в растворе кислоты, заставляют колебаться и по частоте колебаний судят об ее толщине.

Врачи измеряют пульс человека — это самый простой способ узнать о состоянии организма. Частота колебаний — нечто вроде пульса: она говорит о состоянии деталей, из которых собраны машины и механизмы. Изменилась длина, другой стала масса, иначе давит на деталь внешняя среда — сразу меняется частота колебаний.

Плох тот доктор, который не знает о пульсе. Изобретателю тоже необходимо твердо помнить, что у каждой «железки» есть «пульс», очень точно сигнализирующий о ее состоянии.

А теперь простая задача. В грунт вбиты сваи. Как проверить, достаточно ли крепко их держит грунт?

Шарики, вода и фантазия

Во многих странах думали над тем, как уменьшить потери нефти из резервуаров. Летом резервуары сильно нагреваются, и много нефти улетучивается. Казалось бы, нетрудно прикрыть маслянистую жидкость плавучей крышкой. Такой поплавок опускался бы по мере понижения уровня нефти. Но вот беда: стенки у резервуара неровные, между крышкой и стенками остается щель, нефть испаряется. Стали придумывать крышки с гибкими, притирающимися краями. Получилось сложно и дорого. Техническое противоречие: уменьшая потери нефти, усложняешь оборудование. И вот появилось очень простое предложение: засыпать в резервуар мелкие шарики — наподобие тех, которыми играют в настольный теннис, только чуть поменьше. Шарики надежно закроют поверхность при любой форме стенок резервуара. Не правда ли, остроумное изобретение? Мастерство изобретателя проявляется в том, что сложная задача решается очень простыми средствами.

А теперь представьте себе цех, в котором на металлические изделия наносят слой никеля или хрома. Вместо станков — ванны, в них опускают изделия. А в ваннах — растворы вредных для человека солей. Как быть? Сделать крышки? Но все время приходится опускать в ванны изделия и извлекать готовую продукцию, крышки помешают работе. Снова противоречие, очень похожее на то, что было в предыдущей задаче. А одинаковые противоречия одинаково устраняются. Наверное, вы уже догадались: нужно покрыть поверхность ванны слоем шариков. Такая крышка задержит брызги кислоты, но не будет мешать работе.

Недавно на одном заводе понадобилось раскроить толстый стальной лист. При кройке лист приходилось двигать, поворачивать. А как это сделать, если лист весит более полутора тонн и имеет в длину около шести метров? И снова выручили плавающие шарики. Ведь каждый шарик может нести какой-то груз. Шариков можно взять много, да и сами шарики могут быть крупными. Значит, груз они выдержат солидный. Так возникла идея поплавкового конвейера. Поражает простота этого конвейера. По лотку течет вода, а сверху плывут полые металлические шары, несущие груз, вот и все.

Мешок + воздух

Как перевезти по железной дороге хрупкие стеклянные приборы? Лет двадцать назад изобретатели предложили использовать для этого гибкие пластмассовые мешки: в мешки накачивают воздух, и они плотно и мягко зажимают груз. «Мешок + воздух» — механизм очень простой и удобный. Неудивительно, что изобретатели стали применять его при решении различных задач, в которых требовалось один предмет плотно прижать к другому. Нужно, например, зажать хрупкий предмет при распиловке — используется «воздушный мешок» (авторское свидетельство № 409 875). Потребовалось плотно прижать одну пластину мощного электропереключателя к другой — снова «воздушный мешок» (патент США № 3 305 652). Надо прижать магнитную ленту к ролику магнитофона — опять «воздушный мешок» (авторское свидетельство № 268 691). Даже тяжелые гипсовые повязки, накладываемые при переломах, изобретатели предложили заменить «воздушными мешками»…

А можно ли усовершенствовать сам «воздушный мешок»?

Вы знаете очень сильный прием: в вещество добавляют железный порошок и действуют на вещество магнитом или электромагнитом. И вот недавно появилось новое изобретение (авторское свидетельство № 534 351): внутрь «воздушного мешка» насыпали железный порошок, а снаружи на порошок стали действовать электромагнитом. «Воздушный мешок» приобрел новое свойство — появилась возможность легко менять силу прижатия мешка к детали. Пока омагниченный мешок предложен для прижатия деталей при шлифовании. Но нетрудно предсказать, что постепенно изобретатели омагнитят и многие другие «воздушные мешки».

Изобретено природой

Какой должна быть машина, передвигающаяся под землей? Этот вопрос был задан читателям «Пионерской правды». Вот типичный ответ: «Берем трактор, впереди устанавливаем лопаты, разрезающие грунт». Чтобы продвинуться вперед, хотя бы на метр, такой машине придется «перелопатить» очень много земли: трактор слишком широк и высок, он не приспособлен для движения в узком пространстве. Машины, предназначенные для работы в одних условиях, нельзя переносить в другие условия. Были проекты подземоходов с крыльями. А зачем подземоходу крылья?

Во всех проектах подземоход отбрасывал грунт назад. А крот — живая подземная машина — работает иначе, он оставляет за собой пустой туннель, по которому легко вернуться. Лет двадцать назад инженер Александр Требелев задумал построить подземоход и провел интересные опыты с кротами. В ящик с утрамбованной землей Требелев запускал крота и просвечивал ящик рентгеновскими лучами. Оказалось, что крот все время вертит головой, вдавливая грунт в стенки туннеля. Несколько лет назад группа советских изобретателей получила авторское свидетельство на «искусственного крота». В передней части машины расположен режущий конус. Он не только режет грунт, но и, подобно голове крота, раскачивается, вдавливая частицы земли в стенки туннеля.

Как видите, изобретателю надо знать не только технику. Хороший изобретатель должен разбираться и в биологии, знать то, что уже создано природой.

Обойти Архимеда

Когда Саша Ждан-Пушкин пришел в общественный институт изобретательского творчества, приемная комиссия, признаться, растерялась. Сможет ли семиклассник заниматься вместе с кандидатами наук, инженерами, студентами-старшекурсниками?

Два года занимался Саша, осваивал приемы изобретательского творчества, решал задачи, учился ориентироваться в патентной информации. И сам отправил в Институт государственной патентной экспертизы заявку на новое решение технической задачи. Вскоре пришел ответ: предложение Саши признано изобретением.

Представьте себе поплавок в резервуаре с водой. Поплавок поддерживает одну из частей станка. По закону Архимеда поддерживающая сила равна весу воды, вытесненной поплавком. А если надо увеличить поддерживающую силу в 10-12 раз? Сделать поплавок крупнее нельзя, нет места. Заменить воду более тяжелой жидкостью? Это дорого, и поддерживающая сила увеличится всего в три-четыре раза. Нужно как-то обойти закон Архимеда. А вот как?