Bài 23.1. Xoay ống để hàn

Hàn bằng ma sát là một phương pháp đơn giản để nối 2 kim loại với nhau. Một miếng kim loại được đặt trong một vị trí cố định trong khi miếng còn lại quay xung quanh nó. Không có gì xảy ra khi giữa 2 miếng có khoảng cách. Ngay khi 2 miếng được ép lại với nhau, một lượng nhiệt lớn được tạo ra chỗ bề mặt tiếp xúc, và miếng kim loại bắt đầu tan chảy. Nếu ta áp một áp lực lớn vào 2 miếng, chúng sẽ gắn lại với nhau.

Trong một nhà máy, 1 đường ống được lắp đặt từ các ống sắt dài 10m. Những ống này cần được nối bằng cách hàn chúng với ma sát. Đường ống cần được đi qua vài công xưởng trong nhà máy. Người kỹ sư trưởng quyết định lấy lời khuyên từ các kỹ sư:

“Chúng ta không thể thay đổi phương pháp hàn. Hàn bằng ma sát phải được sử dụng. Máy hàn không thể cho vừa vào các xưởng mà đường ống đi qua.”

“Chúng ta có thể dừng sản xuất ở xưởng thứ nhất, tháo rời các thiết bị, lắp đặt đường ống, và lại lắp đặt lại các thiết bị lần nữa. Sau đó chuyển sang xưởng kế tiếp.”

“Cách đó không khả thi đâu. Các xưởng sẽ mất rất nhiều thời gian. Chúng ta có thể lắp đường ống từ những ống ngắn hơn với độ dài chỉ 50 cm. Một cỗ máy nhỏ hơn có thể xoay cái ống. Chúng ta có thể lắp đặt mà không ảnh hưởng tới các xưởng.”

“Cách đó cũng không tốt. Với những ống dài cỡ đó chúng ta sẽ có rất nhiều mối nối, và đường ống sẽ không chắc chắn. Hơn nữa chúng ta không thể thay đổi dự án. Đường ống được quyết định là phải dài 10 m và đó là chiều dài cần thiết của đường ống.”

Và nhà phát minh xuất hiện.

“Có một mâu thuẫn ở đây. Các ống cần được xoay để hàn, và cần được cố định để tránh việc sử dụng một cỗ máy cồng kềnh. Giải pháp lý tưởng nhất là: đường ống cần được xoay và không xoay. Để đạt được điều đó chúng ta phải…”

Nguồn: đây là Problem 63: “An ideal solution” trong sách của Genrikh Altshuller (And suddenly the inventor appeared)

Bài 23.2. Bác sĩ Ai-bô-lít cần một cái nhiệt kế

Nhiệt kế y tế truyền thống được phát minh từ rất lâu. Nó bao gồm một đĩa dài với các vạch và số đặt trong một ống thí nghiệm thủy tinh. Một ống thủy tinh nhỏ hơn chứa  thủy ngân được gắn với cái đĩa. Khi áp nhiệt vào, thủy ngân sẽ nở ra và đi lên hoặc co lại và đi xuống bên trong cái ống nhỏ hơn. Bạn có thể thấy là nhiệt kế có một thiết kế rất đơn giản và đây là một lợi thế của nó. Vấn đề là rất khó để đọc vị trí của thủy ngân bên trong ống.

Bác sĩ Ai-bô-lít đã 10 đêm liên tục không ăn không ngủ để có thể chăm sóc những con vật bị bệnh và đo nhiệt độ cho chúng bằng nhiệt kế. Nhìn vào nhiệt kế trong 10 ngày liên tiếp không phải là một việc dễ. Sẽ tốt hơn nếu bác sĩ có được cái nhiệt kế có cột thủy ngân dễ nhìn hơn.

Bạn có thể nghĩ tới việc làm cái ống có đường kính lớn hơn. Thật không may là với một ống rộng hơn, cột thủy ngân sẽ đi xuống ngay khi nhiệt độ giảm. Đây là điều không thể chấp nhận với một nhiệt kế y tế.

Hãy nghĩ tới một cái nhiệt kế mới. Các đặc điểm của nhiệt kế cũ vẫn phải được bảo tồn, nhưng cột thủy ngân có thể nhìn dễ dàng hơn.

Nguồn: đây là Problem 69: “Aibolit Needs a Thermometer” trong sách của Genrikh Altshuller (And suddenly the inventor appeared)

Bài 23.3. Sẽ không đắt lắm

Trong sách vật lý 10, rất nhiều loại tụ điện được giới thiệu. Có một loại đơn giản là hai đĩa kim loại với lớp cách điện là không khí. Khoảng cách giữa 2 đĩa càng nhỏ thì điện dung của tụ càng lớn. Một thiết bị trường học được tạo ra để thay đổi khoảng cách 2 đĩa của tụ điện. Khả năng này đạt được nhờ con vít có bước cực nhỏ. Tuy nhiên giá thành con vít rất cao. Hỏi làm sao để di chuyển đĩa của tụ điện mà chi phí không thật đắt?

Nguồn: đây là Problem 75: “It is going to be inexpensive” trong sách của Genrikh Altshuller (And suddenly the inventor appeared)

Gợi ý: để tiện ghi lại các bước dùng công cụ tư duy kiểu TRIZ để giải quyết vấn đề, các bạn có thể sử dụng template văn bản ở https://rosetta.vn/triz/template-chua-cac-buoc-giai-quyet-van-de-voi-triz/

Leave a Reply

Back to Top