Второго ноября 2019 года прошел очередной конкурс по изобретательству для студентов «Мастер устранения противоречий». В этом году в конкурсе участвовало восемнадцать команд, причем две команды из Челябинска играли заочно.
Немного о самом конкурсе. Командам предлагается для решения три реальные изобретательские задачи, поставленные предприятиями. Общее время на работу с задачами в этом году было семь часов. Как распределить это время между задачами, решает сама команда. Задачи заранее неизвестны, только известно, что сложность задач возрастает вместе с их номером. Причем, задачи предлагаются команде поочередно – вторая только после сдачи презентации с разбором первой, а третья после того, как команда сдаст вторую. По статусу конкурса в команде должно быть не более шести человек. Можно пользоваться интернетом, советами со стороны, все равно приемлемых решений для описанных условий пока не найдено.
Вот задачи, которые были предложены для разбора в этом году:
Задача 1 Предотвращение самопроизвольного сброса гусеницы вездехода в зимних условиях
Во время зимней эксплуатации вездехода на гусеницы налипает снег и забивает собой поверхность беговой дорожки. Уплотненный катками мокрый снег образует лед. Катки приподнимаются над беговой дорожкой и могут выйти за размер пера гусеницы, ограничивающего ее боковое перемещение (см рис). В такой ситуации любая боковая нагрузка приводит к сбрасыванию гусеницы.
Все эти вредные эффекты возникают на катках, покрытых резиновым бандажом. Без резинового бандажа вездеход недопустимо шумный. А резина защищает пару «каток-гусеница» от сильных ударов металла по металлу.
Требуется обеспечить надежную работу гусеницы вездехода без ухудшений по шумности эксплуатации.
Задача 2 Снижение температуры в размольной установке
Производство алюминиевой пудры осуществляется на размольных установках непрерывного действия путем сухого помола алюминиевого порошка стальными шарами с добавлением небольшого количества стеарина. Полученная пудра увлекается газовым потоком (азот с некоторой долей кислорода) в устройство улавливания и выгрузки.
При размоле происходит выделение большого количества тепла. Источников тепла в процессе два: тепло возникает в результате окислительных реакций и при истирании алюминиевых заготовок шарами. Предельно допустимая температура пылегазовой смеси (ПГС) составляет 110-120 °С. При ее превышении происходит остановка производственного процесса, приходится ждать момента снижения температуры ПГС до разрешенного уровня. Остановки приводят к снижению производительности оборудования и качества получаемой продукции.
Мельницы охлаждают, поливая их наружную поверхность потоками воды – до 20 кубометров в час. На оплату воды производство тратит в год до двух миллионов рублей. Но этого оказывается недостаточно, чтобы мельницы работали безостановочно.
Необходимо найти пути увеличения производительности размольной установки без потерь качественных показателей. И конечно без роста себестоимости процесса.
Задача 3 Борьба с загрязнением оборудования
В производстве бутадиена приходится бороться с загрязнением оборудования. Бутадиен, как и другие диеновые углеводороды, способен самопроизвольно полимеризоваться с образованием высокомолекулярных, димерных и других низкомолекулярных полимеров. Реакция полимеризации возникает самопроизвольно и ускоряется с повышением температуры и в присутствии кислорода, света, перекисных соединений, ржавчины и т.д. Наиболее актуален риск полимеризации из-за роста температуры. Образовавшийся твердый полимер нерастворим в мономере, зато захватывает его и растет в объеме. Полимер образуется в процессе работы в застойных зонах оборудования и тупиковых участках (в импульсных линиях приборов КИПиА, люк-лазах колонн, в трубном и межтрубном пространствах теплообменного оборудования). Он забивает и загрязняет оборудование и по мере увеличения своей массы может его деформировать, а также мешает проходу потока мономера.
Ежегодно в период остановочного ремонта проводится ревизия и чистка оборудования от полимера.
Чтобы предотвратить полимеризацию в мономер добавляют ингибиторы. Наиболее эффективным считается параоксидифениламин (ПДА). Его требуется добавлять в очень малых количествах – порядка пяти тысячных процента от массы мономера. Это, конечно, сохраняет мономер при его транспортировке и хранении, но впоследствии очень затрудняет изготовление конечной продукции. А удалить следы этого ингибитора очень трудно. Как быть?
Конечно, понятно, что за выделенное время трудно найти и обосновать действительно эффективные решения. Но важно иное - насколько команды умеют выделить ключевые моменты проблемной ситуации, сфокусироваться на инх, увидеть ресурсы, которые можно использовать...
В упорной борьбе победила команда «Инноватики» Московского политехнического института. Они завоевали первое место и приз в 120 тысяч рублей
Второе место у команды «Наномашина» МВТУ им Баумана. Приз в 60 тысяч рублей.
Третье место у команды С-12 МИСиС. Приз в 40 тысяч рублей.
Почетные кубки за призовые места будут вручены вузам 8 ноября, на пленарном заседании ТРИЗ конференции.
Следует сказать, что в этом году борьба была довольно тяжелой – команды выступали ровно. Традиционно очень хорошо показали себя команды МАИ, МАДИ и Сельхозакадемии, как львы бились и команды УРФУ, МГУ, Волжского политеха.
Играет команда МАИ
Наши большие благодарности жюри конкурса - ему пришлось работать тяжело и напряженно. Опятные специалисты внимательно просматривали презентации, спорили, обсуждали, вырабатывали общую точку зрения.
И отдельно о том, где проходил конкурс. Наши большие благодарности хозяевам территории – Точке кипения «Коммуна», развернутой на базе помещений НИТУ МИСИС. Прекрасные условия, комфортная и дружелюбная среда, замечательное отношение хозяев, все это сделало конкурс лучшим за все время проведения!
В следующем году условия проведения конкурса будут изменены, мы вернемся к системе предварительного отбора команд, то есть к предварительному и финальному турам. До новых встреч!
