Самооткрывающаяся форточка: решите задачу на инженерное мышление родом из СССР
Исходно ее ставили так: в некоем колхозе задумали модернизировать тепличное хозяйство. Директор предложил автоматизировать теплицы, оборудовав самооткрывающимися форточками в крышах, потому что колхозники регулярно забывали их открывать в жаркие дни и из-за этого страдала урожайность.
Стали прикидывать, как это можно сделать. Инженеры предлагают оснастить форточки электроприводом с датчиками тепла, но бухгалтер охладил их пыл: такое решение влетит в копеечку и снизит рентабельность всего колхоза, а деньги в смете не заложены. Нужно что-то более простое.
Подумайте несколько минут – какое решение придет вам в голову? Потом пролистайте страницу дальше: ниже вы найдете решение, предложенное Генрихом Альтшуллером, автором теории решения изобретательских задач, и еще несколько вариантов.
Решение Альтшуллера
Автор ТРИЗ предложил использовать явление теплового расширения. Оно и сейчас используется в автоматических выключателях, спасающих от короткого замыкания. В электрическую цепь встроена биметаллическая пластина, с одной стороны медная, с другой стальная. У двух материалов разный коэффициент теплового расширения: при сильном токе пластина нагревается и изгибается, размыкая цепь.
Она же используется во многих термометрах.
Тот же механизм можно использовать для открывания форточки или окна: к конструкции придется добавить единственный биметаллический рычаг.
Другие решения
Можно также использовать явление памяти формы. Например, им обладают титановые сплавы.
Наконец, тепловое расширение свойственно газам, поэтому в конструкцию окна можно встроить пневмобаллон с поршнем: расширяясь в теплую погоду, газ будет толкать поршень, открывая окно, а при похолодании сжиматься и втягивать поршеть обратно, закрывая форточку.