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河北華利機械配件有限公司

基于TR lZ的便攜式割灌機U型手柄改良設計初探

2013/7/11 16:00:25

  

    聶璇北京服裝學院藝術設計學院

摘要:對便攜式割灌機U手柄進行了結構、性能分析,在原來設計基礎上,通過使用TRIZ創新設計理論,將便攜式割灌機哩手柄的結構進行提出了優化方案,解決了現今產品存在的手柄寬度不可調等問題。

關鍵詞:割灌機手柄TRIZ創新設計

    一、引言

    TRIZ是基丁知識的、而向人的發明問題解決系統化方法學。傳統的設計方法,一項成功的設計往往要經歷很長的時間、花貲較多的代價,并且設計人員的經驗、素質起者重要的作用。TRIZ有別丁傳統的設計方法,強淵發明或創新可依一定的程序與步驟進行,而非僅是隨機或天馬行卒的腦力刺激而已。當今世界市場競爭非常激烈,快速設計并推出新產品已經成為食業生存的關鍵。TRIZ理論的核心是產生新的工作原理的過程具體化,并提出了規則、算法與發明原理供設計人員使用,它已經成為一種較完善的創新設計理論。

    TRIZ的創立者GSAltshuller從開始就堅信發明問題的基本原理是客觀存在的。任何領域的產品改進、技術的變革、創新和生物系統一樣,都存在產生、生長、成熟、衰老、滅亡的過程,是有規律可循的。人們如果掌握了這些規律,孰可以能動地進行產品設計,并能預測產品的未來發展趨勢。TRIZ正是這些規律的綜合。運用這一理論,可大大加快人們創造發明的進程,而且能得到高質量的創新產品。產品設計創新中的最終檄同標是消除矛歷。TRIZ理論中最主要的矛盾為技術矛歷和物理矛盾。

    現在應用較為普遍的解決問題的過程是:實際問題 找到問題相關的參數應用TRIZ理論得出TRIZ的標準解 對應具體問題把解具體化得到最終解。

    TRIZ理論指導產品的創新設計,可以以科學的方法最快得到解決問題的方向。以下通過TRIZ理論對便攜式割灌機U型手柄進行創新設計改進。

    一、便攜式割灌1;ILU型手柄存在的問題

    便攜式割灌機應用丁灌小清理工作,在林地作業時,當鋸片切割灌水時,需要較大的水平操作力,水平操作力的大小直接影響作業時的身體平衡。如果操作力過大會導致人體失衡而引起跌倒,特別是在噪盧、振動、熱負荷以及重量負的綜合作用下,人體的衡功能受到影響。如果有較大的橫向水平力作用丁身,其跌倒潛在危險件會增加。割灌機的手柄寬、前后距離以及握持高度對操作力都有顯著的影響,并且手柄寬度、前后距離與揖持高度具有顯著的交互作用。因此u型手柄割灌機的人機界而參數的合理化直接影晌操作力,對操作者的疲勞、穩定性、安傘性以及作業效率產生影響。對手柄寬度(w)和身高(G)進行回歸分析得到關系式:

    W=0. 875576G-990. 23

    手柄寬度與身高的關系具有很好的線性關系,由該式可知,隨著操作者身高的改變,手柄的最侍使用寬度會變化。”1現在的手柄設計寬度不可淵,以上的結論提出了便攜式割灌機的U型手柄的改進方向。

    三、基于TR匠的便攜式割灌機手柄的設計

    隨著使用者身高的增大,手柄寬度和揖持高度也增大。希望改進的特性是能使手柄的高度和寬度隨著使用者的升高可以任意淵節。該特性會導致的問題是手柄的可靠性和可制造性。[3由沖突矩陣確定可用發明原理,分別為“分割”、“預補償”、“未達到或超過的作用”、“參數變化”。

對“分割”和“參數變化”2種原理的分析表明在必須改變手柄形狀和保證手柄可靠性的兩個前提下,將整個手柄分割成兒個局部或者改變其參數是值得優先考慮的方案。手柄分割成若干部分,各部分之間選用螺紋連接,使其手柄的寬度可淵。  

 四、結語

    TRIZ應用丁機械產品創新設計,不僅幫助設計人員建立解決問題的模型并指明解決問題的方向,還可以解決創新設計中的技術難題。在此過程中,引入技術矛盾矩陣、友明創造原理和TRIZ等方法工具,較好地解決了產品中存在的技術矛歷和物理矛盾,從而獲得最優的設計方案。隨著TRIZ的推廣與應用深化,機械產品創新設計必將取得更大的成就。

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