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河北华利机械配件有限公司

基于TR lZ的便携式割灌机U型手柄改良设计初探

2013/7/11 16:00:25

  

    聂璇北京服装学院艺术设计学院

摘要:对便携式割灌机U手柄进行了结构、性能分析,在原来设计基础上,通过使用TRIZ创新设计理论,将便携式割灌机哩手柄的结构进行提出了优化方案,解决了现今产品存在的手柄宽度不可调等问题。

关键词:割灌机手柄TRIZ创新设计

    一、引言

    TRIZ是基丁知识的、而向人的发明问题解决系统化方法学。传统的设计方法,一项成功的设计往往要经历很长的时间、花赀较多的代价,并且设计人员的经验、素质起者重要的作用。TRIZ有别丁传统的设计方法,强渊发明或创新可依一定的程序与步骤进行,而非仅是随机或天马行卒的脑力刺激而已。当今世界市场竞争非常激烈,快速设计并推出新产品已经成为食业生存的关键。TRIZ理论的核心是产生新的工作原理的过程具体化,并提出了规则、算法与发明原理供设计人员使用,它已经成为一种较完善的创新设计理论。

    TRIZ的创立者GSAltshuller从开始就坚信发明问题的基本原理是客观存在的。任何领域的产品改进、技术的变革、创新和生物系统一样,都存在产生、生长、成熟、衰老、灭亡的过程,是有规律可循的。人们如果掌握了这些规律,孰可以能动地进行产品设计,并能预测产品的未来发展趋势。TRIZ正是这些规律的综合。运用这一理论,可大大加快人们创造发明的进程,而且能得到高质量的创新产品。产品设计创新中的最终檄同标是消除矛历。TRIZ理论中最主要的矛盾为技术矛历和物理矛盾。

    现在应用较为普遍的解决问题的过程是:实际问题 找到问题相关的参数应用TRIZ理论得出TRIZ的标准解 对应具体问题把解具体化得到最终解。

    TRIZ理论指导产品的创新设计,可以以科学的方法最快得到解决问题的方向。以下通过TRIZ理论对便携式割灌机U型手柄进行创新设计改进。

    一、便携式割灌1;ILU型手柄存在的问题

    便携式割灌机应用丁灌小清理工作,在林地作业时,当锯片切割灌水时,需要较大的水平操作力,水平操作力的大小直接影响作业时的身体平衡。如果操作力过大会导致人体失衡而引起跌倒,特别是在噪卢、振动、热负荷以及重量负的综合作用下,人体的衡功能受到影响。如果有较大的横向水平力作用丁身,其跌倒潜在危险件会增加。割灌机的手柄宽、前后距离以及握持高度对操作力都有显著的影响,并且手柄宽度、前后距离与揖持高度具有显著的交互作用。因此u型手柄割灌机的人机界而参数的合理化直接影晌操作力,对操作者的疲劳、稳定性、安伞性以及作业效率产生影响。对手柄宽度(w)和身高(G)进行回归分析得到关系式:

    W=0. 875576G-990. 23

    手柄宽度与身高的关系具有很好的线性关系,由该式可知,随着操作者身高的改变,手柄的最侍使用宽度会变化。”1现在的手柄设计宽度不可渊,以上的结论提出了便携式割灌机的U型手柄的改进方向。

    三、基于TR匠的便携式割灌机手柄的设计

    随着使用者身高的增大,手柄宽度和揖持高度也增大。希望改进的特性是能使手柄的高度和宽度随着使用者的升高可以任意渊节。该特性会导致的问题是手柄的可靠性和可制造性。[3由冲突矩阵确定可用发明原理,分别为“分割”、“预补偿”、“未达到或超过的作用”、“参数变化”。

对“分割”和“参数变化”2种原理的分析表明在必须改变手柄形状和保证手柄可靠性的两个前提下,将整个手柄分割成儿个局部或者改变其参数是值得优先考虑的方案。手柄分割成若干部分,各部分之间选用螺纹连接,使其手柄的宽度可渊。  

 四、结语

    TRIZ应用丁机械产品创新设计,不仅帮助设计人员建立解决问题的模型并指明解决问题的方向,还可以解决创新设计中的技术难题。在此过程中,引入技术矛盾矩阵、友明创造原理和TRIZ等方法工具,较好地解决了产品中存在的技术矛历和物理矛盾,从而获得最优的设计方案。随着TRIZ的推广与应用深化,机械产品创新设计必将取得更大的成就。

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