TRIZ理论可以帮助我们突破思维障碍,打破思维定势,从新的角度分析问题,根据技术进化规律预测未来发展趋势,帮助我们开发出具有竞争力的新产品。
这里有一个例子。在TRIZ理论中应用物质场模型解决浆纱机织轴盘卡头磨损问题。
一.确定系统的材料和领域
浆纱机机头左侧的盘头为A部分,织轴板上的盘头为B部分,日本津田小岛康誉浆纱机使用的盘头传动是这样的:A部分有两个桨叶,卷绕时插入B部分的两个孔中,实现同步卷绕。材料:旋转柱塞的一部分,孔的一部分,空气场:机械场。
二.建立物质场模型
有用功能-传输扭矩
有害功能-磨损
三.选择物质场模型转换规则
1 物质场模型有四个转换规则。
规则1:为了解决材料场不完整的问题,可以在间隙中引入新的组件,使材料场完整。
规则2:为了提高现有材料领域的功效,可以扩展现有材料领域和其他独立材料领域。
规则3:对于检测或测量问题,可以扩展两个字段,一个作为输入,另一个作为输出。
规则4:消除有害、多余和不必要的物质或领域的最有效方法是引入第三种物质元素(S3)。
2根据系统的物质场模型存在的问题选择转化规则。
该型号存在有害影响,即A部分的拨杆和B部分的孔相互接触,导致磨损。可以选择规则4来消除有害功能,并添加另一个字段(F2)来平衡产生有害影响的字段。
四.确定有代表性的解决方案
根据所选的物质场模型,确定第三种待引入组分的主要性质。有害作用是由于A部分的拨杆与B部分的孔相互接触,造成磨损。因此,机械场是有害效应的根源。引入的新物质(S3)应该可以消除A部分的拨杆和B部分的孔之间的机械场(FMe),消除这个机械场比较简单的方法是S3,这样A部分的拨杆就不会和B部分的孔接触,不会发生磨损。S3认为很容易想到的可以是:电磁离合器,B部分的孔套有耐磨材料——代表性的解决方案。
五.确定具体的解
在有代表性的解决方案中,根据具体问题的情况,选择最合适的方案作为具体解决方案。代表性的解决方案S3是:电磁离合器,B部分的孔套有耐磨材料,即A部分的拨杆与B部分的孔分离,使其不接触,从而消除磨损。
1 电磁离合器
用电磁场代替机械场来连接A、B两个盘头和驱动力矩,可以完全消除磨损。但在电磁离合器的安装中,对主动部分和从动部分的同轴度要求较高,价格也较高,不被接受。
2 B部分的孔套有耐磨材料。
B部分的孔套有耐磨材料,避免了拨杆与孔的接触,消除了磨损,效果可行。采用耐磨材料插套,可以很大程度上避免磨损,方便更换。因此,使用耐磨材料嵌件最为有效。
3 具体方案最终选定。
S3的具体解决方案是:用耐磨材料插入套筒。B头外径190毫米,孔中心距140毫米,可插入3毫米厚的内套。
TRIZ理论主张从多方面考虑问题,充分利用现有资源,以最少的投入解决问题。在上面的例子中,也可以利用空间资源在盘头B上对称钻四对孔,可以交替使用,从而延长盘头B的使用寿命,也可以将盘头A上的拨杆做成锥形,盘头B也加工成相应的锥形孔。在操作过程中,换挡杆和孔的磨损可以自动补偿,从而减轻磨损带来的不良影响。可以根据实际情况选择最适合自己的解决方案。