基于TRIZ理论干燥过滤器夹紧装置结构优化设计.docxVIP

基于TRIZ理论的干燥过滤器夹紧装置结构优化设计 来源：制慧网 本文在学习研究TRIZ理论的基础上，两次构造了阿奇舒勒矩阵，通过由其得到的发明原理，很好的解决了问题，改善了现有干燥器的夹紧装置，并且将进行了优化设计后的干燥器在实际生产中进行了验证，取得了预想的效果。 1引言 上世纪40年代前苏联著名发明发明家阿奇舒勒及其工作团队在分析了大量专利的基础上，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式及解决各种工程技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则。建立一个由解决技术，实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合多学科领域的原理和法则，建立起TRIZ理论体系。日后，TRIZ理论被成功地应用于竞争激烈的汽车工业、航空和航天工业以及全球范围内的产品开发中。TRIZ对各种各样的商业需求具有不同寻常的实用性和普遍的适用性。 在某海运集装箱制冷机组中，使用到竖直放置的圆柱形干燥过滤器，并使用不锈钢夹紧装置。在实际颠簸的海运中，不锈钢卡夹时常会磨损过滤器表面喷漆，造成过滤器被腐蚀。运用TRIZ理论对过滤器的夹紧装置进行重新设计。 2TRIZ理论及阿奇舒勒矛盾矩阵 阿奇舒勒等人在通过对大量专利的研究、分析、比较、统计之后归纳出来39条工程参数及40条发明原理。根据39个通用工程参数的特点，又可分为物理及几何参数、技术负向参数和技术正向参数3大类。 物理及几何参数一共有15个，如物体的重量、长度、面积等基本物理几何属性参数；11个技术负向参数足指当这些参数提高时，系统的性能变差，如物体外部有害因素作用的敏感性、物体产生的有害因素等；与此相反，当提高技术正向参数时，系统的性能编号，共有13个：结构的稳定性，强度、可靠性、制造精度、可操作性等等。 在使用TRIZ理论对系统进行改进的时候，根据以上工程参数的变化，可以分为改善的参数和恶化的参故；系统改进中将提升和加强的特性所对应的参数为改善的参数；相反在某个工程参数获得的提升的同时，必然将导致其他一个或多个参数变差，即恶化的参数。 改善与恶化的参数就构成了技术系统内部的矛盾，可以表现为阿奇舒勒矛盾矩阵，TRIZ理论就是要克服这些矛盾，推进系统向理想化进化。阿奇舒勒矛盾矩阵是一个个(40×40)的矩阵，其中第1列与第1列为顺序排列的工程参数，剩下的39行及39列形成一个矩阵，里面的数字则对应着解决矛盾的通用发明原理。如表1所示，给出了一段截取的阿奇舒勒矩阵： 表1阿奇舒勒矛盾矩阵 在实际工作中，将一个具体的问题转化并表达为一个TRIZ问题。使用通用工程参数对问题进行表达，将问题TRIZ化；然后使用阿奇舒勒矛盾矩阵找出相对应的发明原理、最后运用这些通用发明原理将矛盾解决。 3设计过程 3.1问题描述 某公司生产的海运制冷机组中使用到一款垂直面放置的圆柱形干燥器罐体，上下两端接管路，如图1所示。干燥器由一不锈钢卡夹夹紧，卡夹一端固定在一垂直面上，另一端由螺栓螺母联接将干燥器夹紧。 图1现有干燥过滤器装置的固定形式 在海运运愉中，整个机组将经受持续强烈的振动，甚至会产生较强的撞击，而处在竖直平面的干操器上下两端连接管路，必须依靠单侧的不锈钢卡夹进行固定。不锈钢螺栓联接的优点是强度高，联接稳定，耐磨损，耐腐蚀。然而由于不锈钢的强度过高，在长年累月的摩擦与振动情况下，很容易将干操器表面的喷漆刮伤，失去喷漆保护的铁质干燥器在恶劣的海运环境中随即将会被腐蚀，从而影响整个机组的运行情况。 除了以上问题以外，针对不锈钢卡夹而使用的螺栓螺母联接，在员工的日常的生产操作中耗时相对较长，必须双手将螺母拧紧，并且属于C类零件的螺栓螺母在装配线上极易丢失，从而影响生产进度；企业产品的售后服务上也必须为此卡夹准备其螺栓螺母。 3.2分析问题并建立阿奇舒勒矛盾矩阵 首先我们需要分析以上问题，将一般领域问题描述转换成39项工程参数中的2项，即转化为TRIZ标准化问题。仔细研究此问题可以发现，我们首先需要改善的地方是干燥器表面的生锈状态，所以选择31号工程参数：物体产生有害因素为改善的参数。干操器表面被刮伤进而发生锈蚀产生有害因素主要是由于不锈钢卡夹的强度要大于干燥器表面，而修改其强度则必将恶化其可靠性，所以选择27号工程参可靠性为恶化的参教。 根据得到的两个工程参数，改善参教31：物体产生的有害因素；恶化参数27：物体的可靠性，查阅阿奇舒勒矩阵可以得到以下发明原理，如表2所示，给出了相对应的阿奇舒勒矩阵所得出的发明原理信息。 表2改善参数31与恶化参数27所得出的发明原理 (1)发明原理2抽取：1将物体中“负面”的部分或特性抽取出来；2只从物体中抽取必要的部分或特性； (2)发明原理24中介物；1采用中介体传递或完成所需动作；2把一个物休和另一个物体临时结合在一起； (3)发明原理39惰性环境：1用惰性气体环境代替通常环境；2在真空中