TRIZ理论下闭门装置创新设计论文

TRIZ 理论下闭门装置创新设计论文 1TRIZ 原理过程分析 TRIZ 的中文含义是指“发明问题解决理论”,TRIZ 提供的是一种思维模式,它是帮助人们在处理问题时快速找到解决方法的一种系统创新设计思考模式。为解决液压式闭门装置功能与结构上矛盾的问题,采纳 TRIZ 理论中的逆向思维原理,进行逆向分析后发现,既然摩擦不可避开,为何不利用摩擦来达到减速的目的呢？进而我们重点设计了机械式减速模块,用其与壳体的摩擦来达到减速关门目的。 1.1TRIZ 自服务原理多用性原理 为避开闭合过程中出现剧烈的碰撞而造成门体破坏,闭门装置还应当具有控速功能。在进行创新方案设计时,将这样的功能也整合到闭门装置中,以增加闭门装置的有用性。设计开发的这款关门装置将开门时的能量收集在能量收集模块中,待关门时能将存储能量转换得到的加速度转变为匀速,从而完成自动平稳关门动作。它能够帮助用户快速自动关门,在门自动回弹的过程中达到匀速效果,减小对门体及门边框之间的冲击力,同时也避开因为忘记关门而造成的安全隐患或能源浪费,应用领域十分广泛。 1.2TRIZ 发明创新理论最终理想解 为确立安全节能闭门装置的最佳设计方案,对 TRIZ 闭门装置的理想解进行了整理,得出了最终理想解分析表。每一个关门过程都必定先有一个开门过程,为利用开门这部分的能量来实现关门目的,将其开门时的能量储存起来,在没有额外能量消耗的情况下,利用其自身存储能量实现自动闭门的目的,做到低碳节能。 2TRIZ 解决方案 闭门装置的减速模块是保证实现自动关门的核心构件,对其进行改良和优化有助于提升闭门装置的整体性能。在前期的 TRIZ 分析基础上,提出了三种闭门装置设计解决方案。 2.1 方案一 将门板与门框之间用弹簧连接,开门时弹簧被拉伸产生的弹性势能存储,松手后弹簧收缩门闭合。利用离心原理在减速模块中的使用重锤,利用其甩出与外壁产生的摩擦力达到减速的目的,以达到控制关门速度的预期设计目标。即使用传动机构带动摩擦盘高速旋转,使重锤依靠重力甩出与外壁摩擦产生制动力从而控制速度。 2.2 方案二 为了获得匀速关门效果,在方案一的设计基础上进行了改进。将开门过程中剩余能量储蓄在闭门装置中的弹簧内,手离开门后弹簧开始释放能量,弹簧伸长带动齿条移动,移动的齿条拨动主齿轮让主齿轮转动,经过高传动比的齿轮组带动摩擦盘高速旋转,最后高速转动的摩擦盘将内部的重锤甩出,并与外壁相互摩擦产生制动力从而控制门闭合的速度。3.3 方案三方案二中提到...