Triz技術(shù)創(chuàng)新方法案例分析

1、Triz技術(shù)創(chuàng)新方法選修課作業(yè)一、“雙環(huán)拱型分體轎箱垂直旋轉(zhuǎn)式”新型立體車庫設(shè)計分析針對城市旅游風景區(qū)等區(qū)域停車難、與現(xiàn)有立體車庫類型不相配問題，有人基于TRIZ理論，提出一種“雙環(huán)拱型分體轎箱垂直旋轉(zhuǎn)式”新型立體車庫的設(shè)計。本文將對此設(shè)計進行分析。該設(shè)計為半地上半地下組裝式垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫，在景觀區(qū)建設(shè)一外觀貌似巨大摩天輪的新型立體車庫，給風景區(qū)添加一壯觀景象，再加以裝飾，使之與自然渾然一體，實現(xiàn)停車景觀兩相宜。它基于TRIZ理論的技術(shù)沖突解決原理分析存在的矛盾，得到一系列的發(fā)明原理，在這些原理的指導下可以找到改進創(chuàng)新的方向。綜合考慮各影響因素的作用及查找到的發(fā)明原理給出的設(shè)計方向，設(shè)計出

2、了該車庫。為了便于運輸和安裝，該立體車庫創(chuàng)新性地采用了標準節(jié)結(jié)構(gòu)形式，把內(nèi)外環(huán)每個轎箱分別做成標準節(jié)。該車庫為雙環(huán)半地下式，主軸固定在軸承上，軸承安裝在地面上的軸承座上。主軸的一邊套有套筒，套筒內(nèi)緣與主軸之間采用鍵聯(lián)接，套筒外緣焊接法蘭盤;主軸的另一邊安裝滑動軸承，滑動軸承的外套上焊接法蘭盤，法蘭盤上用高強螺栓聯(lián)接用角鋼做成的支臂，形成單側(cè)輪輻支撐系統(tǒng)。各支臂之間設(shè)計為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，增強其強度、剛度和穩(wěn)定性。每個轎箱都聯(lián)接于支臂上，轎箱與轎箱之間采用螺栓聯(lián)接成拱型結(jié)構(gòu)。各標準節(jié)之間相互支撐力，從而減小整環(huán)對支臂的彎矩，其主要用于承受重量和傳遞動力。載車臺為重力自平衡式調(diào)節(jié)，兩側(cè)設(shè)有6組滾輪，每組兩

3、個滾輪，由于重力作用，載車臺在隨車庫公轉(zhuǎn)的同時也產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，實現(xiàn)載車臺始終保持水平。為了增加載車臺支撐點，標準節(jié)內(nèi)設(shè)有三環(huán)T型鋼彎成的軌環(huán)形道，采用T型鋼可以使兩輪子分布于腹板兩側(cè)，防止輪子脫離軌道。為降低驅(qū)動力、節(jié)約能源，內(nèi)外環(huán)驅(qū)制動安置在每環(huán)的外緣。拱型環(huán)的每個轎箱標準節(jié)外側(cè)聯(lián)接一定厚度的弧形板，使之形成一圓環(huán)，在圓環(huán)周向安置與鏈條相嚙合的弧形齒條或與柱銷相配合的柱銷孔。該設(shè)計依據(jù)沖突分析和“動態(tài)化”、“機械系統(tǒng)的替代”、“參數(shù)變化”、“拋棄與修復(fù)”、“不對稱”、“未達到的或超過的作用”等發(fā)明原理引導，綜合考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計及周邊環(huán)境因素，采用“雙環(huán)拱型分體轎箱垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫”結(jié)構(gòu)。該方案設(shè)計

4、中存在許多關(guān)鍵技術(shù)，如增加泊車位、實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)驅(qū)制動、實現(xiàn)快速停取車、實現(xiàn)組裝式安裝和設(shè)計支撐結(jié)構(gòu)等。綜合考慮各項技術(shù)要求與可操作性，基于TRIZ沖突分析理論，該設(shè)計采用了組裝式雙環(huán)單側(cè)支撐雙驅(qū)動式垂直旋轉(zhuǎn)式立體車庫，雙環(huán)增加了泊車位，雙驅(qū)制動提高了停取車效率并節(jié)約能源，鏈傳動或柱銷傳動實現(xiàn)其穩(wěn)態(tài)驅(qū)制動，組裝式安裝有利于設(shè)備的運輸、安裝與拆卸。該“雙環(huán)拱型分體式轎箱旋轉(zhuǎn)立體車庫”采用轎箱標準節(jié)式、垂直旋轉(zhuǎn)方式，結(jié)構(gòu)、工藝、安裝、維修均較簡單，功能齊全，拆裝方便，具有新穎性、實用性、安全性、環(huán)保性、節(jié)能性、景觀性和經(jīng)濟性等優(yōu)點。此外該新型車庫還有以下幾方面特點:(1) 在車庫外圍建設(shè)防護罩，可防雨、

5、防風、防曬。(2) 據(jù)資料分析，平面自走式停車場，含場內(nèi)車道每車位平均需要2530m2;而該車庫含場外車道每車位平均需要68m2,大大減少了占地面積，提高了地面利用率。(3) 該車庫與現(xiàn)有存容量相當?shù)牧Ⅲw車庫相比，存取時間短。根據(jù)停車設(shè)備設(shè)計要求，最遠存車位一次取車時間少于2min。該車庫內(nèi)外環(huán)可正反轉(zhuǎn)且獨立驅(qū)動，最遠存車位為外環(huán)離進出口1/4圓周處，滿負荷運行時32輛車依次取出(存入)作業(yè)的時間小于40min。而普通立體車庫，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第20輛需30min以上。(4) 該設(shè)計考慮到旅游旺季和淡季車位需求量的差距，采取拆裝方便的標準節(jié)式組裝方式，總體框架也是采用大型

6、型材組裝而成，從而可根據(jù)需求不同進行拆裝，避免了設(shè)備的長期閑置，節(jié)約資源，提高其利用率。設(shè)計有原始的自主創(chuàng)新性，外形美觀，占地面積小，存容量大，易于安裝制造，存儲自動化、效率高，對旅游風景區(qū)、已有或?qū)⒔ǖ叵峦＼噲龅墓矆鏊兄鴺O大的經(jīng)濟、實用價值。該新型立體車庫結(jié)構(gòu)已申請發(fā)明專利和實用新型專利。該設(shè)計目前還存在一定的不足，其設(shè)計結(jié)構(gòu)仍存在待優(yōu)化部分，需進一步進行實驗研究，從而完善其結(jié)構(gòu)，進一步降低成本，提高安全性。二、用triz法解決車窗結(jié)霜問題在北方嚴冬時節(jié)，在大客車和小客車的車窗上經(jīng)常結(jié)上厚厚的霜，直接影響了乘務(wù)員和乘客觀察外部環(huán)境，經(jīng)常導致乘客坐過站，帶來乘客出行的不便（在現(xiàn)實生活中，小

7、客車的乘務(wù)員以硬幣為墊，用透明膠帶將一塊玻璃固定在靠近的車窗上，在車窗與玻璃之間形成封閉的空間，利用空氣不導熱的原理，解決了臨近車窗結(jié)霜的問題。問題：如何在不改變車內(nèi)溫度的條件下解決車窗結(jié)霜問題。首先，運用TRIZ理論九屏法對客車系統(tǒng)進行分析。其次，找到要解決問題的矛盾（技術(shù)矛盾）。本示例中的主要技術(shù)矛盾在于系統(tǒng)中車廂內(nèi)外溫度不改變的情況下，解決車窗不結(jié)霜問題，也就是溫度不變，改善車內(nèi)的亮度。在該系統(tǒng)中，空氣是我們可以直接利用的資源。第三，到TRIZ技術(shù)矛盾索引表找到相應(yīng)解決辦法。通過查找TRIZ技術(shù)矛盾索引表，找到的對應(yīng)解決方案是TRIZ理論技術(shù)矛盾解決40法中的32（色彩法）、35（性能轉(zhuǎn)

8、化法）、19（離散法）。在（色彩法）中，改變物體或環(huán)境的顏色，顯然不能解決這對技術(shù)矛盾；改變物體或環(huán)境的透明度，是我們要解決的問題，也不能利用；在物體中增加顏色添加劑，也不行；如果已經(jīng)用了添加劑，則考慮增加發(fā)光成分，也行不通。在（性能轉(zhuǎn)化法）中，改變系統(tǒng)的物理狀態(tài)是我們要解決的問題，就是要把霜的固態(tài)變成氣態(tài)，所以也不行；改變濃度或密度和改變靈活性程度也無法解決；改變溫度和體積，我們用熱風吹車窗，霜可以融化消失，但停止吹風，車窗又要馬上結(jié)霜，還浪費能源。目前有的客車在車廂里將汽車尾氣排出的余熱用于車內(nèi)取暖，但客車如果夜晚在室外停放，要把車廂內(nèi)所有車窗上的結(jié)霜消除，也需要很長時間，并且汽車尾氣泄漏，還會對人體健康造成侵害，顯然也不是最理想的辦法，并且，我們所確定的技術(shù)矛盾是在不改變溫度的前提下進行的。我們在中學學習的物理課程中知道，空氣不導熱，熱量是通過空氣對流來傳導的。利用間隙，將間隙中的空氣封閉，可以直接消除對流，這樣車內(nèi)和車外溫度差異由于沒有對流，就切斷了車窗結(jié)霜的路徑