基于triz理论喷雾器开关创新设计

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1、2015年1月农机化研究第1期基于TＲIZ理论喷雾器开关创新设计1211郑芳媛，朱景林，张天会，果霖(1．云南农业大学工程技术学院，昆明650201;2．云南省楚雄州农机推广站，云南楚雄675000)摘要:针对农用喷雾器开关体中零部件复杂、维修难度大和报废几率高，以及直接影响喷雾器开关的制造成本和使用寿命的问题，应用TＲIZ理论对喷雾器开关体进行创新设计研究。运用TＲIZ理论将开关体问题转化为矛盾矩阵，并结合相应原理对农用喷雾器开关体进行创新设计，设计出一种结构合理简单、维修方便的开关体结构，并建立新

2、型开关体的Solidworks三维模型。关键词:喷雾器开关;TＲIZ;技术矛盾;创新设计中图分类号:S11;S491文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)01－0071－04DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.01.017物理矛盾、技术矛盾、物质－场问题、知识技能问0引言［5－7］题。相对而言，TＲIZ有4种解决问题的工具:矛改革开放以来，我国对农业的重视程度逐年增盾矩阵、分离原理、标准解法系统和知识与效应库。加，适合我国农业现状的小型农机具得到了广泛的推在解决

3、问题的过程中，改善某一个系统参数的同时往广和应用。其中，农用喷雾器是最普遍的小型农机具往导致其它参数恶化，从而产生了矛盾。矛盾矩阵就之一。在喷雾器推广的过程中，为了满足不同的生产是为了解决这样的系统问题而提出的，以矩阵的形式需要，研制了多种喷雾器开关。但是，目前使用的开表示矛盾冲突关系并且给出相对应解决问题的创新关体都有一个严重的缺陷—内部结构复杂，从而增加原理。［8－10］了维修的难度和报废的几率，直接影响喷雾器开关的TＲIZ解决一般问题的解题原理和应用流程制造成本和使用寿命，不利于我国农业的绿色可

4、持续如图1所示。由于参数耦合造成直接解决问题往往不发展。为此，基于TＲIZ理论针对农用喷雾器开关体可行，所以TＲIZ理论首先从工程上确定解决的问题结构进行创新设计，结合TＲIZ理论中矛盾矩阵的碰类型，继而构造相应的矛盾矩阵;根据矛盾矩阵的碰撞原理及相关创新方案，设计出了一种维修方便、结撞原理得到创新原理，最终类比到实际问题中得到最构简单的喷雾器开关结构，并建立了相应的Solid-终方案。Works三维实体模型，验证了方案的可行性。1TＲIZ理论与方法20世纪七八十年代由AltshullerG．等人提出

5、了［1］TＲIZ技术进化理论。TＲIZ在各个领域中是没有局限性的，各界人士对TＲIZ提出了多种技术的改进模式，在科技迅猛发展的今天，理论会综合所有的科学［2－3］技术，达到真正的无领域化。TＲIZ是一套实用性和系统性很强的解决发明问题的理论和方法。许多研究人员根据TＲIZ发明了专利，为世界更快速的发展而做出贡献。在实际应用中，4种解决问题的形式:图1TＲIZ的一般原理和应用流程Fig．1GeneralprincipleandapplicationprocessofTＲIZ收稿日期:2014－01－08

6、基金项目:云南省应用基础研究项目(2013FD021)2现有喷雾器开关体分析作者简介:郑芳媛(1987－)，女，哈尔滨人，硕士研究生，(E－mail)fangyuan97@aliyun．com。目前市面上有多种形式的喷雾器开关，主要包括通讯作者:张天会(1973－)，女，云南镇雄人，副教授，博士，(E－mail)871844977@qq．com。直通式、按压式和玻璃球式等3类。直通式开关的结·71·2015年1月农机化研究第1期构如图2所示。这种开关出水方便，但是喷药速度受件数目及多样性)。如果把9个

7、零部件合为一体，会气压影响导致剂量不易控制，结构自动化水平不足，造成维修性比较差，恶化了技术参数(No．13结构的需要双手操作。按压式开关由开关主体、手柄、调节稳定性:系统的完整性和系统组成部分之间的关系)。支点、顶杆和旋盖构成，如图3所示。这种开关内部2)矛盾2:由于农用喷雾器开关整体结构设计应零件过多，结构复杂不易维修，且底部螺纹端盖与开该简单、合理并且紧凑(No．13结构的稳定性:系统的关相连部分密封效果不佳需要使用者多次检查。玻完整性和系统组成部分之间的关系。磨损、化学分璃球式开关改善了按压式

8、开关的不足(结构如图4所解、拆卸都会降低稳定性)，开关体外部轮廓应尽量符示);但是手柄太短，作用力集中，导致开关用力较大。合人机工程学原理，让使用者舒适而且最好达到美观的效果(No．12形状:物体外部轮廓或系统的外貌)(No．33要完成的操作应需要较少的操作者、简短的步骤，使用尽可能简单的工具，一个操作的产出要尽可能多);但是如果过分要求整体结构简单就很可能考虑不到使用者舒适的程度，恶化技术参数(No．32可制造性:物体或系统制造过程简单、方便的程度)。