现在国家对工业的发展,包括整个国家的走向,已经提出了明确的要求:在2020年,中国要建设成为创新性的国家。如何成为创新性国家,从我国改革开放30年科技发展的经验教训来看,引进先进的创新理论、方法与工具远比引进资金、设备和人才更为重要。先进的创新方法是提升国家自主创新能力的重要武器。今天,当中国以一个发展中国家的有限实力迈向“创新型国家”的行列时,对创新方法的研究和掌握具有基础性、根本性和先导性的意义.那么是否存在这样一种创新方法,当人们发明创造、解决技术难题时,只需要遵循一定的科学方法和法则,就能迅速的实现新的发明创造或解决技术呢?至此,TRIZ理论进入作者的视野。
1 发明问题解决理论(TRIZ理论)
TRIZ是拉丁文中发明问题解决理论的词头。该理论是前苏联G1S1Altshulder等人自1946年开始,花费1500人年的时间,在分析研究各国250万件专利的基础上所提出的,是解决技术难题的原理和知识体系。20世纪80年代中期前,这种理论对其他国家保密,随着前苏联解体,一批科学家移居美国等西方国家,逐渐把该理论介绍到世界产品开发领域,并对该领域产生了重要影响。TRIZ方法不是针对某一具体的机构、机械或过程,而是建立思考问题、解决问题过程的科学化依据。经过50年的研究,TRIZ已形成了一系列方法与工具,特别是提出了设计冲突理论、标准解、ARIZ算法等。利用TRIZ方法解决设计问题时,设计人员首先要将待设计的产品表达成为TRIZ问题,然后利用TRIZ方法中的工具求出TRIZ问题的模拟解。尽管TRIZ方法还处于发展之中,但其成熟部分已成功地解决了设计中的很多难题,成为国际设计理论界公认的著名学派.
2 基于TRIZ理论的滚动转子式压缩机减振设计实例
随着空调、制冷产业的飞速发展,各种高性能的制冷压缩机产品层出不穷,严峻的市场形势迫使各大压缩机制造企业不断提高压缩机的整体技术水平。压缩机的振动、噪声水平作为一种性能指标越来越引起压缩机制造企业的注意。振动、噪声控制技术已经成为压缩机行业的研发热点,谁掌握了压缩机的振动、噪声控制技术谁就能在市场竞争上抢得先机。下面应用TRIZ理论针对如何降低压缩机噪声的问题加以分析。
2.1 TRIZ问题的描述
应该改善的优良特性是:压缩机的消声量;改善该特性的传统方式是:优化消声结构形状,降低排气噪声;因为消声损失的加大会导致系统变差的特性是:系统的功率和事物的数量。
2.2 冲突矩阵的建立与一般解的产生
技术矛盾1:物体外部有害因素作用的敏感性和功率;技术矛盾2:物体外部有害因素作用的敏感性,适应性和多用性。
通过分析,决定采用出现了两次的原理―――孔化法,通过变单孔排气为多孔排气的方法解决此问题。
2.3 样机试验结果对比
试验目的是为了考核压缩机的噪声水平,详细了解各个频段的噪声情况。
试验设备为BK3550型多通道动态信号分析系统。
试验方法及原理:将压缩机放在全消音室中,将4个麦克风(电容式麦克风前置放大器)分别放在距压缩机底部垂直方向1m、水平方向1m的圆周上4个方向的位置。采集的信号经过CPB处理后,可以显示为幅频图,也可以显示为动态图。
试验方法为声压级。测试条件如下:冷凝温度为5414℃,蒸发温度为712℃,吸气温度为35℃,电源为单相,50Hz,220V.
3 结论
RIZ理论是产品创新的有效工具,它让我们知道所有技术系统的进化都遵循一定的客观规律。作者将TRIZ理论应用到压缩机减振设计中,在对实际问题分析的基础上,确定技术冲突,用39个工程参数中的3个描述该冲突;由冲突矩阵确定可用的发明原理,由发明原理所提供的思路与线索,对如何减低压缩机噪音的问题,进行了TRIZ解析,得出了解决此问题的TRIZ解,并结合实际生产情况,得出了生产中*适合的一般解。是TRIZ理论在生产实践应用中的又一实例。
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