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    TRIZ理論是由前蘇聯(lián)發(fā)明家C,S.Altshuller在1946年創(chuàng)立的。TRIZ用英語(yǔ)標(biāo)音可讀為TeoniyaResheniya Izobreatatelskikh Zadatch，中文含義為：發(fā)明問(wèn)題解決理論。TRIZ理論是在分析了全球數(shù)百萬(wàn)份高水平的發(fā)明專利的基礎(chǔ)上，總結(jié)出各種技術(shù)發(fā)展進(jìn)化遵循的規(guī)律模式，以及解決各種技術(shù)矛盾和物理矛盾的創(chuàng)新原理和法則，并綜合多學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)和效應(yīng)，建立起TRIZ理論體系，是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的有效手段。
    錘片粉碎機(jī)是農(nóng)產(chǎn)品深加工的關(guān)鍵設(shè)備之一，是飼料、糧食等農(nóng)產(chǎn)品深加工不可缺少的設(shè)備。但粉碎機(jī)最大的問(wèn)題是產(chǎn)量低、耗電量大，尤其是微粉粉碎，產(chǎn)量更低。在飼料等糧食加工廠里，粉碎機(jī)的耗電量幾乎是整個(gè)工廠用電量的l/3~1/2，是名副其實(shí)的“電老虎”。
    正是因?yàn)檫@個(gè)原因，生產(chǎn)粉碎機(jī)的企業(yè)一直在研究如何提高粉碎機(jī)的粉碎性能，從而增加產(chǎn)量降低能耗，提高產(chǎn)品性能進(jìn)而提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。一些企業(yè)在某些方面取得了一些研究成果，并投入了實(shí)際應(yīng)用，取得了較好的效益。但粉碎機(jī)的粉碎能力還有相當(dāng)大的提升空間，粉碎技術(shù)研究仍有廣闊的前景，高性能粉碎機(jī)仍是農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械企業(yè)所追求的目標(biāo)。本文嘗試?yán)�用TRIZ理論對(duì)粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新分析，期望找到一些提高粉碎機(jī)粉碎能力達(dá)到節(jié)能降耗目的的途徑。
1、有關(guān)TRIZ沖突解決理論簡(jiǎn)介
  按照理論的原理，產(chǎn)品之所以要進(jìn)行創(chuàng)新，是因?yàn)槠鋬?nèi)部存在沖突，產(chǎn)品內(nèi)部存在的沖突分為兩類：技術(shù)沖突和物理沖突。技術(shù)沖突：指一個(gè)作用同時(shí)導(dǎo)致有用及有害兩種結(jié)果，也可指有用作用的引入或有害效應(yīng)的消除導(dǎo)致一個(gè)或幾個(gè)子系統(tǒng)變壞；物理沖突：指為了實(shí)現(xiàn)某種功能，一個(gè)子系統(tǒng)或元件應(yīng)具有一種特性，但同時(shí)出現(xiàn)了與該特性相反的特性。
1.1對(duì)于技術(shù)沖突，技術(shù)沖突常表現(xiàn)為一個(gè)系統(tǒng)中兩個(gè)子系統(tǒng)之間的沖突
    解決技術(shù)沖突的步驟：首先分析技術(shù)系統(tǒng)，確定需要改善的系統(tǒng)參數(shù)；第二聲明技術(shù)沖突，確定出在改善需要被改善的參數(shù)時(shí)，被惡化的技術(shù)參數(shù)；最后解決技術(shù)沖突，在本步驟中，利用40個(gè)創(chuàng)新原理和沖突矩陣來(lái)消除技術(shù)沖突。
    為便于對(duì)技術(shù)系統(tǒng)的沖突進(jìn)行描述，TRIZ理論定義了39個(gè)通用技術(shù)參數(shù)，見表l。
  為解決技術(shù)沖突，TRIZ理論從數(shù)百萬(wàn)份專利中總結(jié)了40個(gè)創(chuàng)新原理，見表2。
    為簡(jiǎn)化技術(shù)沖突的解決過(guò)程，TRIZ理論總結(jié)了各種技術(shù)沖突的解決方法以及與40個(gè)創(chuàng)新原理的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立了沖突矩陣，根據(jù)不同技術(shù)參數(shù)之間的沖突，沖突矩陣給出了常用的創(chuàng)新原理。
1.2對(duì)于物理沖突常表現(xiàn)為一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的兩種相反的要求，物理沖突出現(xiàn)的情況有：一個(gè)子系統(tǒng)中有用功能加強(qiáng)的同時(shí)導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有害功能的加強(qiáng)；一個(gè)子系統(tǒng)中有害功能降低的同時(shí)導(dǎo)致該子系統(tǒng)中有用功能的降低。
    物理沖突僅涉及系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)或部件，而對(duì)該子系統(tǒng)或部件提出r相反的要求。相對(duì)于技術(shù)沖突，物理沖突是尖銳的沖突。往往技術(shù)沖突的存在隱含物理沖突的存在。
    物理沖突的解決往往比較復(fù)雜，但在'rRIZ理論中也有相應(yīng)的解決方法，比如分離原理等，這里不作洋細(xì)介紹。
2、利用TIUZ沖突解決理論對(duì)粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新分析
    粉碎機(jī)在進(jìn)行微粉碎時(shí)，因粉碎后顆粒直徑小，需要消耗更多的能量；又因篩板孔面積變小，粉料排料不暢，造成過(guò)粉碎，浪費(fèi)了能量，加大了粉碎機(jī)的功率。
    粉碎機(jī)作為一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)，其內(nèi)部存在沖突，可以定性為技術(shù)沖突，為此可以將該沖突描述為：需要改善的方面——將谷物粉碎成小顆粒或使用小篩孔的篩板；造成惡化的方面：粉碎機(jī)功率增大或能耗增加。
    定義技術(shù)沖突：按標(biāo)準(zhǔn)的rIRIZ通用技術(shù)參數(shù)，可以從兩方面定義該技術(shù)沖突。
2.1微粉碎時(shí)需要更多的能量，粉碎機(jī)的功率增加
    需要改善的參數(shù)：7#運(yùn)動(dòng)物體的體積（被粉碎的物料體積減小）；
    造成惡化的參數(shù)：21#功率（粉碎機(jī)功率增加）。
2.2微粉碎時(shí)使用小篩孔的篩板，粉料排料不暢，造成過(guò)粉碎，增加了能量的消耗。
    需要改善的參數(shù)：6#靜止物體的面積（小篩孔的篩板篩孔面積減小）；造成惡化的參數(shù)：22#能量損失（物料過(guò)粉碎能量消耗）。
    沖突l需要改善的參數(shù)：7#運(yùn)動(dòng)物體的體積；
    造成惡化的參數(shù)：21#功率；
    查沖突矩陣得到原理解：
    6#:多用性；
    13#:反向作用；
    18#:機(jī)械振動(dòng)；
    35#:參數(shù)變化。
    ①多用性原理是指物體或物體的一部分實(shí)現(xiàn)多種功能；消除了該功能在其它的物體上的必要性以后，可以裁剪其它物體。
    對(duì)微粉碎而言，該原理可以理解為將粉碎后的物料分成合格的微小顆粒和不合格的大顆粒，不同粒度的粉體實(shí)現(xiàn)小同的用途。合格的微小顆粒直接使用，不合格的大顆粒作為其它產(chǎn)品的原料，或重新回到粉碎機(jī)中再粉粹。
   該原理提示我們?cè)诜鬯闄C(jī)上增加一套分級(jí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將粉碎后的物料進(jìn)行分級(jí)，合格的細(xì)的粉體進(jìn)入某個(gè)配料倉(cāng)；不合格的粗的粉體進(jìn)入另一個(gè)配料倉(cāng)，以作別的飼料的原料，或重新進(jìn)入粉碎機(jī)粉碎。
    ②反向作用原理是指顛倒過(guò)去解決問(wèn)題的辦法或操作。
  采用本原理的方法之一是讓被粉碎的原料運(yùn)動(dòng)、讓錘片靜止，氣流粉碎機(jī)就是這種粉碎原理，不過(guò)該原理對(duì)于谷物原料而言，能否降低能耗有待研究。
   ③機(jī)械振動(dòng)原理是指使物體處于振動(dòng)狀態(tài)或加大其振動(dòng)頻率，甚至到超聲波。
   該原理提示我們?cè)诜鬯闄C(jī)上增加機(jī)械振動(dòng)，讓粉碎過(guò)程處于一種動(dòng)態(tài)狀態(tài)。振動(dòng)可以是粉碎部件、篩板、機(jī)架以及它們的組合。
   讓粉碎機(jī)處于振動(dòng)狀態(tài)，振動(dòng)磨就是一個(gè)實(shí)例。
   讓錘片粉碎機(jī)粉碎部件處于振動(dòng)狀態(tài)，必然能提高粉碎效率降低能耗，但怎樣具體實(shí)施尚需研究和試驗(yàn)。
    再比如讓錘片粉碎機(jī)篩板振動(dòng)，可以提高過(guò)篩率，減少過(guò)粉碎以降低能耗，該原理已被成功應(yīng)用于上海春谷實(shí)業(yè)有限公司的橫寬型振動(dòng)篩錘片粉碎機(jī)產(chǎn)品上。
   ④參數(shù)變化原理是指系統(tǒng)或?qū)ο髮傩园�括物理狀態(tài)、化學(xué)狀態(tài)、密度、導(dǎo)電性、機(jī)械柔性、溫度、幾何結(jié)構(gòu)、壓力變化等等。
    利用該原理改變?cè)�料的參�?shù)，也可以提高粉碎效率，比如降低谷物的溫度，使其脆性增加便于粉碎，即采用低溫粉碎法。
    沖突2需要改善的參數(shù)：6#靜止物體的面積：
    造成惡化的參數(shù)：22#能量損失。
    查沖突矩陣的原理解：
    7#:嵌套；
    17#:空間維數(shù)變化；
    30#:柔性殼體或薄膜。
    ①嵌套原理是指使—個(gè)物體穿過(guò)另一物體的空腔。
    嵌套原理最通用的例子便是俄羅斯套娃。對(duì)錘片粉碎機(jī)而言，可以對(duì)篩板進(jìn)行套裝，以增加過(guò)篩面積，但具體實(shí)施有難度。
  ②空間維數(shù)變化原理是指將一個(gè)線性系統(tǒng)從一維變到多維，從垂直到水平、從水平到傾斜、從水平到垂直；考慮使用一個(gè)表面或?qū)ο蟮牧硪粋�(gè)不同的側(cè)面。
    空間維數(shù)變化原理可以將平面二維的篩板向j維空間發(fā)展，比如波浪形篩板，增加了篩板面積從而提高過(guò)篩率減少能耗。
    ③柔性殼體或薄膜原理是指用柔性殼體或薄膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
    篩板厚度減小能讓粉體更容易穿過(guò)，采用柔性殼體或薄膜篩板能提高過(guò)篩率減少能耗，但由于篩板除了起到篩分的作用外，還是錘片粉碎機(jī)粉碎腔的外壁，需要承受較大的沖擊，所以就目前的T程材料采用本原理尚不可行，除非進(jìn)行粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
    綜合上述，可以看到TRIZ提供丫錘片粉碎機(jī)的多種創(chuàng)新方案，這樣方案為我們提高了新的思路，實(shí)施其中一部分方案能有效的提高粉碎效率降低能耗。
    按目前的技術(shù)條件，可以實(shí)施的方案有以下3種：
    解決方案1：振動(dòng)原理——振動(dòng)粉碎機(jī)（機(jī)殼、錘片或篩板振動(dòng)）。
  解決方案2：空間維數(shù)變化——波浪型篩板、多層篩板。
    解決方案3：利用超系統(tǒng)的改變解決粉碎機(jī)的沖突，采用多用性原理——將粉碎后的谷物用作不同場(chǎng)所，避免過(guò)粉碎。