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TRIZ:产品创新设计
1.5.4.2 3.4.2  离心冲击打夯进化潜能预测
3.4.2 离心冲击打夯进化潜能预测

以蛙式打夯为例的一种离心冲击打夯机结构示意图如图3-8所示。根据上述8大进化定律,分析技术系统当前的进化方式,可以得到技术进化潜能雷达图,如图3-9所示,用于预测产品潜在的进化结构状态。将进化程度按照从0~5,进行量化评价,0表示未沿某进化模式开始进化,5为已按此模式进化到最高级别。

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图3-8 一种离心冲击打夯机结构示意图

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图3-9 离心冲击打夯技术进化潜能雷达图

(1)技术系统完备性定律 完整的技术系统一般包括四类部件(动力装置、传动装置、执行装置、控制装置)。打夯动作由只有执行装置——简单的锤子,到多人打夯有了传动装置,再到普通打夯机增加了动力装置,进化较完备,缺少控制装置,目前在自动化控制方面还有进化潜能。

(2)能量传递路径定律 从能量的利用效率看,电能的利用效率高于热能、化学能。大多数离心打夯机采用电动机作为动力装置,由电能转化为机械能的转化效率较高。

(3)交变动态性定律 从产品的结构柔性、可移动性、可控制性来看,该技术系统沿此进化模式还有较大的进化空间。

(4)提高理想化程度定律 打夯机主要实现打夯功能,噪声、振动等有害作用较多,能量消耗较大,理想度有待提高。

(5)子系统不均衡发展定律 任何技术系统所包含的各子系统都不是同步、均衡进化的,这种不均衡的进化通常导致技术系统进化过程中出现冲突。打夯机系统的进化取决于各组成子系统之间的协调进化。目前,该技术系统内部还存在较多的技术冲突。

(6)向超系统进化定律 单系统→双系统→多系统是技术系统发展的一种趋势。当技术系统进化到极限状态,某子功能便会从中剥离,成为超系统的一部分。目前,已出现集碾压-夯实或破冰-刨土-夯土功能于一体的技术系统,单系统→双系统→多系统发展趋势已经呈现。

(7)向微观层面进化定律 从打夯机的尺寸大小演进的角度看,尺寸的微型化不明显。从功能实现的机理层面看,目前仍以宏观冲击夯实为主,尚未进入到粉末、分子或场的微观层面展开夯实机理研究与技术应用。

(8)协调性进化定律 从频率协调进化的角度看,打夯过程经历了连续动作、脉冲动作、周期性作用等方式,还可以向增加频率、共振等结构形式进化;从打夯工作头的几何形状上看,也经历了点、线、面的形式,复杂几何形状也是夯头几何形状进化的一种可能状态。

通过上述离心冲击打夯进化潜能预测分析,可以为确定离心冲击打夯技术的进化状态与结构方式提供依据。