triz作品案例(注释说明)
时间:2026-01-15
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triz范例
案例分析:
尺蠖式移动直尺
第一部分:问题描述
1、项目概述
(这部分内容要包括:项目来源,问题描述,技术参数,配图片或手绘简图等)
目前绘图工具主要包括直尺、三角板、量角器和丁字尺等(主要结构、子系统或组成部件),当我们需要测量或者需要画出某段超出所用尺子量程的直线段时,就需要反复摆放尺子的位置来继续进行测量或者绘制,这样会造成误差的加大以及效率的降低(主要问题:操作/结构的复杂性、高能耗损失、精度/效率不足)。
2、发明问题初始形势分析
(要求写清楚系统的工作原理;存在主要问题;限制条件;目前解决方案,已有专利,类似产品的解决方案,仍存在问题和不足;配图片或手绘简图)
因此,为了解决上述问题,应该设计一种新型绘图工具,其应满足如下一些限制条件:(预期目标:成本、存储/携带/运输、结构/外观/体积、施用条件)
①该绘图工具制造不应太复杂,成本不应超过现有绘图工具组合;
②该绘图工具不应有过于严格的使用环境限制;
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③该绘图工具体积不能太大,要方便携带;
④类似产品的解决方案为反复重新摆放尺子来进行绘图和测量。
第二部分:系统分析
(一)系统完备性法则(机械系统)
图1 系统完备性法则
(二)功能分析
表1 功能分析表
(实用新型说明摘要)
外部作用
外部条件
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(三)九屏幕图
图2 九屏幕图
(技术系统进化的S曲线)
图3 生命曲线图
(根据现有的专利信息检索,归纳该技术系统的发展趋势,原有主要部件
(组成部分)
技术系统
初级-高级系统
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技术的缺点和局限……,现有的该技术或产品的专利授权情况,如专利等级较低和专利数量较少……;技术系统的进化需要和不断增加的市场需求,本技术系统尚具有较大的发展前景。)
技术系统的进化一般按照如上的生命曲线进行,我国科技教育事业正处于蓬勃发展时期,教育中、工程中直尺的使用非常普遍,各行各业的人们对直尺的需求量很大。直尺在我国已经有非常久远的历史,但是鲜有大的改变,专利等级较低,专利数量少,直尺的单件利润也比较低,但是由于数量较大,整个产业的经济收益还是很可观的,故直尺应处于生命曲线的成长期和成熟期的交汇处,尚具有较大的发展前景。
(五)资源分析
直尺的现有资源包括:
空气。选择资源的顺序如下表:
选择优先使用轨道、机械能、空气和X 元素,其中X 元素为引入
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的理想化的位置资源。
第三部分:运用TRIZ工具解决问题
表4 最终理想解分析表Array
(七)技术矛盾
1.尺子测量和绘制直线段时,既需要知道其长度,又希望同时能够一直沿一条直线移动,这需要直尺和滑块两个工具,为控制成本,尺子不应太重,构成形状与物体质量之间的技术矛盾。
改善的参数为物体质量,恶化的参数为形状。由矛盾矩阵表查
到发明原理为(见表5):
表5矛盾矩阵表1
(3)局部特性原则——使物体的不同部分应当具有不同的功能;
(4)增加不对称性原则——物体的对称形式转为不对称形式;
(7)嵌套原则——一个物体通过另一个物体的空腔;
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(14)曲面化原则——从直线部分过渡到曲线部分,从平面过渡到球面,从正六面体或平行六面体过渡到球形结构;
(17)向另一维度过渡的原则——利用多层结构替代单层结构。
我们采用发明原理7(嵌套原则),在尺子的下方设计滑块嵌套于轨道中的结构用于方便直尺移动。
2.为使用方便,尺子不应太大,这就能减小尺子占有的体积,但同时也将引起尺子的形状复杂度提高,构成物体的面积与形状之间的矛盾。
改善的参数为物体的面积,恶化的参数为形状。由矛盾矩阵表查得发明原理为(见表6):
表6矛盾矩阵表2
(4)不对称原则——物体的对称形式转为不对称形式;
(14)曲面化原则——从直线部分过渡到曲线部分,从平面过渡到球面,从正六面体或平行六面体过渡到球形结构;
(15)动态原则——将物体分成彼此相对移动的几个部分;
(17)向另一维度过渡的原则——利用多层结构替代单层结构。
我们采用发明原理15(动态原则),将直尺与滑块两个相对移动结合在一起,实现一直画直线的功能。
3.为了增多工具的实用性及多用性,由上述知,尺子要实现包括绘制测量、同时适用于左、右手的人在内的多种功能,为使结构简便
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要使一个工具具有多种功能或使某结构具有多种功能,构成实用性及多用性与结构稳定性之间的矛盾。
改善的参数为实用性及多用性,恶化的参数为结构稳定性。由矛盾矩阵表查得发明原理为(见表7):
表7矛盾矩阵表3
(1)分割原则——将物体分容易组装和拆卸的部分;
(3)局部性原则——使物体的不同部分应当具有不同的功能;
(24)中介原则——把另一个(易分开的)物体暂时附加 …… 此处隐藏:916字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……