解决洒水车液位计易破损的问题 |
浏览: 346 次
|
河南通宇集团-新源动力
摘要:液位计是罐体内部液体高度的计量装置。我们的液位计采用的是市场最常见的连通器原理液位计,然而自从采用球面封头的罐体后,液位计经常出现破损现象。 通过TRIZ理论的系统分析,我们发现了原液位计系统组件的复杂及组件功能的重复,通过系统裁剪,我们优化了原液位计系统,降低了加工成本,使其结构更科学、更实用。 通过TRIZ理论的因果分析,我们找到了造成液位计已破损的根本原因是球面定位精度低。我们通过降低液位计精度要求和提高球面定位精度两个方面入手,运用矛盾矩阵,查找创新原理的方法,找到了解决问题的多个方案。 通过对方案的比较分析,结合资源分析,我们多个方案结合,找到了解决问题的最终方案,圆满的解决了洒水车液位计已破损的问题
一、问题描述 液位计是罐体内部液体高度的计量装置,是洒水车等罐体车的重要部件。普通液位装置均采用连通器原理,这种液位计经济、实用、性能可靠,是目前运用最普遍的液位计装置。 随着时代的进步,洒水车罐体也由平面封头,逐步演化为带有弧度的球面封头,这种封头外形更加时尚、美观。然而自从采用球面封头后,安装在球面封头上的液位计装置,在正常使用过程中,频频出现标尺破损现象,给企业和个人造成不小的经济损失。 问题发生的条件: 1、采用球面封头之后。 2、车辆行驶过程中。 二、解题流程 1、系统分析 2、因果分析 由系统功能分析得出: 系统组件复杂,组件功能重复,需要进行优化。 由因果分析得出: 液位计标尺破损的直接原因: 1、车辆行驶震动,造成标尺应力集中。 2、液位计标尺材质存在过脆的问题。 液位计标尺破损的根本原因: 球面封头的测量及定位困难,造成液位计支点的定位及安装精度降低。 要解决的问题: 1、降低液位计支点的精度要求。 2、提高球面封头的测量及定位精度 (1)技术矛盾与创新原理: 描述矛盾:用液位标尺计量简单,但标尺易破损。 技术矛盾一:改善参数:控制与测量的复杂性 恶化参数:形状 创新原理:15、动态化原理 13、反向作用原理 39、惰性环境 描述矛盾:用连通器液位计计量简单,但液位计可靠性变差。 技术矛盾二:改善参数:控制与测量的复杂性 恶化参数:可靠性 创新原理:27、廉价替代品 40、复合材料 28、机械系统替代 描述矛盾:球面封头外形美观时尚,但球面封头测量、定位困难。 技术矛盾三:改善参数:形状 恶化参数:控制与测量的复杂性 创新原理:1、分割原理 27、廉价替代品 13、反向作用原理 39、惰性环境 拟采用的创新理论 通过查找分析创新原理,选择适用于本项目的创新原理有:13、反向作用原理;15、动态化原理;40、复合材料原理;28、机械系统替代。 物场分析 根据物质—场模型一般解,可以找到两种解法: 1、加入第三种物质S3,用来阻止有害作用。 2、增加另一个场F2,来抵消原来的害场F1。 选择解法:加入第三种物质S3,用来阻止有害作用。 系统裁剪 根据系统剪裁法则的指导,将功能价值相对较低的组件进行逐步裁剪,剪裁掉了直接头、抱箍、螺栓、和控制开关,得到了优化后的液位计系统。
备选方案一: 通过反向作用创新原理给我们的提示“使一个物体的位置颠倒”,可采用将球面封头与罐体焊接后竖立时测量定位,改为球面封头与罐体焊接前水平放置时测量定位,提高测量和定位的方便性及精确性。 备选方案二: 通过动态化创新原理给我们的提示“使一个物体或其环境在操作的每一个阶段自动调整以达到优化性能” ,可采用形状记忆合金替代碳钢的液位计两端支点,使液位计标尺时刻处在最佳位置,减少有害作用。 备选方案三: 通过复合材料创新原理给我们的提示“将材质单一的材料改为复合材料” ,可采用透明的PVC管替代材质胶脆的有机玻璃管,用PVC管的强度和韧性来减少有害作用。 备选方案四: 通过机械系统替代创新原理给我们的提示“用光学或视觉、听觉、味觉、嗅觉系统替代机械系统” ,可采用“声波探测原理的液位计结构替代传统连通器原理液位计的机械结构” 。 备选方案五: 根据物质场分析一般解“加入第三种物质S3,用来阻止有害作用”,考虑在支点与标尺的连接中增加弹性橡胶套,或者使用弹性材料作为标尺的支点,以阻止底盘震动带来的有害作用部分。 三、最终方案确定 多个方案组合使用: 备选方案一: 通过创新原理给我们的提示“使一个物体的位置颠倒”,可采用将球面封头与罐体焊接后竖立时测量定位,改为球面封头与罐体焊接前水平放置时测量定位,提高测量和定位的方便性及精确性。 备选方案三: 通过创新原理给我们的提示“将材质单一的材料改为复合材料” ,可采用透明的PVC管替代材质胶脆的有机玻璃管,用PVC管的强度和韧性来减少有害作用。 备选方案五: 根据一般解“加入第三种物质S3,用来阻止有害作用”,考虑在支点与标尺的连接中增加弹性橡胶套,或者使用弹性材料作为标尺的支点,以阻止底盘震动带来的有害作用部分。 |