基于TRIZ理论设计耐磨混凝土弯头

本文根据TRIZ理论设计了耐磨混凝土弯头。采用创新方法(TRIZ)+引进先进技术手段+技术指导，取得良好效果。

针对混凝土弯头在摩擦力和冲击力的共同作用下磨损的问题，我们的初步设想是对弯头的易损部位进行局部加厚，从而延长弯头的使用寿命。然而，这也带来了新的问题。局部增厚增加了弯头的重量，这也增加了整车的重量，导致整个管道系统平衡不良，泵送时振动增加。

利用工程问题描述理论，将上述问题转化为矛盾问题模型。参考39个工程参数，弯头局部增厚可描述为标准参数14强度，弯头重量增加可描述为2号静止物体重量。

技术矛盾是固定物体的x-14号强度和y-2号重量。

使用创新原理问题解决模型

根据上面定义的技术矛盾，查询矛盾矩阵(表1)，得到innovation原理12，14，15，16。

创新原理40复合材料原理-用复合材料替代同质材料。

创新原理26复制原理。

创新原理27廉价替代品原理。

创新原理1部门原理-将物体分成易于组装和拆卸的部件。

利用上面推荐的创新原理，结合弯头原理，类比应用得出以下解决方案。

1.材料弯头

说明:用复合材料代替纯钢弯头，外层为钢，内层为耐磨陶瓷。

2.复合快换弯头

描述:用一个简单便宜的肘关节复制品代替易受伤的肘关节。为方便更换弯头，采用快速接头实现快速更换弯头。

3.可更换管套弯头

描述:在弯管内安装一个便宜的耐磨套筒。用新的磨损套替换旧的磨损套很容易。

4.可拆卸耐磨混凝土弯头

说明:将弯头的易磨损部位拆分，通过法兰连接安装在弯头上。

程序实施：

通过对上述方案的可行性、成本和使用寿命的分析，最终选择方案4——可拆卸耐磨混凝土弯头作为实施方案。实验表明，新型可拆卸耐磨混凝土弯头的使用寿命是原弯头的2~3倍，成本仅为原弯头的1.1~1.2倍。

结论：

TRIZ理论可以实现快速的产品创新，是解决技术问题的有力理论工具。它能使设计师突破思维惯性，进行创造性思维；它可以为设计师解决问题提供正确的方向，有效指导设计师进行产品创新设计，从而避免产品设计周期长、创新水平低的缺点。