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基于TRIZ的鋼管十字卡扣創新設計

基于TRIZ的鋼管十字卡扣創新設計:

1.問題描述

如圖2所示，傳統的鋼管十字(直角)扣件采用兩套螺栓分別緊固兩根鋼管，安裝拆卸慢，影響施工進度。此外，多一套螺栓會增加安全隱患，緊固件節點的連接質量會受到緊固件本身質量和工人操作的影響。因此，傳統鋼管十字(直角)扣件的創新設計將有助于提高其工作效率和安全系數。

基于TRIZ的鋼管十字卡扣創新設計

2.矛盾分析

安裝拆卸速度慢，工程參數換算成TRIZ就是“時間損耗”。安全系數不高，換算成TRIZ的工程參數為“可靠度”。需要通過增加安裝時間來解決，但這種解決方式費時費力，影響施工進度。定義技術矛盾是為了改善“時間損失”。惡化了“可靠性”。查看技術矛盾解決矩陣表:M(25-27)=[10 30 4]。對應的創新原理有:預作用原理、柔性殼膜原理、不對稱原理。在對獲得的三個原理進行簡單分析后，利用機械設計的相關知識，得到了專注于解決問題的創新原理。軟殼薄膜原理難以實施，即使實施也會存在安全隱患；最后，只能從不對稱的原則出發。

3.解決方案和創新結果

不對稱原理，顧名思義就是把產品的對稱形式變成非對稱形式，如果物體不是對稱的，不對稱的程度就會加強。眾所周知，機械零件可以采用不對稱結構，不對稱原理可以使機械結構有更多的選擇。從圖2可以看出，傳統的鋼管十字(直角)扣件具有對稱性的特點，而顯然創新的方式就是增加其不對稱性。

新款鋼管十字卡扣。由TRIZ不對稱原理獲得的新卡扣將原來的兩組螺栓緊固鋼管改為一組螺栓緊固鋼管。其工作原理是上下扣板分別與扣座、上下扣板銷連接，上下扣板可分別繞上下扣板銷轉動。扣座上的兩個半圓形凹槽垂直相交，丁字螺栓可以繞下軸轉動

結論:

扣件式鋼管腳手架是我國應用最廣泛的結構形式之一。然而，在扣件式鋼管腳手架的施工、操作和拆除過程中，經常會發生各種事故。因此，在提高其工作效率的同時，還需要提高其安全系數。該設計結構簡單，穩定性好，拆裝速度快，安全系數高。只要在設計中識別出技術矛盾，就可以利用TRIZ理論快速找到解決問題的方向，然后結合專業。