轻型折臂式塔机起升-折臂机构的创新设计

    在现代化建设中，塔机作为提供水平运输和垂直运输的大型机械设备已成为建筑工地上一种必不可少的设备之一，塔机行业的发展与建筑业的发展密切相关，目前建筑业的发展方向一是向大规模发展，一是由于旧城改造须对原来的建筑物进行重建，建筑规模和场地都受限制，因此塔机也向两个方向发展即大型化和轻型化。而对于施工层高在20一40m的建筑，如采用轻型非自升塔机起升高度明显不足，若采用自升式塔机则又大材小用，因110寸轻型塔机进行创新，设计一种可对层高在20一40m的建筑物施工，且操作方便、经济合理的轻型塔机是必要的。QT20型折臂式塔式起重机就是为满足这一需要而设计的。该机设计新颖、结构合理、性能先进、使用方便可靠;增设折臂功能大大拓宽了使用范围;填补了我国上回转轻型非自升塔机的一项空白。为我国中小型施工企业提供了一种理想的施工机械。图1所示是QT2。型塔机的两种工作状态示意图。QT20型折臂式塔机虽然实现了起升折臂同一机构，但在进行折臂转换时需要将起升钢丝绳拆下，重新穿绕折臂钢丝绳进行折臂转换，折臂完成后再穿绕起升机构钢丝绳使塔机进行起吊工作。这种方式增加了操作步骤，浪费时间和人力，因此需要对QT20型折臂式塔机的起升折臂机构进行创新设计使其在进行折臂转换时不必再重新穿绕钢丝绳。起源于前苏联的TRIZ- 发明问题解决理论是产品创新的强有力工具，本文运用TRIZ和基于TRIZ的计算机辅助创新软件实现轻型折臂式塔机起升一折臂机构的创新。
   

    1 TRIZ理论的一些基本概念
   
    TRIZ是发明问题解决理论的俄文缩写。它是前苏联的Altshuler及其领导的一批研究人员从1946年开始，在分析了世界各国约二百五十万件专利后提出的理论。其主要目的是研究人类在进行发明创造和解决技术难题的过程中所遵循的科学原理和法则。分析是TRIZ的工具之一，包括产品的功能分析、理想解(IFR,idealfinalresult)的确定、可用资源分析、冲突区域的确定。分析是解决问题的一个重要阶段。设计中的重要突破、成本或复杂程度的显著降低往往是功能分析及裁剪的结果。
   
    TRIZ分析工具的理想化分析是通过对产品理想状态的描述来得到改进的产品。理想化是真实物体的极限状态，是对客观世界所存在物体的一种抽象，这种抽象客观世界既不存在，又不能通过试验验证。理想化的描述如下：
   
    理想机器:没有质量、没有体积、但能完成所需要的工作;
    理想方法:不消耗能量及时间，但通过自身调节，能够获得所需要的效应;
    理想过程:只有过程的结果，而无过程本身，突然就获得了结果;
    理想物质:没有物质，功能得以实现。
   
    产品处于理想状态下的解称为理想解。所谓理想状态就是以最少的投人得到最大的产出。理想解有如下4个特点.①消除了原系统的不足之处;②保持原系统的优点;③没有使系统变得更复杂;④没有引人新的缺陷。
   
    理想解可采用与技术实现完全无关的语言进行描述。有时候，理想解的正确描述会直接得出问题的解。TRIZ中确定理想解的步骤为.①设计的最终目的是什么?②理想解是什么?③达到理想解的障碍是什么?④出现这种障碍的结果是什么?⑤不出现这种障碍的条件是什么?创造这些条件存在的可用资源是什么?