基于TRIZ原理的粉碎机锤片结构问题解决方案_木屑颗�；鷟秸秆颗�；鷟秸秆压块机|木屑制�；鷟生物质颗�；鷟富通新能源

锤片粉碎机是农产品深加工的关键设备之一，其最大问题是产量低、耗电量大，尤其是细粉粉碎产量更低，近年来，粉碎机生产企业在横宽型振动筛锤片粉碎机、T型锤片等方面取得一些研究成果，但在粉碎机的关键部件——锤片上的研究仍非常欠缺，目前我国粉碎机锤片的厚度在4～8 mm左右，当锤片厚度从8 mm减小到3 mm时，虽产量和效率提高15%以上，但也将带来三个明显的问题：1）容易产生弯曲变形以致粉碎机将不能工作；2）锤片不耐磨，容易被磨坏；3）抗冲击性变差，遇到石头、铁块等更易损坏．针对以上几个问题，本文利用TRIZ理论对粉碎机锤片结构进行分析，提出了几种新型结构的锤片，探索通过改进锤片从而提高粉碎机粉碎效率的途径．
1、锤片变薄导致容易产生弯曲变形问题
问题描述：谷物粉碎机在进行粉碎时，锤片的厚度越小，产量越大，粉碎效率越高；但锤片薄了，容易弯曲变形．
    需要改善的方面：减小锤片的厚度，
    造成恶化的方面：锤片弯曲变形．
    定义冲突：需要改善的参数，3#运动物体的长度；造成恶化的参数，13#稳定性．
    查冲突矩阵的原理解：
    1#，分割；8#重量补偿；
    10#，预操作；29#，气动与液压结构，分割原理是指将一个物体分成相互独立的部分，或使物体分成容易组装及拆卸的部分，或增加物体相互独立部分的程度．应用本原理可以将厚锤片分割成若干个薄锤片，由此得到一种多粉碎刃的新型锤片或组合锤片．
    重量补偿原理是指利用别的物体或空气、水等流体的提升力或其动力特性，可以利用别的物质来阻止锤片的弯曲变形，如利用被粉碎的物料，采用适当的锤片排列方式，利用被粉碎的物料在锤片之间的不均匀分布等．
    预操作原理是指事先完成部分或全部的动作或功能，或预先对物体进行必要的改变，预操作原理可利用对锤片的反向预变形来抵消锤片在工作中的变形，或在锤片上预先加上抵制变形的结构，但由于事先不能预知锤片的弯曲方向，这种方法不易实施．
    气动与液压结构原理是指将物体的固体部分用气体或流体代替，本原理将问题的解决方法引向气流粉粹．
2、薄锤片的快速磨损问题
    问题描述：谷物粉碎机在工作时，锤片的厚度越小，产量越大，粉碎效率也越高；但锤片薄了，容易导致磨损，
    需要改善的方面：减小锤片的厚度，
    造成恶化的方面：锤片磨损．
    定义冲突：需要改善的参数，7#运动物体的体积；造成恶化的参数，23#物质损失，
查冲突矩阵的原理解：
    36#相变39#惰性环境
    34#抛弃与修复1#分割
    相变是指利用物质相变时产生的某种效应（如体积改变、吸热或放热）．本原理可能不适合这一问题，
    惰性环境是指制造一种惰性环境，可以考虑各种可用的环境：真空、气体、液体和固体，固体惰性环境包括中性涂层、微�；蛞兀驹砜赡懿皇屎险庖晃侍猓�
    抛弃与修复在工作过程中迅速补充消耗或减少的部分．应用本原理可以得到这样的解决方案：薄锤片在磨损后，应能自动补充或手工快速补充被磨损的部分．
    分割原理（如前所述）．应用本原理可以将厚锤片分割成若干个薄锤片，由此得到一种多粉碎刃的新型锤片或组合锤片．
3、原料中硬杂质对锤片的破坏问题
    这里尝试使用TRIZ理论中的物一场分析与标准解来解决这一问题，下面使用的是简化标准解流程．
    按TRIZ中物质一场分析的方法，可建立如图1所示的模型．
    图l表达的含义是锤片S2在机械力Fi作用下，对被粉碎的谷物Sl施加了作用（即粉碎），但被粉碎的谷物Sl中的硬杂质（石块、铁块等）对锤片S2施加了有害作用．
    这个模型属于有害作用模型，可以应用TRIZ中的76个标准解进行解决．在76个标准解中，其1.2系列标准解是用来解决有害效应一类问题的，在这里可采用1.2.3标准解和1.2.4标准解．1．
2.3标准解的含义是引入一个新物质S3阻挡Sl对S2的破环作用，1.2.4标准解的含义是引入一个新场F2抵消原来场Fi的有害作用或转化有害作用为有利作用，
    应用本原理建立物质一场模型，S3是引入的新物质，Fz是引入的新�。�
    根据1.2.3标准解，需要引入一个新物质S3阻挡S2对Sl的破环作用，但这方面的结构比较难以实现，可能不适合本案例．
    根据1.2.4标准解，可得到这样的解决方案：在粉碎机中引入磁场或气流场或振动机械场来消除硬的杂质对锤片的破坏作用．利用这个结论可以得出相应的解决方案．
    图1至图3中的Si为被粉碎的谷物（包括杂质），S2为锤片，S3为新物质，Fi为机械场或机械力．
4、结果与结论
    1)利用分割原理得到的锤片新结构．将厚锤片头部分割成若干个薄锤片，得到多粉碎刃的新型锤片.
    2)利用抛弃与修复原理得到的锤片新结构．薄锤片磨损后能迅速得到补充，图5为一种组合锤片结构的示意图，在薄锤片头部磨损后可以调整其伸出长度．
    3)利用振动将硬的杂质去除．在粉碎机系统中，将进料装置改成振动进料，利用振动将谷物中的硬杂质如石块、铁块等去除．
    最终可得到一种新型去重、硬杂喂料器．相较于传统的喂料器，其可以去除质量大的杂质，以保证粉碎机正常工作，新型喂料器示意图见图6．
    利用TRIZ创新原理可以得到提高粉碎机粉碎效率、防止锤片被破坏的问题解决方案，这些解决方案均具有可操作性，而且从原理上讲可以根本解决现有粉碎机存在的问题．

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