周金林+張明勤+王日君

摘要：針對目前手提式鋼筋彎曲機的兩凹型輪的距離不可調(diào)整的問題，依據(jù)TRIZ理論，分析設(shè)計過程中存在的技術(shù)沖突，應(yīng)用分割原理，對手提式鋼筋彎曲機進行改進設(shè)計，提出了設(shè)置多組凹型輪的解決方案，有效解決了凹型輪的距離可調(diào)的問題。

關(guān)鍵詞：TRIZ；鋼筋彎曲機；技術(shù)沖突；發(fā)明原理

1 緒論

鋼筋彎曲機是鋼筋加工中不可或缺的工具設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用在建筑場合，它主要用于對鋼筋的彎曲和切斷?？紤]到固定式鋼筋彎曲機的不可移動性和難以移動性，手提式鋼筋彎曲機也因此而誕生。然而，現(xiàn)有的手提式鋼筋彎曲機存在著不能靈活地調(diào)整兩凹型輪距離的問題，這對于多規(guī)格、復(fù)雜條件下的鋼筋彎曲任務(wù)又提出了新的挑戰(zhàn)。

TRIZ作為一種創(chuàng)新方法，以能夠有效提升人們的創(chuàng)新能力和快速解決各行各業(yè)的技術(shù)與管理難題而蜚聲全球，幫助人們解決了若干棘手的技術(shù)難題。TRIZ理論的解題工具之一的40條發(fā)明原理也應(yīng)用廣泛，通過將技術(shù)沖突轉(zhuǎn)化為TRIZ的標準沖突，在沖突矩陣中查找對應(yīng)的發(fā)明原理來解決。本文將TRIZ的發(fā)明原理應(yīng)用于鋼筋彎曲機的改進。

2 當前問題的描述

在應(yīng)用手提式鋼筋彎曲機的場合，多面臨著鋼筋彎曲半徑固定、鋼筋彎曲程度單一和鋼筋彎曲速度較慢的問題。這主要歸因于兩凹型輪距離固定（如圖1所示），不能針對特殊的鋼筋直徑和鋼筋長度完成彎曲和調(diào)直的任務(wù)。

現(xiàn)有的手提式鋼筋彎曲機多為單人一臺設(shè)備，同時對不同規(guī)格的鋼筋進行彎曲和調(diào)直。由于不同規(guī)格的鋼筋有不同的直徑參數(shù)，這就會導(dǎo)致一臺設(shè)備工作時，在不同的條件下彎曲和調(diào)直的任務(wù)時間和效率不一。為了減少這種問題的出現(xiàn)，優(yōu)化鋼筋彎曲和調(diào)直的過程，需調(diào)節(jié)支架上的兩凹型輪距離，這種距離調(diào)節(jié)的問題亟待解決，從而解決鋼筋彎曲半徑固定、鋼筋彎曲程度單一和鋼筋彎曲速度較慢的問題。分析得知，所面臨的問題的原因是凹型輪與支架直接固定。

3 基于發(fā)明原理的手提式鋼筋彎曲機的改進設(shè)計

3.1 技術(shù)沖突問題的解決原理

技術(shù)沖突是指系統(tǒng)的一個方面得到改進時，削弱了另一方面。技術(shù)沖突的表現(xiàn)形式為一個系統(tǒng)匯總兩個參數(shù)A和B，即當A得到改善時，B則變得惡化。解決技術(shù)沖突的方式有兩種：一是直接應(yīng)用40個發(fā)明原理來解決；二是將所有遇到的問題中的技術(shù)沖突用39個通用工程參數(shù)進行描述，然后利用沖突矩陣來選擇可用的發(fā)明原理解決。40個發(fā)明原理可以幫助我們解決常見的技術(shù)沖突。

3.2 手提式鋼筋彎曲機的改進

（1）技術(shù)沖突一般化

沖突描述1：調(diào)整不同作用時間的鋼筋彎曲機的外觀結(jié)構(gòu)，調(diào)整兩凹型輪距離，導(dǎo)致設(shè)備在工作過程中易崩件。轉(zhuǎn)化成TRIZ標準沖突改善的參數(shù)：通用工程參數(shù)12（形狀）；惡化的參數(shù)：通用工程參數(shù)13（結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性）。

沖突描述2：人在任意時刻能夠控制彎曲機的兩凹型輪距離的距離，同時會使鋼筋彎曲機的可靠降低。轉(zhuǎn)化成TRIZ標準沖突改善的參數(shù)：通用工程參數(shù)33（可操作性）；惡化的參數(shù)：通用工程參數(shù)27（可靠性）。

（2）查找沖突矩陣及發(fā)明原理

1號原理（分割）：將兩凹型輪進行分割，分成無數(shù)等大小的兩凹型，對稱均布在牙桿的兩側(cè)，工人可以用工具選擇哪一組凹型輪露出以實現(xiàn)支撐功能。

4號原理（不對稱）：若考慮不對稱性原理，會是牙桿在活塞的作用下產(chǎn)生對鋼筋的不平衡力，易產(chǎn)生危險，故不予考慮。

27號原理（廉價品替代）：鋼筋彎曲機屬于建筑施工行業(yè)關(guān)乎建筑成果的質(zhì)量和穩(wěn)定性的設(shè)備，若用廉價品替代，比如使用橡膠材料的凹型輪，橡膠材料的凹型輪雖然可以在使用過程中自由彎曲調(diào)整兩輪間距，但是這會造成鋼筋彎曲的質(zhì)量下降，同時也會使鋼筋在彎曲過程中打滑，使經(jīng)濟性和穩(wěn)定性都欠缺。

3.3 最終解決方案

綜合上述發(fā)明原理，將原有的一對凹型輪更換為多對規(guī)格稍小的凹型輪，并且能夠人工選擇使用任意一對凹型輪進行工作，如圖2所示。

結(jié)論

本文基于TRIZ理論，研究了手提式鋼筋彎曲機的兩凹型輪距離的調(diào)整問題，利用發(fā)明原理解決了設(shè)計中的技術(shù)沖突，進行了手提式鋼筋彎曲機對于兩凹型輪位置設(shè)置的創(chuàng)新設(shè)計；應(yīng)用分割原理，提出了設(shè)置多組的凹型輪的解決方案，有效解決了凹型輪的距離可調(diào)的問題。

責編/馬銘陽

參考文獻

[1]張明勤，范存禮，王日君，張士軍.TRIZ入門100問——TRIZ創(chuàng)新工具導(dǎo)引.北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[2]張明勤，張士軍，陳繼文.TRIZ應(yīng)用綜合例析——軸頸磨損防護與修復(fù).北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[3]陳慶堂，鄭嘉燦，肖光鐙，葉倫峰，許銘澤，朱偉清.鋼筋切斷-雙頭彎曲一體機的設(shè)計研發(fā).機械設(shè)計與研究，2016：6-24.

[4]王增慧，潘健.使用TRIZ創(chuàng)新方法解決設(shè)備密封滲料問題.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016：4-233.

[5]鮑軍，毛京兵，邢志勝，張成彥，李奇.基于TRIZ理論的高壓氣動閥密封優(yōu)化設(shè)計研究.液壓氣動與密封，2016：3-24.

[6]柏才行，孟遂民，何嬌嬌.一種多功能鋼筋彎曲機的結(jié)構(gòu)設(shè)計.三峽大學學報（自然科學版），2012：4-34.

[7]王良文，沈曉濱，潘春梅，唐維綱，張小輝.國產(chǎn)鋼筋彎曲機的技術(shù)現(xiàn)狀與改良方向.鄭州輕工業(yè)學院學報（自然科學版），2010：4-25.

[8]吳偉.手提式鋼筋彎曲機（201621193166.0）[P].中國：實用新型專利，2017.5.

[9]沈軍.手提式液壓鋼筋彎曲調(diào)直一體機（201620396191.2）[P].中國：實用新型專利，2016.10.endprint