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文档简介

1第二十节

嵌套原理

在TRIZ理论的40条创新原理中,第7条是嵌套原理。下面介绍嵌套原理的内容与应用。 TRIZ对嵌套原理的基本解释是,就是设法使事物之间彼此相配合、相吻合或放入其中。在人类科技发展历史上,有一些难题和创新就是通过嵌套原理才获得圆满解决的。

嵌套原理之一:将一个物体放在第二个物体中,将第二个物体放在第三个物体中……2图20-1.谢尔盖耶夫工商区套娃

案例1:俄罗斯套娃

俄罗斯有一种特产,是一种木制的玩具,叫俄罗斯套娃,它是由多个图案相同的空心木娃娃一个套一个组成的,最多可套十几个,如图20-1。套娃有红、蓝、黑、绿、紫、金等多种颜色,传统图案是身穿俄罗斯民族服饰的姑娘画像,这就是套娃的通称。随着手工艺的发展,套娃图案还包括童话角色、政治人物、个人肖像等丰富素材。

套娃就是嵌套原理的典型应用,体现了俄罗斯人的创意、时代工匠的精湛雕刻和绘画技巧以及俄罗斯民族文化的传承与积淀,受到世界各国朋友的喜爱。3

案例2:电线与电缆

19世纪60年代后期,随着电的发明与应用以及电气化事业的突飞猛进,人类开启了第二次工业革命,进入了“电气时代”。用金属来导电,得到极大的需求。但裸露的金属线无法满足室内、室外,家庭、工厂,海底、地下,机器设备、电路板等各种环境下的用电安全需要。怎样解决这个现实问题?

1879年,爱迪生发明白炽电灯后,为电灯配套发明了绝缘铜缆线,即在金属铜线外面套上绝缘套管,从而发明了绝缘导线,对电的传输与普及应用产生了重大意义。后来,人们把多根绝缘导线与外保护层嵌套组成电缆,进一步扩大了电线与电缆的广泛应用,如图20-2。图20-2.电线与电缆线

嵌套原理之二:让一个物体穿过另一个物体的空腔。4

案例3:火车的车轮与轮箍

火车的车轮是火车的重要组成部分,如图20-3,它需要承载巨大的重量,在铁轨上高速驰骋而不停地发生滚动摩擦和滑动摩擦,其磨损程度可想而知。因此,火车在生产过程中对车轮的承载性、摩擦性、防腐性、安全性要求特别高,要求车轮有足够承载强度和良好的耐磨性。为了应对磨损、延长车轮寿命,必须使用耐磨的高强度合金钢。但如果整个车轮都用这种合金材料,制造成本又会大大增加。那么如何解决这个问题呢?

现在通用的解决办法是:用铸钢制造车轮,而用合金钢制作轮箍,如图20-4。组装时将轮箍套在车轮的外缘,为了使轮箍紧密地套在车轮上,轮箍的内径要做得比车轮外径稍微小一点,在套轮箍的时候先把轮箍加热,然后套在车轮上,根据热胀冷缩原理,冷却后轮箍就能够紧紧地箍在车轮上,加载也不会松脱,磨损后还可以只更换轮箍。既解决了磨损问题,又带来了经济效益。图20-3.火车车轮图20-4.车轮的轮箍5

嵌套原理在生产、生活中的使用是非常普遍的,收音机上的拉杆天线,如图20-5,折叠雨伞的伞柄,如图20-6,测量用的钢卷尺,如图20-7,伸缩变焦相机的镜头,如图20-8,通信用的光纤,如图20-9,超市手推车,如图20-10等等。嵌套原理的运用,不仅是物理形态的变化,对提高产品的质量、性能和特

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