【文章內(nèi)容簡介】 出解決問題的原理和方向。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)在產(chǎn)品創(chuàng)新中的地位 產(chǎn)品創(chuàng)新是制造業(yè)在市場競爭中取勝的關(guān)鍵。如果把產(chǎn)品設(shè)計(jì)分為產(chǎn)品定義、概念設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)及詳細(xì)設(shè)計(jì)幾個(gè)階段，而概念設(shè)計(jì)則是與創(chuàng)新緊密相關(guān)的一個(gè)階段，是產(chǎn)品開發(fā)過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，是制造業(yè)的靈魂。產(chǎn)品的功能、造型、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、成本以及可制造性、可維修性、報(bào)廢后的處理以及人 機(jī) (產(chǎn)品 ) 環(huán)境關(guān)系等等， 原則上都是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段確定的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，產(chǎn)品生命周期成本的 80%~90%是由設(shè)計(jì)階段最早的 10%~20%環(huán)節(jié)決定的。產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì) 的能力已成為決定企業(yè)乃至國家在全球化競爭中地位的首要因素。 創(chuàng)新理論 相對于傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法，比如試錯(cuò)法、頭腦風(fēng)暴法等， TRIZ 理論具有鮮明的特點(diǎn)和優(yōu)勢。它成功地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，著力于澄清和強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)中存在的矛盾，而不是逃避矛盾；它的最終目標(biāo)是完全解決矛盾，獲得最終的理想解，而不是采取折衷或者妥協(xié)的做法；它基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個(gè)設(shè)計(jì)與開發(fā)過程，而 不再是隨機(jī)的行為。 文獻(xiàn)綜述總結(jié) 通過文獻(xiàn)的閱讀，我更加清楚地了解到目前我國垃圾現(xiàn)狀和垃圾處理處理的一般方法，明確垃圾分類必須從收集垃圾的源頭開始，從而加深對自己畢設(shè)課題任務(wù)的理解。同時(shí)我也知道創(chuàng)新對一個(gè)國家的重要性，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)也十分重要， 因?yàn)檠b備制造業(yè)是我國工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，但它還存在著產(chǎn)品老化、技術(shù)創(chuàng)新能力不足等情況，關(guān)鍵是缺乏快速響應(yīng)市場的新產(chǎn)品開發(fā)及制造技術(shù)創(chuàng)新的能力，迫切需要獲得新產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)的支持。 生活垃圾的收運(yùn)、處理是一個(gè)巨大的系統(tǒng)工程，涉及到從垃圾產(chǎn)生地的收集一直到垃圾的處 理方法和垃圾消納的全過程。為實(shí)現(xiàn)垃圾的減容運(yùn)輸，提高運(yùn)輸?shù)男?，解決垃圾在中轉(zhuǎn)站到填埋場的運(yùn)輸過程中對環(huán)境的再污染問題，更為有效地利用目前的填埋容量。延長填埋場的使用年限，進(jìn)行垃圾的壓縮是必要的。 比較垃圾的壓縮打包和垃圾的其他運(yùn)輸方式，垃圾壓縮打包對目前的垃圾收運(yùn)、處理系統(tǒng)的改北京 工商大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化 變較少。因此，推薦采用垃圾壓縮打包系統(tǒng)，對現(xiàn)有的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)行改進(jìn)，只需添置相關(guān)設(shè)備，就可以實(shí)現(xiàn)垃圾的高效、無污染運(yùn)輸和處理。 第 3 章 帶壓縮機(jī)構(gòu) 回收箱 的 總體設(shè)計(jì) 廢棄物 回收箱的簡介 經(jīng)過市場調(diào)研后，我們設(shè)計(jì)的這款廢棄物 回收箱 適用在大型公共場合，如天安門廣場，大型平地型公園，公共運(yùn)動(dòng)場所等。這種公共場合不同于居民社區(qū)，其收容的垃圾種類相對較為單一，多為 飲料瓶和一些紙類 ，煙頭 等固體 廢棄 物品， 這樣垃圾 比較容易分類和回收。 所以根據(jù)這種地域性使用特點(diǎn)，我們要設(shè)計(jì)的這款垃圾桶主要是要能夠滿足移動(dòng)的要求，目的是使垃圾桶的放置不會(huì)破壞 公共場所本來自然的藝術(shù)美感，同時(shí)也要秉承以人為本的設(shè)計(jì)理念， 注意與 公共 環(huán)境的搭配和人文色彩的調(diào)和。 力求與 多變的 公共場所 規(guī)劃相統(tǒng)一， 并與 人們追求生活多姿的心理相適應(yīng)。 同時(shí)要考慮分類要求，因?yàn)?垃圾是放錯(cuò)了地方的 財(cái)富。 根據(jù)使用場合的情況， 我 們 認(rèn)為 收集的 垃圾比較科學(xué)的應(yīng)該被劃分為三類，分別是可回收物、有害垃圾和其他垃圾 。 其次要注意垃圾桶的外觀設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)要綜合考慮使用環(huán)境的整體藝術(shù)美感和人們的審美觀念。只要這三部分得到有機(jī)的結(jié)合，在滿足功能的同時(shí)，再添加一些人文色彩，這個(gè)垃圾桶一定會(huì)受人們的青睞。所以，這款產(chǎn)品將是科技與人文結(jié)合的產(chǎn)物，是社會(huì)物質(zhì)與文明進(jìn)步的標(biāo)志。 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)任務(wù)中要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作： 下壓和收縮。當(dāng)然也不能一直下壓和收縮，要按照程序執(zhí)行，每次下壓的深度要根據(jù)回收箱桶內(nèi)的垃圾量確定下壓深度。壓縮 時(shí)應(yīng)注意下列問題： (1) 壓縮要有力，不會(huì)出現(xiàn)垃圾蓬松而壓不下去的情況； (2) 要實(shí)現(xiàn)下壓速度適當(dāng)，收縮迅速 ； （ 3）壓縮能夠流暢，壓縮充分，同時(shí)不影響投垃圾 ； （ 4）當(dāng)壓縮到底不能再壓時(shí)，機(jī)構(gòu)能打滑，不致使機(jī)構(gòu)損壞； (5) 下壓時(shí) 外觀 要 新穎，能吸引想投放垃圾人群的注意力。 （ 6）壓板與回收箱桶內(nèi)壁間隙適當(dāng)，防止損壞桶內(nèi)環(huán)保袋。 根據(jù)回收箱的壓縮功能和實(shí)際回收箱的應(yīng)用性的要求，整個(gè)回收箱的體積被設(shè)定為長 1150mm，寬 650mm，高 1000mm的長方體，上蓋的高度為 350mm,即壓 縮裝置收緊后高度在 350mm左右?；厥障浔粚ΨQ的放在兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)裝置放在回收箱的底部，壓縮裝置放在回收箱的頂部。當(dāng)壓縮裝置收緊的時(shí)候，上蓋和回收箱桶身之間形成投擲垃圾的通道。當(dāng)感應(yīng)裝置得到信號(hào)時(shí)，壓縮裝置啟動(dòng)，伸桿彈出，帶著壓板進(jìn)行壓縮功能，將垃圾進(jìn)行擠壓。見圖 31： 圖 31 回收箱總體布局示意圖 壓縮裝置基本布局 壓縮裝置被設(shè)置在回收箱頂部的空余位置，充分利用上蓋的空間。壓縮裝置的導(dǎo)軌被對稱放在上蓋的兩側(cè)，滑塊和滑桿兒，按照預(yù)算的行程進(jìn)行安裝。傳動(dòng)齒輪被放在整個(gè)上蓋的中心即滑道的中心。 滑線繞過中心齒輪與滑塊連接。當(dāng)舵機(jī)得到信號(hào)時(shí)，帶動(dòng)齒輪進(jìn)行壓縮傳動(dòng)。見圖 32 圖 32 回收箱壓縮裝置布局示意圖 第 4 章 回收箱 壓縮 功能設(shè)計(jì) 壓縮功能 分析 壓縮功能 現(xiàn)在的回收箱一般都不具有壓宿功能，回收箱空間利用率比較低，如果在回收箱內(nèi)加入一種壓宿裝置，就能大大提高回收箱的效率，并且垃圾在運(yùn)輸?shù)倪^程中不易散發(fā)臭 味 ，很好的制止了二次污染。 為實(shí)現(xiàn)垃圾的減容運(yùn)輸，提高運(yùn)輸?shù)男?，解決垃圾在中轉(zhuǎn)站到填埋場的運(yùn)輸過程中對環(huán)境的再污染問題，更為有效地利用目前的填埋容量。延長填埋場的使用年限， 進(jìn)行垃圾的壓縮是必要的。北京 工商大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化 垃圾壓縮的意義主要在于實(shí)現(xiàn)垃圾的減容運(yùn)輸和處置，提高設(shè)備的使用率，減少運(yùn)輸過程中的消耗。蓬松的垃圾水分含量較高，一般為 40%， 有時(shí)甚至高達(dá) 60%，而且空隙率大，有壓縮的余地。其實(shí)質(zhì)是將填埋場的推土機(jī)壓實(shí)提前到中轉(zhuǎn)站用壓縮設(shè)備完成，從而優(yōu)化整個(gè)的處置工藝。垃圾的壓縮打包一般在垃圾中轉(zhuǎn)站進(jìn)行。我們的設(shè)想是將這一過程在 回收箱 內(nèi)完成，可以實(shí)現(xiàn)垃圾的高效、無污染運(yùn)輸和處理。 垃圾分類就是將垃圾分類投放，并通過分類的清運(yùn)和回收使之重新變成資源。 根據(jù)我國城市垃圾的現(xiàn)狀 :城市垃圾 中無機(jī)成分多于有機(jī)成分 。不可燃成分多于可燃成份 。不可堆肥成分多于可堆肥成分。按垃圾成分大致有如下比例：爐灰、灰土等無機(jī)成分約占 56%，菜皮及其他食物垃圾約占 36%，紙類、織物類、金屬、塑料等不到 10%。垃圾篩選的意義主要在于實(shí)現(xiàn)垃圾分類堆放，對下一步進(jìn)行垃圾處理有著非常重要的意義。 回收箱桶的設(shè)計(jì)要和壓縮裝置相匹配，壓板要能夠壓入回收箱桶內(nèi)，而不發(fā)生碰壁現(xiàn)象，回收箱桶要便于取卸，便于清洗。因此，智能移動(dòng)回收箱還具有新穎可愛的外觀形象，能達(dá)到吸引人的目的。回收箱桶采用可拆卸式，箱體內(nèi)套 有環(huán)保塑料袋，便于清洗，取放垃圾也比較方便?；厥障湎潴w外表面可貼一些愛護(hù)環(huán)境的宣傳畫。既能 能增添整體環(huán)境的藝術(shù)美感，同時(shí)與人們追求多姿多彩的生活心理相適應(yīng) 。 未來發(fā)展功能 隨著技術(shù)的發(fā)展和科技的成熟，廢棄物回收箱可以變得更加的智能。那個(gè)時(shí)候，它可以智能移動(dòng)，自行收集街上的垃圾；還可以增添問訊的功能，回答路人的問題；在需要的時(shí)候還可以配置顯示屏，顯示地圖等視覺信息；在回收箱的頂部還可以安裝攝像頭等監(jiān)控信息使它成為一個(gè)義務(wù)的文明監(jiān)督員；在通身上還可以安裝一個(gè)快捷報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)需要的時(shí)候以最快的速度 和警察聯(lián)系。時(shí)代的進(jìn)步一定可以使本產(chǎn)品功能更加完善。 第 5 章 運(yùn)動(dòng)方案的確定 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案取決于機(jī)械的工作原理。完成同一生產(chǎn)任務(wù)的機(jī)器，可以有多種工作原理和運(yùn)動(dòng)方案，而同一種方案，又可以有不同的參數(shù)組合，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)具體要求發(fā)揮自己創(chuàng)造能力，設(shè)計(jì)出效率高，工作可靠，成本低的運(yùn)動(dòng)方案。 北京 工商大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 機(jī)械工程及自動(dòng)化 運(yùn)動(dòng)方案 根據(jù) 現(xiàn)階段城市垃圾處理的幾種方法，從技術(shù)上和可操作性上探討城市垃圾壓縮處理的必要性，比較了垃圾的壓縮打包與其它中轉(zhuǎn)方式， 我 采用垃圾的壓縮打包。 初步設(shè)想兩套方案 。運(yùn)行時(shí) ,壓縮系統(tǒng) 通過操作控制系統(tǒng) 運(yùn)行 ,垃圾就變成了 “ 壓縮餅干 ” 。以下詳細(xì)詳悉介紹三套方案： 方案一：采用自動(dòng)壓縮門原理，電動(dòng)機(jī)控制齒輪，齒輪帶動(dòng)在軌道上的齒條，在通過四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)底版下壓。結(jié)構(gòu)簡圖見圖 1。 方案二：采用螺旋機(jī)構(gòu)。爪型下壓，不工作時(shí)呈一字懸掛，節(jié)省空間；工作時(shí)，呈爪型張開下壓。結(jié)構(gòu)簡圖見圖 2。 方案三：對方案一進(jìn)行了改進(jìn)， 在回收箱箱蓋的下側(cè)設(shè)置擠壓裝置，箱中內(nèi)壁設(shè)置連動(dòng)裝置，擠壓裝置具有基座，連動(dòng)桿及壓盤，基座中設(shè)置可橫向移動(dòng)的滑塊。連動(dòng)桿一端設(shè)于滑塊，另一端設(shè)于壓板上。連動(dòng)裝置接于動(dòng)力源，實(shí)現(xiàn)壓縮和收縮。具體結(jié)構(gòu)見圖 43。 圖 51 自動(dòng)壓縮門原理的壓縮機(jī)構(gòu) 圖 52 爪型下壓裝置 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案取決于機(jī)械的工作原理。完成同一生產(chǎn)任務(wù)的機(jī)器，可以有多種工作原理和運(yùn)動(dòng)方案，而同一種方案，又可以有不同的參數(shù)組合，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)具體要求發(fā)揮自己創(chuàng)造能力，設(shè)計(jì)出效率高，工作可靠，成本低的運(yùn)動(dòng)方案。 三 種方 案比較： 方案一 傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)靈敏。缺點(diǎn)是在垃圾桶中占空間較大，工作易出停頓情況并且 其零部件數(shù)量較多，總體重量大 。方案二結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，丟垃圾時(shí)會(huì)出現(xiàn)垃圾丟在壓桿上的情況，不便采用。方案三結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)靈敏，造價(jià)低， 總體重量 輕 ， 應(yīng)用方便。既能靈活實(shí)現(xiàn)壓縮功能，并且壓縮效率得到了很大提高。 確定最終方案：從以上 三 種傳動(dòng)方 案的優(yōu)缺點(diǎn)的比較之后，綜合考慮得出結(jié)果，最后選定的傳動(dòng)方案為第三 種傳動(dòng)方案。 回收箱體設(shè)計(jì) 回收箱桶被對稱的放在兩側(cè)，壓縮裝置放在回收箱的頂部。當(dāng)壓縮裝置收緊的時(shí)候，上蓋和回收 箱桶身之間形成投擲垃圾的通道。 外箱包括上箱蓋，上箱蓋成 T型，壓縮系統(tǒng)位于箱蓋上，箱蓋中間放舵機(jī)作為動(dòng)力，連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)兩邊壓板同時(shí)下壓。 回收箱桶設(shè)計(jì) 我設(shè)計(jì)了一種新型回收箱桶，回收箱桶可套垃圾袋，便于清理，易可防止二次污染。外箱采用半開式，便于回收箱桶的取放。設(shè)計(jì)的回收箱桶可掛在回收箱箱體兩側(cè)，便于取卸。回收箱桶本身也是可拆卸的，桶底很容易就可以取下，便于清洗死角，散發(fā)異味。桶內(nèi)上內(nèi)壁前有八片夾片，可以將環(huán)保袋固定在回收箱桶內(nèi)，便于垃圾回收。垃圾裝滿后只要將環(huán)保袋取下來后套入新的環(huán)保袋可繼續(xù)使用，不會(huì)使垃圾粘在回收箱桶內(nèi)壁，更不會(huì)散發(fā)異味，起