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基于TRIZ原理設計自行車剎車裝置

圖一自行車剎車結構

顯然，當表面潮濕或拋光時，接觸面將具有較小的摩擦系數，從而具有較小的剎車力。或者杠桿式卡尺剎車沒有保護裝置，很容易被天氣損壞。此外，水膜或礫石會降低摩擦系數。事實上，自行車的設計標準要么是干地，要么是濕地。因此，有必要設計一種適用于任何天氣并確保安全駕駛的a 剎車型。這樣就需要TRIZ來解決系統矛盾。

系統沖突的計算:

為了得到正確的公式，需要重新分析系統沖突和設計要求。所討論系統的要求簡單定義如下:

制動器適用于任何氣候條件，避免了輪輞過度磨損。而且，制度本身也不能改變太多。

開發適合任何氣候條件的自行車剎車這個問題可以從兩個角度來評估。第一個想法是剎車由適合氣候條件的材料制成，無論是干的還是濕的，用戶應該在不同的天氣下更換不同的剎車材料。其次，當輪輞被水膜或礫石覆蓋時，在干燥或潮濕條件下會有不同的性能。因此，在找到核心問題之前，解決這個問題并不容易。然而，解決矛盾問題的常用方法可以簡單地表述如下:

1.通過改變或調整剎車，在干燥或潮濕條件下的可靠性得到提高。但是使用起來不方便。

2.通過調整技術參數，如剎車和rim，提高任何條件下的穩定性。

通過使用阿利特·舍雷爾的矛盾矩陣和40個發明原理，人們不必在系統的矛盾中妥協。包含矛盾的問題可以在矛盾矩陣中再次陳述如下:

A.性能的“可靠性”導致性能的“便捷性”下降。

B.性能“穩定”導致性能“有害副作用”。

從矛盾矩陣“可靠性/便利性”中，我們可以看到三個發明原理。如下圖所示:

1．便宜的短期使用的物體代替昂貴的持久使用的（27）

2．轉向另一個維度（17）

3．復合材料（40）

重復以上步驟，得到關于“穩定性/有害副作用”的技術矛盾。建議的發明原理如下:

1．改變物體的物化性能（35）

2．媒介（24）

3．柔性或者膜（30）

4．機械震動（18）

概念設計

考慮到系統要求，嘗試同時使用“復合材料”和“介質”是可行的。

“復合材料”的原理是:

“用復合材料代替均勻材料”

“媒體”的原則是:

"使用中間對象來傳遞或執行功能"

將一個對象與另一個易于短時間移除的對象連接起來。

一個單獨的剎車結構是上述“復合材料”原理的應用。這是一種克服可靠性和方便性之間矛盾的便捷方法。一位名叫理查德·埃弗雷特的美國人申請了這項專利，并于1999年獲得通過。該裝置由兩種不同的彈性橡膠組成，分別適用于干燥和潮濕條件。

基于TRIZ原理設計自行車剎車裝置

通過結合“復合材料”和“介質”，可以獲得理想的設計，并獲得專利。如圖3所示，剎車前端安裝了一個可移動的軟橡膠，通過彈簧調節傾斜度。將橡膠面移動到離輪輞預設距離的位置。剎車，移動橡膠首先接觸輪輞，擦去水膜、沙子和灰塵。剎車當皮革接觸到輪圈時，在任何天氣條件下都能產生同樣的效果。就這樣，TRIZ成功解決了這個系統矛盾問題。

基于TRIZ原理設計自行車剎車裝置