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第38章 以新型洗衣机开发过程看形态分析思维法

发明创造也可以运用形态分析法,以求在对方方案“一网打尽”中获得可行的新方案。下面结合新型单缸洗衣机的开发,介绍这种技法的操作方式。

首先,对洗衣机进行因素分析,即确定完成洗净衣物所必备的基本因素。对洗衣机这类工业产品来说,最好是用功能来代替因素,以利于形象思考。先确定洗衣机的总体功能,再进行功能分解,就可得到若干分功能,这些分功能就是洗衣机的基本因素。如果我们定义洗衣机的总功能有“洗净衣物”,那么以此为目的去寻找其手段,便可得到“盛装衣物”,“洗涤去污”和“控制洗涤”等三项分功能。

接着,对各分功能进行形态分析,即确定实现这些功能要求的各种技术手段或功能载体。为此,发明创造者要进行信息检索,广思各种技术手段或方法。对一些新方法还可能进行实验或试验,以了解其应用的适用性和可靠性。在上述三种分功能中,“洗涤去污”,是最核心的一项,确定其功能载体时,要针对“分离”二字广思、深思和精思,从机、电、热等技术领域去寻找具有此功能的技术手段。

经过因素与形态分析,即可建立如下的洗衣机形态分析表。

利用表,可以进行各功能之间的形态要素的排列组合,从理论上说,能够得到3×4×3=36种方案。

在对36种组合的分析中,我们可以发现组合方案A1-B1-C2属于普通的波轮式洗衣机。这种洗衣机的工作原理是靠电动机驱动V带传动装置,使波轮旋转,产生水与衣物的机械式摩擦,配合洗涤剂的作用而使衣物与脏物分离。洗涤的时间由机械定时器控制。它的缺点是衣物磨损严重,耗电量大,洗涤效率低,易发生故障,有没有不用波轮的新型洗衣机呢?经过分析,便可发现组合方案A1-B2-C3、A1-B3-C2和A2-B4-C1等都属于非机械摩擦式的洗衣机方案。下面对这三种方案作简要的分析。

由A1-B2-C3构成的洗衣机可以说是一种电磁振荡式自动洗衣机。它没有波轮,也不用电动机,而是利用电磁振荡可以分离物料的原理来洗涤去污。据国外科研人员试验,按此开发的洗衣机具有洗净度高,不易损坏衣物的优点。此外,如果把桶内水排干,还可直接甩干衣物,具有一机两用的特点。

由A1-B3-C2构成的洗衣机,应该叫做超声波洗衣机。它也没有波轮和电动机。设计这种洗衣机的技术关键是要产生20000赫兹以上的超声波。这种超声波能产生很强的水压,使衣物纤维振动,使洗涤剂乳化,从而使脏物与衣物分离,达到洗涤去污的作用。在结构上,这种洗衣机离不开气泵、风量调节、送风管道、空气分散器等基本部件。由技术分析和试验可知,超声波洗衣机也具有磨损轻、洗净度高、无噪音、节水、节电等优点。

由A2-B4-C1构成的洗衣机,利用热水使纤维膨胀,在桶内水流作用下造成脏物脱离的原理设计,是一种简易的小型手摇洗衣机。它主要由旋转桶、支架所组成,工作时要往桶内灌装热水和洗涤剂,用手旋转洗衣桶。市面上曾出现过这种热压式洗衣机,虽然结构简单且价格低廉,但因技术相对落后,很快就被市场淘汰。

对于其他的组合方案,在此就不一一分析了。

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