第二十節(jié) 嵌套原理

1第二十節(jié)

嵌套原理

在TRIZ理論的40條創(chuàng)新原理中，第7條是嵌套原理。下面介紹嵌套原理的內(nèi)容與應(yīng)用。 TRIZ對嵌套原理的基本解釋是，就是設(shè)法使事物之間彼此相配合、相吻合或放入其中。在人類科技發(fā)展歷史上，有一些難題和創(chuàng)新就是通過嵌套原理才獲得圓滿解決的。

嵌套原理之一：將一個物體放在第二個物體中，將第二個物體放在第三個物體中……2圖20-1.謝爾蓋耶夫工商區(qū)套娃

案例1：俄羅斯套娃

俄羅斯有一種特產(chǎn)，是一種木制的玩具，叫俄羅斯套娃，它是由多個圖案相同的空心木娃娃一個套一個組成的，最多可套十幾個，如圖20-1。套娃有紅、藍、黑、綠、紫、金等多種顏色，傳統(tǒng)圖案是身穿俄羅斯民族服飾的姑娘畫像，這就是套娃的通稱。隨著手工藝的發(fā)展，套娃圖案還包括童話角色、政治人物、個人肖像等豐富素材。

套娃就是嵌套原理的典型應(yīng)用，體現(xiàn)了俄羅斯人的創(chuàng)意、時代工匠的精湛雕刻和繪畫技巧以及俄羅斯民族文化的傳承與積淀，受到世界各國朋友的喜愛。3

案例2：電線與電纜

19世紀60年代后期，隨著電的發(fā)明與應(yīng)用以及電氣化事業(yè)的突飛猛進，人類開啟了第二次工業(yè)革命，進入了“電氣時代”。用金屬來導(dǎo)電，得到極大的需求。但裸露的金屬線無法滿足室內(nèi)、室外，家庭、工廠，海底、地下，機器設(shè)備、電路板等各種環(huán)境下的用電安全需要。怎樣解決這個現(xiàn)實問題？

1879年，愛迪生發(fā)明白熾電燈后，為電燈配套發(fā)明了絕緣銅纜線，即在金屬銅線外面套上絕緣套管，從而發(fā)明了絕緣導(dǎo)線，對電的傳輸與普及應(yīng)用產(chǎn)生了重大意義。后來，人們把多根絕緣導(dǎo)線與外保護層嵌套組成電纜，進一步擴大了電線與電纜的廣泛應(yīng)用，如圖20-2。圖20-2.電線與電纜線

嵌套原理之二：讓一個物體穿過另一個物體的空腔。4

案例3：火車的車輪與輪箍

火車的車輪是火車的重要組成部分，如圖20-3，它需要承載巨大的重量，在鐵軌上高速馳騁而不停地發(fā)生滾動摩擦和滑動摩擦，其磨損程度可想而知。因此，火車在生產(chǎn)過程中對車輪的承載性、摩擦性、防腐性、安全性要求特別高，要求車輪有足夠承載強度和良好的耐磨性。為了應(yīng)對磨損、延長車輪壽命，必須使用耐磨的高強度合金鋼。但如果整個車輪都用這種合金材料，制造成本又會大大增加。那么如何解決這個問題呢？

現(xiàn)在通用的解決辦法是：用鑄鋼制造車輪，而用合金鋼制作輪箍，如圖20-4。組裝時將輪箍套在車輪的外緣，為了使輪箍緊密地套在車輪上，輪箍的內(nèi)徑要做得比車輪外徑稍微小一點，在套輪箍的時候先把輪箍加熱，然后套在車輪上，根據(jù)熱脹冷縮原理，冷卻后輪箍就能夠緊緊地箍在車輪上，加載也不會松脫，磨損后還可以只更換輪箍。既解決了磨損問題，又帶來了經(jīng)濟效益。圖20-3.火車車輪圖20-4.車輪的輪箍5

嵌套原理在生產(chǎn)、生活中的使用是非常普遍的，收音機上的拉桿天線，如圖20-5，折疊雨傘的傘柄，如圖20-6，測量用的鋼卷尺，如圖20-7，伸縮變焦相機的鏡頭，如圖20-8，通信用的光纖，如圖20-9，超市手推車，如圖20-10等等。嵌套原理的運用，不僅是物理形態(tài)的變化，對提高產(chǎn)品的質(zhì)量、性能和特