錘片粉碎機是農(nóng)產(chǎn)品深加工的關(guān)鍵設(shè)備之一，其最大問題是產(chǎn)量低、耗電量大，尤其是細粉粉碎產(chǎn)量更低，近年來，粉碎機生產(chǎn)企業(yè)在橫寬型振動篩錘片粉碎機、T型錘片等方面取得一些研究成果，但在粉碎機的關(guān)鍵部件——錘片上的研究仍非常欠缺，目前我國粉碎機錘片的厚度在4～8 mm左右，當(dāng)錘片厚度從8 mm減小到3 mm時，雖產(chǎn)量和效率提高15%以上，但也將帶來三個明顯的問題：1）容易產(chǎn)生彎曲變形以致粉碎機將不能工作；2）錘片不耐磨，容易被磨壞；3）抗沖擊性變差，遇到石頭、鐵塊等更易損壞．針對以上幾個問題，本文利用TRIZ理論對粉碎機錘片結(jié)構(gòu)進行分析，提出了幾種新型結(jié)構(gòu)的錘片，探索通過改進錘片從而提高粉碎機粉碎效率的途徑．
1、錘片變薄導(dǎo)致容易產(chǎn)生彎曲變形問題
  問題描述：谷物粉碎機在進行粉碎時，錘片的厚度越小，產(chǎn)量越大，粉碎效率越高；但錘片薄了，容易彎曲變形．
    需要改善的方面：減小錘片的厚度，
    造成惡化的方面：錘片彎曲變形．
    定義沖突：需要改善的參數(shù)，3#運動物體的長度；造成惡化的參數(shù)，13#穩(wěn)定性．
    查沖突矩陣的原理解：
    1#，分割；8#重量補償；
    10#，預(yù)操作；29#，氣動與液壓結(jié)構(gòu)，分割原理是指將一個物體分成相互獨立的部分，或使物體分成容易組裝及拆卸的部分，或增加物體相互獨立部分的程度．應(yīng)用本原理可以將厚錘片分割成若干個薄錘片，由此得到一種多粉碎刃的新型錘片或組合錘片．
    重量補償原理是指利用別的物體或空氣、水等流體的提升力或其動力特性，可以利用別的物質(zhì)來阻止錘片的彎曲變形，如利用被粉碎的物料，采用適當(dāng)?shù)腻N片排列方式，利用被粉碎的物料在錘片之間的不均勻分布等．
    預(yù)操作原理是指事先完成部分或全部的動作或功能，或預(yù)先對物體進行必要的改變，預(yù)操作原理可利用對錘片的反向預(yù)變形來抵消錘片在工作中的變形，或在錘片上預(yù)先加上抵制變形的結(jié)構(gòu)，但由于事先不能預(yù)知錘片的彎曲方向，這種方法不易實施．
    氣動與液壓結(jié)構(gòu)原理是指將物體的固體部分用氣體或流體代替，本原理將問題的解決方法引向氣流粉粹．
2、薄錘片的快速磨損問題
    問題描述：谷物粉碎機在工作時，錘片的厚度越小，產(chǎn)量越大，粉碎效率也越高；但錘片薄了，容易導(dǎo)致磨損，
    需要改善的方面：減小錘片的厚度，
    造成惡化的方面：錘片磨損．
    定義沖突：需要改善的參數(shù)，7#運動物體的體積；造成惡化的參數(shù)，23#物質(zhì)損失，
查沖突矩陣的原理解：
    36#相變39#惰性環(huán)境
    34#拋棄與修復(fù)1#分割
    相變是指利用物質(zhì)相變時產(chǎn)生的某種效應(yīng)（如體積改變、吸熱或放熱）．本原理可能不適合這一問題，
    惰性環(huán)境是指制造一種惰性環(huán)境，可以考慮各種可用的環(huán)境：真空、氣體、液體和固體，固體惰性環(huán)境包括中性涂層、微�；蛞�素．本原理可能不適合這一問題．
    拋棄與修復(fù)在工作過程中迅速補充消耗或減少的部分．應(yīng)用本原理可以得到這樣的解決方案：薄錘片在磨損后，應(yīng)能自動補充或手工快速補充被磨損的部分．
    分割原理（如前所述）．應(yīng)用本原理可以將厚錘片分割成若干個薄錘片，由此得到一種多粉碎刃的新型錘片或組合錘片．
3、原料中硬雜質(zhì)對錘片的破壞問題
    這里嘗試使用TRIZ理論中的物一場分析與標(biāo)準(zhǔn)解來解決這一問題，下面使用的是簡化標(biāo)準(zhǔn)解流程．
    按TRIZ中物質(zhì)一場分析的方法，可建立如圖1所示的模型．
    圖l表達的含義是錘片S2在機械力Fi作用下，對被粉碎的谷物Sl施加了作用（即粉碎），但被粉碎的谷物Sl中的硬雜質(zhì)（石塊、鐵塊等）對錘片S2施加了有害作用．
    這個模型屬于有害作用模型，可以應(yīng)用TRIZ中的76個標(biāo)準(zhǔn)解進行解決．在76個標(biāo)準(zhǔn)解中，其1.2系列標(biāo)準(zhǔn)解是用來解決有害效應(yīng)一類問題的，在這里可采用1.2.3標(biāo)準(zhǔn)解和1.2.4標(biāo)準(zhǔn)解．1．
2.3標(biāo)準(zhǔn)解的含義是引入一個新物質(zhì)S3阻擋Sl對S2的破環(huán)作用，1.2.4標(biāo)準(zhǔn)解的含義是引入一個新場F2抵消原來場Fi的有害作用或轉(zhuǎn)化有害作用為有利作用，
    應(yīng)用本原理建立物質(zhì)一場模型，S3是引入的新物質(zhì)，F(xiàn)z是引入的新場．
    根據(jù)1.2.3標(biāo)準(zhǔn)解，需要引入一個新物質(zhì)S3阻擋S2對Sl的破環(huán)作用，但這方面的結(jié)構(gòu)比較難以實現(xiàn)，可能不適合本案例．
    根據(jù)1.2.4標(biāo)準(zhǔn)解，可得到這樣的解決方案：在粉碎機中引入磁場或氣流場或振動機械場來消除硬的雜質(zhì)對錘片的破壞作用．利用這個結(jié)論可以得出相應(yīng)的解決方案．
    圖1至圖3中的Si為被粉碎的谷物（包括雜質(zhì)），S2為錘片，S3為新物質(zhì)，F(xiàn)i為機械場或機械力．
4、結(jié)果與結(jié)論
    1)利用分割原理得到的錘片新結(jié)構(gòu)．將厚錘片頭部分割成若干個薄錘片，得到多粉碎刃的新型錘片.
    2)利用拋棄與修復(fù)原理得到的錘片新結(jié)構(gòu)．薄錘片磨損后能迅速得到補充，圖5為一種組合錘片結(jié)構(gòu)的示意圖，在薄錘片頭部磨損后可以調(diào)整其伸出長度．
    3)利用振動將硬的雜質(zhì)去除．在粉碎機系統(tǒng)中，將進料裝置改成振動進料，利用振動將谷物中的硬雜質(zhì)如石塊、鐵塊等去除．
    最終可得到一種新型去重、硬雜喂料器．相較于傳統(tǒng)的喂料器，其可以去除質(zhì)量大的雜質(zhì)，以保證粉碎機正常工作，新型喂料器示意圖見圖6．
    利用TRIZ創(chuàng)新原理可以得到提高粉碎機粉碎效率、防止錘片被破壞的問題解決方案，這些解決方案均具有可操作性，而且從原理上講可以根本解決現(xiàn)有粉碎機存在的問題．