楊冬英 劉宏林 劉康 黃達生 楊汝成
獨臂人掃地時,先將垃圾掃成一堆,再用腳將垃圾斗固定,然后把垃圾掃進垃圾斗里,很不方便。為了讓獨臂人能自如地掃地,我們決定將掃把與垃圾斗組合在一起,發明獨臂掃。
掃把與垃圾斗組合在一起后,獨臂人在掃地過程中,垃圾能隨著掃把的移動而進入垃圾斗里,無需用腳固定垃圾斗,再把垃圾掃進垃圾斗里??墒侨绾螌甙雅c垃圾斗組合起來呢?
一天,我們散步時看到一輛掃地車,它是這樣工作的:許多掃把被固定在一個圓盤上,圓盤轉動,掃把隨之轉動,把垃圾掃到公路旁,由此受到啟發,想到了如何設計獨臂掃,設計方案如下:
1.用長方形木板制作掃把頭:在木板的一側安裝毛刷,另一側安裝橡膠皮,毛刷可把灰塵掃凈,橡膠皮可把垃圾掃凈。
2.掃把頭與帶軸的電動機組合在一起,掃把頭安裝在垃圾斗前端。電動機啟動,軸轉動從而帶動掃把頭旋轉,將垃圾直接掃進垃圾斗里。
3.連接桿(杠桿)安裝在垃圾斗一側的壁上,一端與掃把頭及帶軸的電動機連接,另一端與伸縮桿連接,連接桿上設有支點。當要清理垃圾斗中的垃圾或在清掃過程中遇上較大垃圾時,可通過伸縮桿往下壓連接桿,在支點的作用下,連接桿一端翹起,可把掃把頭抬起,將垃圾斗中的垃圾清理干凈或把較大的垃圾掃進垃圾斗里。
4.伸縮桿套在套筒(空心管)里,下端與連接桿連接,上端套在彈簧中并固定在操縱桿下。當人們往下壓操縱桿時,伸縮桿往下移動,掃把頭抬起;當松開手,在彈簧的作用下,伸縮桿往上移動,掃把頭復位。
我們反復推敲,覺得方案可行,于是購買垃圾斗、鋼筋、毛刷、橡膠皮、導線等制作材料,請工人師傅幫忙一起制作獨臂掃。
在制作過程中,我們遇到了一些難題:1.電動機功率太小,不能帶動掃把頭旋轉,換個20瓦的電動機并安裝好,啟動后又發現功率太大,轉速太快,垃圾斗抖動得厲害,會揚起灰塵,把垃圾卷出來。2.掃把頭抬起的高度不能達到要求。我們聽取老師的建議,買了個電壓為24伏特、功率為10瓦、轉速為300轉/分的直流電動機,然后將它裝好試驗,發現效果不錯。掃把頭抬起高度不達標,我們便調整連接桿上的支點位置。
幾天后,獨臂掃制作完成了。我們進行試用,發現了一些小問題,比如將支點處的螺絲擰得過緊,導致連接桿轉不動;而將支點處的螺絲擰松,連接桿移動幅度大而影響掃地效果。我們解決這些問題,再試用獨臂掃,效果很滿意。
獨臂掃專為獨臂人設計,操作簡單,非常實用。使用時,接通電源,電動機啟動,掃把頭在軸的帶動下旋轉,將垃圾掃進垃圾斗里。當遇到較大垃圾時,下壓操縱桿,伸縮桿往下移動并下壓連接桿,連接桿在支點的作用下一端翹起,掃把頭抬起。當把掃把頭抬到足夠高的位置時,能將垃圾斗里的垃圾倒入垃圾桶。松開手,伸縮桿往上移動,掃把頭復位。
我們把獨臂掃帶到學校進行演示,老師和同學們看了后都覺得非常好,一個勁地夸獎我們,我們非常開心。
發明與創新·少兒天地2018年8期