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一、发明背景
一些水域水面上漂浮著的垃圾以白色垃圾居多,主要是矿泉水瓶、饮料瓶、食品袋等。清除这些垃圾非常困难,因为要下水或者划船去捡拾,而一些水塘、公园内的养鱼池等不适合划船,这样导致水面垃圾越积越多,污染水体。因此,我发明了一种可以在水面上航行、摇控收集垃圾的水面垃圾收集船,使水面垃圾捡拾工作变得方便、轻松。
二、设计思路
设计能摇控的小船,这样无需下水,在岸边就能遥控操作——捡拾、收集水面上的垃圾。
在遥控船的前部左右各安装一个减速马达,减速马达带动叶轮,叶轮不停运转。当船的前面有垃圾时,叶轮会将垃圾卷入船中间储存垃圾的地方,不断收集水面上的各种垃圾。
三、研究过程
(一)准备材料
准备好直径10厘米的塑料水管、船模马达、电路、船模摇控器、塑料板、减速马达、强力胶和钉子等。
(二)第一次试验研究
1.制作作品
先把水管锯成30厘米长,再把水管两端封住,并用胶水密封,然后把两根水管并排放置,把它们连接起来制成一艘船。在船的后部安装两块长8厘米、宽3厘米的薄铁片,薄铁片能上下调节,在薄铁片上安装马达和螺旋桨,同时装上控制马达的电路系统。接着,在船的前部左右各安装一个减速马达,并在减速马达上装上垃圾收集臂,臂长18厘米。最后在减速马达上安装电池和开关等。
2.作品测试
经过测试,我发现垃圾收集船笨重,在水面上行驶缓慢,转弯也非常迟钝,无法轻巧灵活地进行垃圾收集工作,达不到预想的设计目标,主要原因有以下3点:
(1)垃圾收集船的船体使用的水管是PU管,管壁较厚,导致船体很重,船体被放入水中后吃水很深。螺旋桨的马力不够。
(2)垃圾收集臂是平直的,旋转时,前面的垃圾收集臂在水面上悬空,而在转运垃圾时,无法很好地把垃圾收集到船上。
(3)垃圾收集臂同方向旋转,所以在收集垃圾时,一个垃圾收集臂会从前面推开垃圾,无法把垃圾收集到船上,只有一个垃圾收集臂能起到收集作用。
(三)第二次试验研究
1.制作作品
针对第一次测试作品时出现的问题,我和老师商量后,在设计制作及使用的材料等方面都进行了改进。
(1)改进垃圾收集船
用长方形塑料盘子制作船体。盘子质量较轻,用它们制成的船体能轻巧灵活地在水面行驶。而且,盘子后部空间较大,方便装载垃圾。
将垃圾收集船的前端设计成约30°的倾斜面,垃圾收集船下水后,倾斜面的前部没入水中。
(2)改进垃圾收集臂
垃圾收集臂呈约30°倾斜旋转,这样垃圾收集臂可以不断地把垃圾从水面上捞起来并带入船体。
(3)旋转方向的更改
更改一个垃圾收集臂的电路正负极,从而使一个垃圾收集臂按顺时针方向旋转,一个垃圾收集臂按逆时针方向旋转,这样两个垃圾收集臂工作时都是向内旋转的,从而使垃圾收集船能够轻松地把垃圾收集起来。
2.作品测试
经过多次测试和调整,作品终于达到了最初的设想。
垃圾收集船在水面上行驶灵活,垃圾收集臂借助斜面把水面上的垃圾带入船体,完成水池、水塘、河流等水域水面的垃圾收集工作。
垃圾收集船可以很好地收集水面上的矿泉水瓶、饮料瓶、食品袋等白色垃圾,但由于这种收集船比较小,对于水面上的较大的垃圾还不能很好地收集。
四、作品创新点
把摇控船上的部件用到水面垃圾收集船上,这种船可以灵活地遥控水面垃圾收集,人们再也不用下水去捡拾水面垃圾,减少水域环境污染。
一个垃圾收集臂按顺时针方向旋转,另一个垃圾收集臂按逆时针方向旋转,使垃圾收集工作变得方便轻松。减速马达带动叶轮,使叶轮旋转速度平稳。
指导老师 梁超
老师推荐:
这件创新作品设计科学合
理,能解决生活中的水面垃圾难
以捡拾的问题,对环境保护有积
极意义。
一些水域水面上漂浮著的垃圾以白色垃圾居多,主要是矿泉水瓶、饮料瓶、食品袋等。清除这些垃圾非常困难,因为要下水或者划船去捡拾,而一些水塘、公园内的养鱼池等不适合划船,这样导致水面垃圾越积越多,污染水体。因此,我发明了一种可以在水面上航行、摇控收集垃圾的水面垃圾收集船,使水面垃圾捡拾工作变得方便、轻松。
二、设计思路
设计能摇控的小船,这样无需下水,在岸边就能遥控操作——捡拾、收集水面上的垃圾。
在遥控船的前部左右各安装一个减速马达,减速马达带动叶轮,叶轮不停运转。当船的前面有垃圾时,叶轮会将垃圾卷入船中间储存垃圾的地方,不断收集水面上的各种垃圾。
三、研究过程
(一)准备材料
准备好直径10厘米的塑料水管、船模马达、电路、船模摇控器、塑料板、减速马达、强力胶和钉子等。
(二)第一次试验研究
1.制作作品
先把水管锯成30厘米长,再把水管两端封住,并用胶水密封,然后把两根水管并排放置,把它们连接起来制成一艘船。在船的后部安装两块长8厘米、宽3厘米的薄铁片,薄铁片能上下调节,在薄铁片上安装马达和螺旋桨,同时装上控制马达的电路系统。接着,在船的前部左右各安装一个减速马达,并在减速马达上装上垃圾收集臂,臂长18厘米。最后在减速马达上安装电池和开关等。
2.作品测试
经过测试,我发现垃圾收集船笨重,在水面上行驶缓慢,转弯也非常迟钝,无法轻巧灵活地进行垃圾收集工作,达不到预想的设计目标,主要原因有以下3点:
(1)垃圾收集船的船体使用的水管是PU管,管壁较厚,导致船体很重,船体被放入水中后吃水很深。螺旋桨的马力不够。
(2)垃圾收集臂是平直的,旋转时,前面的垃圾收集臂在水面上悬空,而在转运垃圾时,无法很好地把垃圾收集到船上。
(3)垃圾收集臂同方向旋转,所以在收集垃圾时,一个垃圾收集臂会从前面推开垃圾,无法把垃圾收集到船上,只有一个垃圾收集臂能起到收集作用。
(三)第二次试验研究
1.制作作品
针对第一次测试作品时出现的问题,我和老师商量后,在设计制作及使用的材料等方面都进行了改进。
(1)改进垃圾收集船
用长方形塑料盘子制作船体。盘子质量较轻,用它们制成的船体能轻巧灵活地在水面行驶。而且,盘子后部空间较大,方便装载垃圾。
将垃圾收集船的前端设计成约30°的倾斜面,垃圾收集船下水后,倾斜面的前部没入水中。
(2)改进垃圾收集臂
垃圾收集臂呈约30°倾斜旋转,这样垃圾收集臂可以不断地把垃圾从水面上捞起来并带入船体。
(3)旋转方向的更改
更改一个垃圾收集臂的电路正负极,从而使一个垃圾收集臂按顺时针方向旋转,一个垃圾收集臂按逆时针方向旋转,这样两个垃圾收集臂工作时都是向内旋转的,从而使垃圾收集船能够轻松地把垃圾收集起来。
2.作品测试
经过多次测试和调整,作品终于达到了最初的设想。
垃圾收集船在水面上行驶灵活,垃圾收集臂借助斜面把水面上的垃圾带入船体,完成水池、水塘、河流等水域水面的垃圾收集工作。
垃圾收集船可以很好地收集水面上的矿泉水瓶、饮料瓶、食品袋等白色垃圾,但由于这种收集船比较小,对于水面上的较大的垃圾还不能很好地收集。
四、作品创新点
把摇控船上的部件用到水面垃圾收集船上,这种船可以灵活地遥控水面垃圾收集,人们再也不用下水去捡拾水面垃圾,减少水域环境污染。
一个垃圾收集臂按顺时针方向旋转,另一个垃圾收集臂按逆时针方向旋转,使垃圾收集工作变得方便轻松。减速马达带动叶轮,使叶轮旋转速度平稳。
指导老师 梁超
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这件创新作品设计科学合
理,能解决生活中的水面垃圾难
以捡拾的问题,对环境保护有积
极意义。