研究背景
一天,我把一條小毛巾掛在掛鉤上,由于毛巾是干的,所以老是掉下來,當(dāng)時(shí)我就想能不能發(fā)明一個(gè)多功能新型掛鉤,使小物件穩(wěn)穩(wěn)地掛在上面呢?我馬上想到可以參考輸液流速調(diào)節(jié)器的工作原理來制作多功能新型掛鉤,讓小物件掛得更牢固。
我把自己的想法告訴老師,老師說很好,和同學(xué)們一起動手試試吧。
研究過程
1.了解現(xiàn)有掛鉤的用途與特點(diǎn)
通過查找資料,我們了解到目前固定在墻上的簡易掛鉤主要有3種,分別采用塑料、不銹鋼、木頭材質(zhì),它們形狀彎曲,可以將易彎曲的物品或有孔的物品懸掛起來,不占空間,是家居收納的好幫手。
但是,輕薄的物品如絲巾、小毛巾等掛在這些掛鉤上容易掉落,不容易彎曲、無孔的物品如文件夾、書本、紙張等無法懸掛,而且用這些掛鉤懸掛,容易出現(xiàn)掛痕或穿孔現(xiàn)象。
2.認(rèn)真構(gòu)思,繪制設(shè)計(jì)圖
我們認(rèn)真觀察輸液流速調(diào)節(jié)器,參考它的工作原理設(shè)計(jì)多功能新型掛鉤,繪制了設(shè)計(jì)草圖。
3.學(xué)習(xí)3D打印技術(shù),制作多功能新型掛鉤
老師組織我們學(xué)習(xí)簡單的3D打印技術(shù),我們很快學(xué)會了。
在老師的指導(dǎo)下,我們根據(jù)多功能新型掛鉤設(shè)計(jì)圖設(shè)計(jì)三維立體圖,將三維圖形導(dǎo)入打印程序,打印出作品。
4.改進(jìn)作品結(jié)構(gòu),成品出爐
我們多次調(diào)整作品結(jié)構(gòu),從查閱資料、設(shè)計(jì)方案到效果測試等都花費(fèi)了不少心思。我們測試了3種不同規(guī)格(直徑20毫米、直徑15毫米、直徑10毫米)的滾珠使用效果,發(fā)現(xiàn)直徑15毫米的滾珠使用效果最佳。在掛鉤的固定上,我們采用兩種方式:一種是用吸盤吸附,另一種是用3M雙面膠帶粘貼。最終,多功能新型掛鉤達(dá)到了比較理想的效果。
工作原理與結(jié)構(gòu)圖、使用效果圖
多功能新型掛鉤開口朝下,通過內(nèi)置滾珠與斜面導(dǎo)引槽的擠壓來“懸掛”物件,同時(shí)磁鐵吸引滾珠,起到快速固定物體和牢牢掛住物體的作用。即使是一張紙或者一本書,也可以完好無損地掛在那里,不會有壓痕或出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象,使用非常方便。
創(chuàng)新點(diǎn)
1.滾珠沿U型斜面導(dǎo)引槽運(yùn)動,物體從多功能新型掛鉤的底部開口輕松放入,從兩側(cè)輕松取出,使用方便。
2.多功能新型掛鉤底部開口上方裝有磁鐵吸引滾珠,在斜面導(dǎo)引槽、磁力與重力的共同作用下,多種物品包括輕薄的軟質(zhì)物品和不易彎曲的硬質(zhì)物品都可以很好地固定住,且懸掛快速、牢固,不會有壓痕或出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。
3.多功能新型掛鉤頂部有開口,方便更換滾珠,滾珠為鍍鋅鐵球,不易生銹。
4.由于底部有開口,多功能新型掛鉤可以兩兩相對插入,方便收納。
完善設(shè)想
1.提高多功能新型掛鉤懸掛物件的牢固度。
2.選用更合適的材料制作多功能新型掛鉤,在保障質(zhì)量的同時(shí),使其更小巧、方便。
3.設(shè)計(jì)不同風(fēng)格的多功能新型掛鉤,增強(qiáng)其趣味性。
指導(dǎo)老師? 曾亮
發(fā)明與創(chuàng)新·小學(xué)生2019年9期