废品店里玩出来的发明

2018-07-06 09:44谭迪熬
第二课堂(课外活动版) 2018年1期
关键词:卷笔刀铜丝绝缘层

谭迪熬老师:全国知名创新教育专家,历届全国青少年科技创新大赛湖南代表团团长,曾荣获全国教育系统劳动模范、全国十杰中青年教师、全国优秀青少年科技辅导员、“徐特立教育奖”等一系列荣誉,是中小学科技创新教育的旗帜性人物。

年仅11岁的周逸航,是长沙市雨花区枫树山大桥小学的学生。平时他最喜欢去舅舅家,因为旁边有一个废品回收店,店里有好多好多他感兴趣又好玩的东西,如废弃自行车上的链条、车轮,廢弃的电吹风、豆浆机等。一次他玩着玩着,突然想到,也许能在这里找到好的发明课题呢!

一个星期天的下午,周逸航又来到了舅舅家。没过多久,他便迫不及待地跑到旁边的废品回收店。他还未进店门,就看到老板在忙着用小刀剥废旧电线上的绝缘层。他有些好奇,一问才知道,原来废旧电线中的铜丝、铝丝、合金丝都是可以回收利用、变废为宝的。周逸航立即坐了下来,认真观察老板剥电线绝缘层的活计。只见老板花了好长时间,才剥完一根约1米长的废旧电线,还差点儿被小刀弄伤手。“这活儿还真不好干哪!”周逸航观察、思索着。突然,他萌生了一个想法:可不可以制作一个类似于卷笔刀的装置,用来剥废旧电线的绝缘层呢?找到这样一个发明课题,周逸航高兴极了!

第二天来到学校,周逸航把自己的想法告诉了同学杨昊钦。没想到杨昊钦也非常感兴趣,于是两人决定一起来探究、解决这个问题。随后,他们把自己的想法告诉了科技辅导员杨玺老师。杨老师非常赞同,并表示一定在技术和制作上给予大力帮助。这让他俩兴奋不已!接着,两人便分头行动起来。杨昊钦上网查询一些相关资料,周逸航去了解手动卷笔刀的原理。通过短时间的努力,他们了解到手动卷笔刀就是利用手摇动摇柄产生力量,使刀片切削铅笔木质层的。他们决定,先尝试用这个方法来制作一个简单的手动摇柄废旧电线剥皮器,看看效果如何。在杨老师的帮助下,两人利用课余时间进行设计、制作和请人加工,一个多月后第一个作品终于问世了。他们用废旧电线试验了几次,效果却不理想——虽然电线绝缘层能够被削掉,但速度慢、太费力。

周逸航和杨昊钦在杨老师的帮助下,认真分析了这次失败的主要原因:其一,由于电线比铅笔长、细,因此横向旋转切削时间长、进度慢;其二,由于电线绝缘层比铅笔木料硬,所以费力。如果换种方法——纵切,结果又会怎样呢?绝缘层被切开后,电线的绝缘层仍然紧贴在铜丝上面,需要用手去剥离,还是麻烦。

怎样才能够让电线迅速脱掉那层“衣裳”呢?“手动的不行,电动的总可以吧!”他们决定尝试新的方式解决这一问题。

电动废旧电线绝缘层剥离器可不是那么容易完成的作品,这需要用到一些复杂的物理电学知识,而且需要到工厂去加工完成。杨老师领着他们去请教中学的物理老师和有关专家,学习如何通过电热方法使绝缘皮软化,用什么传动装置来牵引金属芯,怎样控制加热的温度等知识与技术。

为了完成这个新作品,周逸航和杨昊钦先尝试做出各式各样的纸质小模型。半年的时间过去了,制作所需要的物件也凑齐了。在杨老师和物理老师的带领下,他们去找加工厂,一起商讨成品制作的细节问题。他们在金属过线板上设计了两个大小不同的孔,以便放进直径大小不同的废旧电线;用温控开关控制加热的温度,把导线插入金属孔加热,当电线经过这个孔时,绝缘层因为受热软化而被分离;同时,在中间接一个分离支架,上面装有刀片,由于孔只能允许铜丝通过,加上锋利的刀口,所以电线的这层“衣裳”就被脱了下来;再开启减速电机,将金属丝拉出来卷在卷线轴上。同时,其装置内设有温控开关,当金属加热达到一定热度时,可自动断电。

作品成型后,周逸航和杨昊钦为它取名为废旧导线绝缘层剥离器。为了检验其功效,在杨老师的带领下,他俩先后找了几家废品回收店进行试用与测算。结果表明,10分钟内,该剥线装置剥了22米,很安全、实用,操作也很简单,而他们手工才剥3米多。

这个因小发明人在玩耍过程发现的项目,不仅获得了国家专利,还获得了全国发明展的金奖呢。

这真是,自古英雄出少年,玩耍发明也成全!

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