宋逸辰
告訴你們一個(gè)好消息:我們家搬新家了!新房子在20樓,房間寬敞明亮、干凈整潔,我非常滿意,可就是有一個(gè)小麻煩——開關(guān)窗戶不方便。高層住宅的窗戶一般是平開窗,開窗時(shí)需要抓著把手往外推,導(dǎo)致人的上半身也跟著向外傾斜,非常危險(xiǎn)。另外,窗戶很難完全打開,若是使勁力氣將窗戶推到最遠(yuǎn),關(guān)窗時(shí)又很難夠到把手。連大人都無法輕松開關(guān)窗戶,更何況是我們小孩。我想,有沒有一種工具,讓開關(guān)窗戶更加方便、安全呢?
★第一階段:
基礎(chǔ)打造,解決外傾安全問題
開窗時(shí)身體向外傾斜的主要原因是我們的手臂太短了。能不能發(fā)明一個(gè)工具“加長(zhǎng)”手臂呢?我找到一根木棍,開窗時(shí)用棍子抵著窗框往外推。
可是關(guān)窗時(shí)木棍無法“抓住”窗框,能不能用鉤子鉤住呢?于是,我在木棍的一端安裝了一個(gè)鐵鉤。為了避免鐵鉤刮花玻璃,我還在鐵鉤上包了一層硅膠軟膜,制作出了第一代工具,如圖1。有了這個(gè)工具,開關(guān)窗戶就方便多了。
★第二階段:
技術(shù)突破,解決著力方向問題
在試用時(shí),我發(fā)現(xiàn)窗戶的開合程度不同,受力方向也不同。為了更好地使力,木棍需要與窗框呈直角,這就要求我拿著木棍不斷移動(dòng)位置,多次使力,這樣太麻煩了。
如果這根木棍能自由轉(zhuǎn)動(dòng)方向,像手臂一樣靈活就好了!
想到這,我立刻翻閱了有關(guān)人體的科普?qǐng)D書,發(fā)現(xiàn)肘關(guān)節(jié)能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)與它的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。通過請(qǐng)教工程師,我了解到魚眼軸承與肘關(guān)節(jié)有相似之處,能夠滿足靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的需求。于是,我將開關(guān)窗工具的鉤子換成魚眼軸承,制作出了第二代工具,如圖2。
用魚眼圈住窗戶把手,在開關(guān)窗戶的過程中,魚眼會(huì)隨著窗戶角度的變化調(diào)節(jié)方向,這樣我就不需要挪動(dòng)位置了。至此,小工具的各項(xiàng)功能都實(shí)現(xiàn)了。
★第三階段:
材料升級(jí),解決批量生產(chǎn)問題
我的小工具真正解決了實(shí)際問題,何不生產(chǎn)出來,給大家提供方便呢。我和做磨具的舅舅商量后,決定將木棍升級(jí)為輕便的鋁合金升縮桿,魚眼軸承采用高韌性的樹脂材料,并利用電腦繪制了模型圖。
★第四階段:
藝術(shù)加持,解決外觀美化問題
我的小工具雖然實(shí)用,但是顏值不高,能不能把產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)得好看一些呢?
在繪畫課上,老師讓我們畫鸚鵡,看到鸚鵡那張像鉤子一樣的喙,我的靈感來了。我將魚眼軸承設(shè)計(jì)成鳥頭的形狀,如圖3。眼睛處鏤空,用來安裝魚眼;喙做得稍長(zhǎng)一些,當(dāng)作鉤子,并貼上一層硅膠;鳥冠部貼上防撞貼,這樣就不會(huì)刮花玻璃。
試用后,我發(fā)現(xiàn)由于材質(zhì)過于光滑,使用時(shí)容易打滑,于是,我在魚眼內(nèi)部貼上一層硅膠,如圖4,這樣既能增大摩擦力,又能防止玻璃被刮花。至此,第三代工具——鳥頭狀便攜開關(guān)窗工具終于完成啦,如圖5。
創(chuàng)新點(diǎn)
1.鳥頭狀的工具既美觀又實(shí)用。
2.將魚眼軸承應(yīng)用于開關(guān)窗工具,實(shí)現(xiàn)了受力方向的自由改變,操作更加方便。
3.在工具頂部和內(nèi)圈采用軟材料設(shè)計(jì),最大限度地減少工具對(duì)窗戶的損傷。
4.制作成本低廉,具有較強(qiáng)的推廣價(jià)值。
發(fā)明與創(chuàng)新·小學(xué)生2024年2期