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科技小发明:自动水阀
文章来源:中学生科技网   发布时间: 2014-10-29   浏览次数:   字号:[ ] [打印]
 

  一、题目的发现与幻想

  我是小学六年级学生,家在农村。亲眼看到党的富民政策使广大农民的生活不断得到了改善,现在大部分村庄都用上了自来水。我村和附近的村镇几年来都先后安上深井泵或潜水电泵,每天由专人定时开机放水,通过地下管道把生活用水送进家家户户。农户把水存到水缸。有一天,我家水缸里的水用完了。这天放水时家中没人,水龙头关着没有接到水,做饭时,我和哥哥抬着桶到邻届家去借水,刚一进他家的门,只见满院是泥和水。原来,早晨放水时,他家的龙头开着,因为忙,忘了关闭,造成溢水现象。以上这两种情况,几年来在我们村里不知发生过多少回。

  我还看到,冬天人们为了防止把水管冻坏还要等到停水时把水龙头打开,放进一都分空气,再拧紧水龙头。

  打那以后,我就琢磨:要是有一种新的开关,不用人看管,既能在水缸缺水时自动打开,又能在缸满后自动关闭,泵房停机时还能自动放气,那该多好啊!当时因为我年纪小,不懂得其中的道理,只能这么想,只能自己在头脑里画问号。

  二、方案的设计与制作

  到了小学三年级,我们开始学习自然课。经过学习,我明白了:原来在我们的周围,到处都有大自然的秘密。我们看到的各种现象,都有一定的科学道理。在思想品德课上,在自然课上,老师们的讲解,给了我启发和诱导。学校组织了课外科技活动,我以极大的兴趣参加了科技小组。随着年级的升高,知识不断丰富,我下定决心,要攻下“农用水阀自动开关”这个难题。

  经过几年的仔细观察和分析,我发现,现在的水龙头是连续供水时用的。它靠外力把出水口压住和打开。我们用的自来水,1、定时(有时也因停电等不能定时)专人开停水泵,水管里的水是时有时无断断续续的。2、放水时,水管里的水有压力,这种压力随水的急缓而变化。3、停机时,因泵、管密封,会把一部分水抽回去。我想,能不能得用水本身的压力来压住出水口关闭水阀呢?一天,我看爸爸修理喷雾器,发现打气筒是靠底部的阻水球在水的压力下堵住进气孔,防止水往气筒里去的。根据这个道理,在出水口里面也装进一个小球,问题不就解决了吗?我又一想,水缸里注满水前,这个小球又放在什么地方呢?

  我设计了这样一个方案:在出水口的旁边安装一个和它相通的管子作为导管,把小球装在里面。这个管的尾部密封,在它的下面安一个浮子,使它能随着缸里水位的变化上下移动,利用缸中水位的升降使导管里面的小球做前后滚动,控制阀门的开关。用一个能使出水口转动的支架,将它固定在水缸沿上。我请爸爸给我买来安装自来水用的塑科三通,塑科营、软胶管、胶水等物品,又把自己平时玩的小钢球找出来,就动手制作起来,用一些简单的工具,把准备好的材料进行了加工改造,进行试验。

  三、克服困难,取得收获

  在制作过程中,我遇到过不少困难。比如,没有材料,我就用自己节省的零花钱去买。开始制作的自动开关,当水流得快时,即便是导管尾都下斜,也会半途停水。当时,我真有点灰心。这时,老师和爸爸帮助我,启发我,鼓励我找出失败的原因。经过一番琢磨,我猜想:可能是导管短。它的底部又是平的,放水时,小球受到水的冲力大而造成的,于是,我又重新做了一个,这次把导管加长了,又把里面的底上放进一个塑料短环,形成一个小球窝,减小了水对钢球的冲力,问题解决了。

  在制作过程中,妈妈见我每天放学回家做完作业就摆弄这些东西。说:“女孩子家,不学点别的,光捣鼓这个,有什么用?”有一回,她把我做试验用的东西藏了。急得我哭起来。爸爸是支持我的,他帮我跟妈妈作解释:摆弄这个也是学习,能开发智力,锻炼能力。后来,随着制作的成功,她也服了。

  我们的校长知道了这件事,也在全校大会上,对我的创造精神给与了表扬。就这样,在家长和老师辅导帮助下,终于获得了胜利。

  在制作中,我参考的资料,主要是自然课本,我用学到的关于水压力、浮力、地球的引力以及杠杆原理等知识,解决了遇到的问题。我体会到知识是打开科学大门的金钥匙。如果我们不学好各门功课,不打好科学知识的基础,将来要担负建设祖国的重担,那是不可能的。只要在科技活动中,勤动手,肯动脑,就没有克服不了的困难。通过实践活动,更能使我们学到的知识得到巩固,使我们分析和解映问题的能力提高。

  四、这项发明的特点与设想

  “农用水阀自动开关”有结构简单、可靠、使用方便等特点。它能发挥节约用水,节约能源,节省人力的作用。

  由于制作材料和制作工具的限制,还有不完美的地方:比较粗造;里面的小钢球容易生锈,会导致关闭不严。

  为了解决上述问题,我打算:1、外壳最好用铝或铜制作,这样会更坚固耐用。2、里面小钢球可用玻璃或不生锈钢球。

  我设想,凡是定时供水的地方,能都用上这种装置,就可改定时为不定时供水,放水员就是在半夜三更开机放水都不会出问题。这样,将给人们带来极大的方便,为国家节约更多的水电。

  作品介绍

  农用水阀自动开关是为解决农户家庭用水的需要而设计的。农村的自来水是靠水泵抽水提供的。因开泵时间不定及停电等原因,容易造成溢水或漏水现象。为此才设计了这种自动开关:在可以转动的出水管的一侧装上与之垂直的盲管,内藏一重球,盲管下连一浮桶。无水时盲管下垂,可以放水。水满缸后浮桶托起盲管,重球滚入出水管堵住水道而停水。

  辅导老师齐运忠

  (第六届全国青少年发明创造比赛一等奖)

 
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