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选题背景与目的
我奶奶家住在腾格里沙漠南缘的中卫市沙坡头区,这里的苗木工人每年秋天都要到沙漠里去收集树种和草种。暑假期间,我随爷爷奶奶去沙漠收集沙枣树种子。爷爷用长杆把沙枣打下来,奶奶用手捡拾。沙漠地面松软,散落在沙地上的沙枣很不好捡,我们3个人捡了1天,收集到不足10斤的沙枣,晚上回到家,累得腰都直不起来。奶奶拖着疲惫的身体去给我和爷爷煮面,看着奶奶用笊篱从锅里捞起面条,面留下而水漏掉,我突然受到启发,沙子流动性好,那么我们能不能用笊篱捡拾沙枣呢?第2天,我带上笊篱,像捞面那样去舀地上的沙枣,捡拾速度快了许多。由此我就想设计一种收集沙漠里各种沙生植物种子的捡拾工具,提高工人收集种子的工作效率。
研究方法与过程
本项目在笊篱捡拾的基础上共进行了6次设计改进。
第1—5代沙漠种子捡拾器
第1代:捡拾器由笊篱和一塑料小桶组成。我找来各种笊篱实验,发现钢丝编织的笊篱漏沙最快。用笊篱舀地上的沙枣,沙子漏掉后把沙枣倒入小桶,这样捡拾比用手快很多,操作起来方便,但笊篱入沙瞬间不太理想。
第2代:捡拾器由变形笊篱和一塑料小桶组成。我把笊篱人沙口做成簸箕口形状,口宽200mm,入沙速度变快。但每捞1次,就要把捞到的种子装到小桶子里,然后再重新捡拾,不太方便。
第3代:捡拾器由变形笊篱和小袋组成。在第2代基础上把笊篱的尾部掏1个小洞,连接1个可拆装的小袋,捞种子的时候,只要把笊篱头部向上倾斜,捞到的种子就滑落到小袋中,暂时储存起来(见图1)。经过试用,在没有小草的沙地上捡拾效果很理想,但在有沙生小草的地方捡拾,捡拾器入沙受阻,捡拾困难。
第4代:把第3代捡拾器入沙口边缘的平口用长200mm、宽20mm薄铁皮包边,边宽10mm,用焊锡焊好。制作一个齿长50mm、间隔4mm、总长200mm的又齿(见图2),用焊锡焊接到包边上。经过试用,捡拾器前进顺畅,遇到小草,手只要轻轻抖动就可通过,但许多落叶、干草枝叶同时进入捡拾器中。
第5代:捡拾器在第4代基础上加装1个分隔草和叶的网筛(见图3)。经过试用,草、叶与沙枣分离,试验成功。我又做了1个辅助工具——手型小爪(见图4),捡拾器伸不进去的地方,可用小爪把种子捡到捡拾器中,最后形成第5代沙漠捡拾器。第5代沙漠捡拾器试验效果如下。
在没有杂草的沙地上,捡拾器人沙1 cm,手轻微上下抖动向前推进,沙枣就进入网筛中,捡拾器口向上翘起,沙枣自动滚人储存袋中。
在有落叶或杂草的沙地上,捡拾器使用方法同上,不过每次要除去隔草网上的落叶或杂草。
在有荆棘的沙地上,捡拾器无法伸入,用手型小爪把散落在荆棘中的沙枣扒入捡拾器。
第6代多用途沙漠种子捡拾器
通过仔细分析第5代沙漠种子捡拾器的不足之处,我想改进为不止能收集沙漠里的种子,还能收集沙漠里的果壳、塑料等垃圾的多功能捡拾器,这样沙漠里清洁工就不用一直低头弯腰不停捡垃圾了。然后再把木杆的握把改为可伸缩的,这样无论使用者身材高矮都可以灵活使用。
我在工地上找了2段直径6mm和直径4mm的不锈钢筋,1块网孔8mm大小的不锈钢网,从渔具店买了2个抄网,在家里找了1个可伸缩的塑料把。然后请一位电焊师傅按照我的设计图制作成了多用途沙漠种子捡拾器。
按图5组合装配就成为沙漠种子捡拾器,可收集沙漠里的种子。按图6组合装配就成为沙漠垃圾清扫收集器,可根据使用者的身高与习惯调整握把的长度和角度。再配合辅助工具手抓,捡拾器伸不进去的地方,可用小爪把垃圾捡到捡拾器中。
创新点
根据沙子的流动性,沙漠种子捡拾器轻松分离沙和种子,提高捡拾速度,减轻劳动强度。
笊篱尾部开口,并安装可拆卸的临时储存小袋,实现了多次捡拾一次收集的目的。
入口采用又齿设计,可以减少杂草对捡拾器的阻碍,能提高在一般沙地和特殊沙地捡拾种子的效率。
捡拾器的隔草网能很好地分离沙枣与枯枝落叶,提高捡拾种子的纯净度。
配备一个手型小爪,可以提高在荆棘丛中捡拾种子的收集率。
可以选择不同网孔的笊篱进行改制,以便捡拾多种沙漠植物种子。
换装上大纱网袋就可成为沙漠垃圾清扫收集袋。
小结
我設计的沙漠种子捡拾器可以提高沙漠里工人捡拾种子的工作效率,降低他们的劳动强度。按照这个思路工人可就地取材制作这种捡拾器,成本低,能推广应用到实际生活中。
该项目获得第32届全国青少年科技创新大赛创新成果竞赛项目小学组技术类一等奖
专家评语
该项目针对沙漠地的特点,设计了采用由叉齿、隔草网、储存袋几部分构成的沙漠种子捡拾器,既有效捡拾了树果,又阻隔了枯枝落叶,效果较好。建议在查新的基础上进一步改进作品,提高其实用性。
我奶奶家住在腾格里沙漠南缘的中卫市沙坡头区,这里的苗木工人每年秋天都要到沙漠里去收集树种和草种。暑假期间,我随爷爷奶奶去沙漠收集沙枣树种子。爷爷用长杆把沙枣打下来,奶奶用手捡拾。沙漠地面松软,散落在沙地上的沙枣很不好捡,我们3个人捡了1天,收集到不足10斤的沙枣,晚上回到家,累得腰都直不起来。奶奶拖着疲惫的身体去给我和爷爷煮面,看着奶奶用笊篱从锅里捞起面条,面留下而水漏掉,我突然受到启发,沙子流动性好,那么我们能不能用笊篱捡拾沙枣呢?第2天,我带上笊篱,像捞面那样去舀地上的沙枣,捡拾速度快了许多。由此我就想设计一种收集沙漠里各种沙生植物种子的捡拾工具,提高工人收集种子的工作效率。
研究方法与过程
本项目在笊篱捡拾的基础上共进行了6次设计改进。
第1—5代沙漠种子捡拾器
第1代:捡拾器由笊篱和一塑料小桶组成。我找来各种笊篱实验,发现钢丝编织的笊篱漏沙最快。用笊篱舀地上的沙枣,沙子漏掉后把沙枣倒入小桶,这样捡拾比用手快很多,操作起来方便,但笊篱入沙瞬间不太理想。
第2代:捡拾器由变形笊篱和一塑料小桶组成。我把笊篱人沙口做成簸箕口形状,口宽200mm,入沙速度变快。但每捞1次,就要把捞到的种子装到小桶子里,然后再重新捡拾,不太方便。
第3代:捡拾器由变形笊篱和小袋组成。在第2代基础上把笊篱的尾部掏1个小洞,连接1个可拆装的小袋,捞种子的时候,只要把笊篱头部向上倾斜,捞到的种子就滑落到小袋中,暂时储存起来(见图1)。经过试用,在没有小草的沙地上捡拾效果很理想,但在有沙生小草的地方捡拾,捡拾器入沙受阻,捡拾困难。
第4代:把第3代捡拾器入沙口边缘的平口用长200mm、宽20mm薄铁皮包边,边宽10mm,用焊锡焊好。制作一个齿长50mm、间隔4mm、总长200mm的又齿(见图2),用焊锡焊接到包边上。经过试用,捡拾器前进顺畅,遇到小草,手只要轻轻抖动就可通过,但许多落叶、干草枝叶同时进入捡拾器中。
第5代:捡拾器在第4代基础上加装1个分隔草和叶的网筛(见图3)。经过试用,草、叶与沙枣分离,试验成功。我又做了1个辅助工具——手型小爪(见图4),捡拾器伸不进去的地方,可用小爪把种子捡到捡拾器中,最后形成第5代沙漠捡拾器。第5代沙漠捡拾器试验效果如下。
在没有杂草的沙地上,捡拾器人沙1 cm,手轻微上下抖动向前推进,沙枣就进入网筛中,捡拾器口向上翘起,沙枣自动滚人储存袋中。
在有落叶或杂草的沙地上,捡拾器使用方法同上,不过每次要除去隔草网上的落叶或杂草。
在有荆棘的沙地上,捡拾器无法伸入,用手型小爪把散落在荆棘中的沙枣扒入捡拾器。
第6代多用途沙漠种子捡拾器
通过仔细分析第5代沙漠种子捡拾器的不足之处,我想改进为不止能收集沙漠里的种子,还能收集沙漠里的果壳、塑料等垃圾的多功能捡拾器,这样沙漠里清洁工就不用一直低头弯腰不停捡垃圾了。然后再把木杆的握把改为可伸缩的,这样无论使用者身材高矮都可以灵活使用。
我在工地上找了2段直径6mm和直径4mm的不锈钢筋,1块网孔8mm大小的不锈钢网,从渔具店买了2个抄网,在家里找了1个可伸缩的塑料把。然后请一位电焊师傅按照我的设计图制作成了多用途沙漠种子捡拾器。
按图5组合装配就成为沙漠种子捡拾器,可收集沙漠里的种子。按图6组合装配就成为沙漠垃圾清扫收集器,可根据使用者的身高与习惯调整握把的长度和角度。再配合辅助工具手抓,捡拾器伸不进去的地方,可用小爪把垃圾捡到捡拾器中。
创新点
根据沙子的流动性,沙漠种子捡拾器轻松分离沙和种子,提高捡拾速度,减轻劳动强度。
笊篱尾部开口,并安装可拆卸的临时储存小袋,实现了多次捡拾一次收集的目的。
入口采用又齿设计,可以减少杂草对捡拾器的阻碍,能提高在一般沙地和特殊沙地捡拾种子的效率。
捡拾器的隔草网能很好地分离沙枣与枯枝落叶,提高捡拾种子的纯净度。
配备一个手型小爪,可以提高在荆棘丛中捡拾种子的收集率。
可以选择不同网孔的笊篱进行改制,以便捡拾多种沙漠植物种子。
换装上大纱网袋就可成为沙漠垃圾清扫收集袋。
小结
我設计的沙漠种子捡拾器可以提高沙漠里工人捡拾种子的工作效率,降低他们的劳动强度。按照这个思路工人可就地取材制作这种捡拾器,成本低,能推广应用到实际生活中。
该项目获得第32届全国青少年科技创新大赛创新成果竞赛项目小学组技术类一等奖
专家评语
该项目针对沙漠地的特点,设计了采用由叉齿、隔草网、储存袋几部分构成的沙漠种子捡拾器,既有效捡拾了树果,又阻隔了枯枝落叶,效果较好。建议在查新的基础上进一步改进作品,提高其实用性。