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徜徉科学海洋 笑对创新挑战
——记常州市第二十四中学科创小达人陈泠汐

2020-11-05常州市第二十四中学蒋奕珺

科学大众 2020年20期
关键词:不锈钢管圆规文具

□文/常州市第二十四中学 蒋奕珺

小荷才露尖尖角

“我的爸爸很聪明,什么东西出问题了,他总能想到办法解决!”每次提到父亲,陈泠汐总是很自豪。从小,在父亲的耳濡目染之下,看似文静的她总爱摆弄各种手工工具,家里特意腾出一个房间,作为父女俩的手工工作室。

小学一年级,一次偶然的机会,陈泠汐跟随学校老师参加了世界头脑奥林匹克比赛,难得的经历让她感受到了思维的奇妙、创新的美妙。

小学毕业,陈泠汐有幸进入常州市第二十四中学。这所学校有着浓厚的科创氛围,注重引导同学们开拓思维、善于思考、勇于创新。在这样的环境氛围中,陈泠汐遇到问题总能专注思考,大胆尝试自己的想法。

小发明诞生记

数学课上,陈泠汐和同学们发现,圆规的使用频率不高,而且体积大、分量重,不便于放入笔袋随身携带。所以,经常有同学在需要使用圆规的时候发现忘带了。陈泠汐看着笔袋中的常用文具,萌生了把圆规和常用文具结合的想法。

她仔细观察每一件常用文具,发现自动铅笔有放置铅芯的内管。如果把圆规的一条腿藏入自动铅笔内部,要使用圆规的时候,再将其取出组合,说不定就可以实现圆规和自动铅笔一体化。

说干就干,陈泠汐利用课余时间逛遍了学校附近的文具店和超市,研究在售的各类自动铅笔和圆规,从外观尺寸、内部体积等各方面进行综合比对,选购了适合进行改造的自动铅笔。回家后,她量取了自动铅笔内管的直径和长度,手工绘制出草图,然后一头钻进工作室,从平时积累的各类零件材料中,挑选出直径适合的不锈钢管作为圆规支腿。她利用正方体塑料数学教具,按照草图尺寸手工切割、打磨,并加入家中旧圆规上拆下的旋转轴,做出了自动铅笔和不锈钢管之间的连接件。为了实现圆规支腿与圆规尖可拆卸,她找到合适的螺母以及配套螺丝,将螺母打磨后塞入不锈钢管内部并固定,再将配套螺丝与旧圆规上拆下的针尖焊接起来,作为圆规尖。在不断地思考和尝试中,便携式一体化圆规自动铅笔1.0版本很快完工。

陈泠汐请来同学们一起试用。大家很快发现,由于手工打磨的精度太低,圆规连接部位的轴较松,这使得画圆的时候,两腿角度不稳定,经常画不出完整圆形。为提高稳定性,必须提高转轴的精度。单个样品改造无法定制模具,但是陈泠汐有在学校社团中学习3D打印的经历,这让她很快想出了其他解决办法。她用3D绘图软件绘制出具有精准尺寸的改进用塑料连接件,并在淘宝上选择合适的3D打印服务提供方,发送图纸文件,并对材质、精度要求进行沟通,几天后就收到了对方寄来的3D打印零件成品。改进后的便携一体化圆规自动铅笔2.0版本,连接轴的稳定性明显加强,使用过程中,圆规两条腿的开合角度稳定,可以完成圆规的常规使用功能。

经过一段时间的试用,陈泠汐发现,在不断地拆装过程中,活动腿的连接处螺纹产生磨损,螺丝固定出现松动现象,影响成品的正常使用寿命。在观察后,她决定进一步改进,使用铆钉替代螺纹连接,这样可以彻底避免螺纹磨损情况。

经过初稿制作及两次改造,便携式一体化圆规自动铅笔3.0版本完成啦!它的体积小巧轻便,方便日常携带,平时可以作为自动铅笔正常使用。在需要使用圆规的时候,只需通过“一拔二插三旋转”的简单操作,即可变身圆规,实现画圆功能。

个人感悟

人们常说“学习是无处不在的”。我想,创造发明也是一样的。不要总认为创造发明离我们很遥远,不要总认为创造发明与我们没关系。放慢生活的脚步,品味过去,感受当下,畅想未来。或许,你就会发现,生活原来充满小小的创造之花、发明之光。

总会有一个瞬间,戳中你的心窝,让你有一种冲动,去将所谓的不可能变为可能!

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