姚思思
一天,我和媽媽去菜市場(chǎng)買菜,看到路邊有賣新鮮核桃的,便高興地挑選了十來(lái)個(gè)綠油油的青核桃,交到賣核桃叔叔的手里,開始剝核桃的青皮。我忽然看見他的手黑紫得發(fā)亮,一問才知道,核桃的青皮一旦粘到手上,很難洗掉,慢慢地就把手染得黑紫,很難去掉。
我問叔叔:“什么時(shí)候你的手才能恢復(fù)正常顏色?” “等今年的青核桃過季了,不用剝核桃皮了,過半個(gè)月左右的時(shí)間,手上就會(huì)慢慢褪掉一層皮,之后黑紫色就不見了?!蔽液苷痼@,新鮮核桃仁雖然好吃,但是核桃的青皮卻很難去掉。我想,能不能發(fā)明一個(gè)青核桃去皮器,就像家里的核桃夾子,一下子就能將核桃的青皮去掉,那我們每個(gè)家庭都能輕松地吃上新鮮核桃仁,商販也可以用上這個(gè)小發(fā)明,不會(huì)再把手弄得那么臟。
于是我確定了研究“青核桃去皮器”的項(xiàng)目,規(guī)劃了研究流程:
最終做出了較為符合根據(jù)流程理想中的工具,并以這一成果參加了2013年北京青少年科技創(chuàng)新大賽,榮獲了二等獎(jiǎng)。
市場(chǎng)調(diào)研與知識(shí)儲(chǔ)備
通過市場(chǎng)調(diào)研,我發(fā)現(xiàn)街邊賣青核桃小攤販的生意非常不錯(cuò),但幾乎每個(gè)人的手上都布滿了黑褐色的污漬,銷售好的,手更是黑紫得嚴(yán)重。當(dāng)在《北京晚報(bào)》上看到同樣的一只黑得發(fā)亮的手后,我越發(fā)堅(jiān)定了要研究出一個(gè)方便好用的青核桃去皮器的決心,幫助那些被青核桃皮困擾的人們。青核桃?guī)ご娣鸥欣诒ur,因此如果家庭有了這樣的小工具,便可以一次多買些青核桃,不用擔(dān)心剝皮及存放等問題。
要做青核桃去皮器,首先需要了解青核桃去皮的方法,這對(duì)展開思路會(huì)有所幫助。經(jīng)過查閱資料及詢問老師,我知道了青核桃去皮的四種方法:
1.等待核桃自然成熟,核桃的青皮將逐漸變黑變暗,然后皸裂,最后與核桃自然剝離。
2.用棉被或其他保溫材料將核桃嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)地蓋住,等待核桃的青皮發(fā)酵、腐爛,核桃自然剝離。
3.通過機(jī)械設(shè)備中高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子使核桃與機(jī)器壁,核桃與核桃間相互碰撞、擠壓,來(lái)達(dá)到擊碎核桃青皮的目的。但這種方法的缺點(diǎn)是青皮擠碎后形成的污物很多,設(shè)備清洗不方便,核桃被擠碎的也很多。
4.用刀具將青皮剝離。這種方法應(yīng)用最普遍。在青核桃上市的季節(jié),幾乎城市的每一個(gè)角落,都能看到小攤販們?cè)谪溬u青核桃,他們幾乎都采用這種方法。
這四種方法是我研究青核桃去皮器的基礎(chǔ)知識(shí),之后的研制思路也沿用了這些方法所體現(xiàn)的原理。
從確定方案到制成樣品
我的第一個(gè)方案是根據(jù)切削原理導(dǎo)出的,讓一個(gè)旋轉(zhuǎn)刀片不斷切削帶皮的青核桃,達(dá)到逐步去皮的目的。
這一方案受到了上述第三種方法的啟示。事實(shí)上,目前市場(chǎng)上并沒有專門的青核桃去皮器,只有濰坊一家企業(yè)生產(chǎn)大型的青核桃去皮設(shè)備,但這根本不適合家庭使用,也存在前面介紹過的缺點(diǎn)。
改用切削原理之后,雖然改變了大型去皮機(jī)通過摔打、擠壓去皮法的缺點(diǎn),但切削也很容易將核桃的硬殼切掉(青核桃的硬殼并不很結(jié)實(shí),很容易壓碎),直接損害到核桃仁。因此我否定了這一方案。
第二個(gè)方案借助核桃夾子的結(jié)構(gòu)原理,采用左右分開動(dòng)作,分別去掉核桃青皮。
動(dòng)作分析如下:拿兩個(gè)類似核桃夾子的東西,將其鋸齒換成更薄的弧形刀片。在端頭a,用鉸鏈將兩個(gè)夾子平行相連。這樣,兩手各拿一個(gè)夾子,左手夾子將青核桃左邊夾緊,右手略微夾得松些,并反復(fù)左右移動(dòng),將青核桃右側(cè)的青皮去掉;然后換手,重復(fù)上述動(dòng)作,去掉左側(cè)青皮。
為此,我購(gòu)買了兩個(gè)核桃夾子,在此基礎(chǔ)上,先不考慮去皮刀,手工制作了一個(gè)樣品,主要看鉸鏈的工作方法是否可行。
經(jīng)反復(fù)驗(yàn)證,我感覺這樣很難達(dá)到要求。尤其是這樣的工具需要使用者雙手都要?jiǎng)幼?,不太符合人們使用工具的要求,因?yàn)橐话闳瞬灰欢茏龅絻芍皇謪f(xié)調(diào)配合,就像我們中國(guó)人不太喜歡用刀叉一起吃飯一樣。所以這個(gè)方案最后也被放棄了。
第三個(gè)方案,我借鑒了剝線鉗的工作原理。這一原理是這樣的:握緊鉗子時(shí),左側(cè)的一對(duì)刀片上下移動(dòng),固定電線的一端;再次握緊鉗子時(shí),右側(cè)的一對(duì)刀片切入電線;再用力使左右兩對(duì)刀片分離,便可以將電線一端的外皮剝離。
我想,如果利用這個(gè)原理,設(shè)計(jì)三組刀片,讓它們同時(shí)切入核桃的青皮,刀A負(fù)責(zé)將核桃固定,刀B和刀C負(fù)責(zé)將核桃兩邊的青皮剝離,不就可以將青皮剝離了嗎?再利用一個(gè)壓力裝置,切入刀A、B的中間和刀A、C的中間,利用壓力將刀B和刀C從刀A的兩側(cè)分開,那么,核桃的青皮是不是就可以剝離了呢?
通過畫圖、設(shè)計(jì)并定做零件、制作出樣機(jī),最后再加以試驗(yàn)測(cè)試,我發(fā)現(xiàn)這樣制作出來(lái)的青核桃去皮器能夠一次壓鉗就將核桃的青皮一分為二,從中間切開,而不臟污手指。試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了我的預(yù)期。
雖然青核桃去皮器制作成功了,但我覺得有幾個(gè)問題還可以進(jìn)一步改進(jìn)并完善。首先,由于沒有開模制作,各零件間配合間隙比較大,顯得有些笨重不美觀;其次,刀比較寬,影響切口的完整;再次,彈簧從市場(chǎng)上購(gòu)買,沒有專門定做,力量不太符合要求;最后,轉(zhuǎn)動(dòng)軸到夾子的距離比較遠(yuǎn),需要的力比較大。
聽老師講,如果這個(gè)去皮器要在市場(chǎng)上銷售,那我們可以開模具生產(chǎn),就像那些家庭用的各種小工具,設(shè)計(jì)制作得更小巧更美觀,更適合家庭使用、而我也有信心把青核桃去皮器設(shè)計(jì)成為家庭最好用,最美觀的美食小工具。