溫雅琪,河池市金城江區(qū)第三小學(xué)學(xué)生,制作的科創(chuàng)作品自動清洗筆機榮獲第37屆廣西青少年科技創(chuàng)新大賽青少年科技創(chuàng)新成果競賽(小學(xué)組)一等獎。
王月,河池市金城江區(qū)第三小學(xué)老師,榮獲2022年河池市青少年科技創(chuàng)新競賽“優(yōu)秀科技輔導(dǎo)員”稱號。
我在書法課上清洗毛筆的時候發(fā)現(xiàn),上一節(jié)書法課一般要洗10~15次毛筆,但即便這樣毛筆仍很難清洗干凈,所以有些同學(xué)會一直開著水龍頭沖洗毛筆。這樣做不僅浪費水,而且容易弄濕衣服,還會影響練習(xí)書法的專注度。所以我想設(shè)計一款既能洗干凈毛筆又不會浪費水的洗筆機。
一、確定設(shè)計思路
毛筆的筆頭部分主要由筆根、筆鋒和筆肚組成,筆根與筆桿相連,筆鋒用于書寫,筆肚主要用來貯存墨汁。要想把一支毛筆清洗干凈,關(guān)鍵在于用流動的水洗干凈筆肚里的墨汁。我從波輪洗衣機的工作模式中獲得設(shè)計靈感,決定把“水動”變?yōu)椤肮P動”,讓毛筆自動在水中旋轉(zhuǎn),以達到把毛筆清洗干凈的目的。
二、準(zhǔn)備材料
毛筆、筆架、礦泉水空桶、馬達、小風(fēng)扇、電鉆等。
三、制作過程
(一)繪制設(shè)計圖
自動清洗筆機的工作原理是由電機帶動筆架旋轉(zhuǎn),讓毛筆在水中順時針或逆時針旋轉(zhuǎn),同時可以通過按鍵進行調(diào)節(jié)筆架的旋轉(zhuǎn)速度,從而洗凈筆肚里的墨水。我根據(jù)自動清洗筆機的工作原理繪制了結(jié)構(gòu)設(shè)計圖,如下圖所示。
(三)測試作品
1.第一次測試:在自動清洗筆機上安裝馬達失敗,筆架無法實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)動功能,只能通過手動轉(zhuǎn)動筆架來清洗毛筆,很不方便。
2.第二次測試:在自動清洗筆機上安裝馬達,筆架可在馬達的帶動下略微轉(zhuǎn)動,但由于馬達的功率太小,筆架旋轉(zhuǎn)速度慢,轉(zhuǎn)動不夠順暢,導(dǎo)致無法清洗毛筆。
3.第三次測試:在自動清洗筆機上安裝一個小風(fēng)扇電機,以提高筆架轉(zhuǎn)動速度,但轉(zhuǎn)動速度依舊不夠快,毛筆不能徹底清洗干凈。
4.第四次測試:在自動清洗筆機上接入一個12V的手持電鉆,使用者可以通過控制電鉆的轉(zhuǎn)動速度來調(diào)整筆架的轉(zhuǎn)動速度,還可以選擇讓筆架順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)。測試結(jié)果顯示,自動清洗筆機不僅可以將毛筆清洗干凈,還可以節(jié)約用水。
四、改進思路
今后可以嘗試將自動清洗筆機接入自來水管道,增加和全自動洗衣機類似的注水和排水功能,還可以通過加裝開關(guān)來控制筆架的轉(zhuǎn)動速度和洗筆的時間,使自動清洗筆機真正實現(xiàn)全自動清洗毛筆的功能。