杨文彬 林 辉
杨增辉 杨焕其
我校作息时间是靠机械铃声控制的。由于电铃反复折动,经过一段时间后因弹片金属疲劳损伤,造成折断(。我校几年来因弹片断裂造成价值百元的电铃报废了十多个。而厂家没有备用更换弹片,市面没有相应的配件出售,只好成为废铁。另外,电铃锤头长期敲击,造成锤头磨损、拷棒变形,锤头与铃盖不处在最佳位置,影响铃的发声质量。因此,每过一段时间必须经过调整才能正常使用。
我校科技教师吴新生将这一课题交给我们创新兴趣小组。我们分析电铃工作原理及产生故障的原因后,利用头脑风暴法,各抒己见,集思广益后决定对电铃做如下改进。
改进1:卸掉损坏的弹片,加长衔铁的长度,使衔铁一端绕轴A转动,再找来一根弹性、长度适当的弹簧将衔铁适当位置与固定点B连接,这样就克服了弹片被折断或因拷棒变形发声变差的弊病。改进方法简单,成本低廉。
改进2:考虑到长期使用也可能造成弹簧弹性变化,我们又设计了第二种改进方案,原理如下,在改进1 的基础上,在电铃右侧并联另一个电磁铁代替弹簧的作用。改装后试通电,由于电磁铁同步吸引衔铁,反而使电铃工作情况更差。吴老师建议我们在其中一个线圈中试串联一个4UF的电容,由于电容使两个线圈电路的电流产生相位差,两个线圈中电流情况,两线圈产生磁性的最强时间错开90度,形成你吸我放、你放我吸交替工作状态。
改进后的两款电铃在我校试用三个多月,试用期间铃声洪亮、清脆。我们还有一个改进设想:模仿扬声器振动发声的原理,即将通入50Hz交流电的线圈,置于如扬声器的环形磁场中,使通电的线圈在磁场中受到电场力的作用上下振动,从而带动拷棒敲打铃盖。
作品点评
头脑风暴法是搞发明创造常用的方法,可以充分发挥集体的力量。由于我们中学生知识和能力有限,而且学习也非常紧张,所以几个同学合力搞一项发明更加实际。今后同学们在搞发明创造时,不妨充分利用这一方法。