2019年课上演示模型:2、节水留住每一滴水——纳凉、接水伞(二等)精品教育.doc
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1、编 号(由学校规定)分数可行性B创新性A报 告A留住每一滴水纳凉、接水两用伞的诞生与实践 楼顶绿地的浇灌系统改造与设计班 级: 北京市西城外国语学校 高二(1) 姓名 (学号): 王昱国 指 导 老 师: 王艳雪 二零一五年 9 月 15 日1 背景概述 现在大家都在关注低碳生活,关注节能减排,我们年轻人能否用实际行动来表达我们的关注呢!听说,学校的楼顶做了绿化,我和几个同学征得学校同意到楼顶考察了两三次,突发一个想法:学校搞过一个主题活动叫“留住一桶水”,我们能否在楼顶的绿地上想点办法?我想,楼顶现在已经像一个纳凉的小花园了,下雨时雨水顺着雨道白白滴溜走了,如果放上几个桶把雨水留住,雨后天晴
2、,再用这些水浇花,这些雨水不就留下来,而且有用了吗!又有人提出,光靠下雨,且桶口面积很小,收集不了那么多水,怎麽办?此时我看到了纳凉伞,一个纳凉、接水两用伞的创新想法诞生了。2 设计方案(1) 纳凉、接水两用伞的结构设计思路:1、 纳凉、接水两用伞与普通的纳凉伞的主要区别只用于纳凉的普通伞的结构是当伞撑起来时,不允许伞面上翻,这是撑起伞的支架特殊结构和伞面积大小制约的,如图所示: 伞锥 B 撑伞柱 D 伞边 A 伞边 C 图(1)除非伞面被撕破或者支架解体。纳凉、接水两用伞制作时,使用的伞面是平园的图(2),这样伞从低垂纳凉的状态图(3),变成向上翻起接水的状态图(4)伞布都不会撕裂,伞架也不
3、会解体。A C B D B A D CA B C D图(2) 图(3) 图(4)(2)、纳凉、接水两用伞的工作原理纳凉、接水两用伞处于接水状态时,伞面的中心有一个孔,孔正对着伞柱,伞柱是一根走水的管子,雨水从小孔进入,沿着走水管流入到储水罐。走水管与储水罐是个联通器,由于注水孔高于储水罐的高度,因此雨水很容易储存在储水罐中。如图5所示。A 雨水 C B走水管 雨水 图5(3)、楼顶绿地上收集雨水的整体设计如果在花园里有多个纳凉、接水两用伞,全都与储水罐相连,储水罐就很容易存满雨水如图(6)所示A C BA C BA C BA C B两用伞在晴天时用来乘凉,下雨天用来接水,可以人工操作,也可以自
4、动控制。A C B E D 弹簧 F在伞把的F点和撑伞柱之间有压簧,当压簧在正常状态(常态)时撑伞柱在E的位置上,两用伞呈接水状态。F点是固定压簧下端的点,它不会移动,所以当用尼龙线把撑伞柱从点E点拉到D点时压簧被压缩,伞边A和C下降,两用伞呈纳凉伞状态。反之弹簧从D回复到E两用伞就处于接水状态。伞的状态全靠拴在撑伞柱的尼龙丝控制。 在地面上 我们装了一个低速直流电机,上述的尼龙丝就绕在电机的轴上,电机的转动会通过尼龙丝牵动撑伞柱从E到D或从D到E,于是实现了两用伞可以呈纳凉伞状态也可以呈接雨伞状态。 接第一个伞 接第二个伞 接第三个伞电机的轴 低速直流电动机电机的正传拉动撑伞柱向下运动,反转
5、放开撑伞柱,撑伞柱向上运动。 我们制做了控制电机正反转运动的控制件,电路名称是光感开关电路,晴天,光照加强控制件的继电器工作,低速直流电机正传。阴天,光照减弱控制件的继电器停止工作工作,低速直流电机反转。 (4)、我们的工作流程是: 试验、制作、组装“纳凉、接水两用伞”的部件制作伞把(走水 管)制作伞股制作撑伞柱制作伞锥 制作沙盘 制作两用伞 制作控制电路 制作浇灌网管总调试撰写研究报告使用说明书缝制伞布 两用伞制分析普通伞的结构研究两用伞的构造给两用伞加压簧和尼龙线 电路制作流程 流程沙盘制作流程采买三极管等原件制作沙盘框把尼龙线与电机的轴连好寻找制作材料网上寻找9014开关电路图制作草地植
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