齊玉品++齊運(yùn)忠

一、問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與設(shè)想

我是一名小學(xué)六年級(jí)的學(xué)生，家住農(nóng)村。從我記事起，家里的用水主要靠村里的一口大井集中供應(yīng)。每天由專人定時(shí)開(kāi)關(guān)水泵，通過(guò)潛水泵把水抽上來(lái)，然后通過(guò)地下管道送進(jìn)各家各戶。

有一天，我家水缸里的水用完了。這天家中沒(méi)人，水龍頭也是關(guān)著的，沒(méi)有接到水。做飯時(shí)，我和哥哥抬著桶到鄰居家去借水，剛一進(jìn)他家的門(mén)，只見(jiàn)滿院子都是泥和水。原來(lái)，早晨放水時(shí)，他家的龍頭忘關(guān)了。另外，人們冬天為了防止把水管凍壞，需要等停水時(shí)把水龍頭打開(kāi)，放進(jìn)一部分空氣，再擰緊水龍頭。

這幾種情況，幾年來(lái)在我們村不知發(fā)生過(guò)多少回。

從那時(shí)起，我就想，要是有一種新的開(kāi)關(guān)，不用人看管，既能在水缸缺水時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，又能在缸滿后自動(dòng)關(guān)閉，泵房停機(jī)時(shí)還能自動(dòng)放氣，那該多好啊。當(dāng)時(shí)因?yàn)槲夷昙o(jì)小，不懂得其中的道理，只能自己在頭腦里畫(huà)一個(gè)大大的問(wèn)號(hào)。

二、方案的設(shè)計(jì)與制作

經(jīng)過(guò)幾年的仔細(xì)觀察和分析，我發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的水龍頭是連續(xù)供水時(shí)用的。它靠外力把出水口壓住和打開(kāi)。我們用的自來(lái)水有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是定時(shí)（有時(shí)也因停電等不能定時(shí)），專人開(kāi)停水泵，水管里的水是時(shí)有時(shí)無(wú)，斷斷續(xù)續(xù)的；二是放水時(shí)，水管里的水有壓力，這種壓力隨水的急緩而變化；三是停水時(shí)，因泵、管密封，會(huì)把一部分水抽回去。

能不能利用水本身的壓力來(lái)壓住出水口關(guān)閉水閥呢？一天，我在旁邊觀察爸爸修理噴霧器，發(fā)現(xiàn)打氣筒是靠底部的阻水球在水的壓力下堵住進(jìn)氣孔，防止水進(jìn)入氣筒的。我當(dāng)時(shí)就在想，根據(jù)這個(gè)道理，如果在出水口處也裝進(jìn)一個(gè)小球，問(wèn)題不就解決了嗎？這個(gè)問(wèn)題解決了，但是往水缸注滿水前，這個(gè)小球放在什么地方呢？

針對(duì)這一問(wèn)題，我設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)方案：在出水口旁安裝一個(gè)與它相通的管子作為導(dǎo)管，把小球裝在里面。這個(gè)導(dǎo)管的尾部密封，在它的下面再安裝一個(gè)浮子，使它能隨著水缸中水位的變化上下移動(dòng)，利用缸中水位的升降控制導(dǎo)管中小球的前后滾動(dòng)，達(dá)到控制閥門(mén)的開(kāi)關(guān)的目的。然后用一個(gè)能使出水口轉(zhuǎn)動(dòng)的支架，將它固定在水缸沿上。

于是，我請(qǐng)爸爸幫我買來(lái)安裝自來(lái)水用的塑料三通，塑料管、軟膠管、膠水等物品，把自己平時(shí)玩的小鋼球找出來(lái)，開(kāi)始動(dòng)手制作起來(lái)，用一些簡(jiǎn)單的工具，把準(zhǔn)備好的材料進(jìn)行了加工改造，進(jìn)行試驗(yàn)。

三、克服困難，取得收獲

在制作過(guò)程中，我遇到過(guò)不少困難。開(kāi)始制作的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)水流得快時(shí)，即便是導(dǎo)管尾都下斜，也會(huì)半途停水。當(dāng)時(shí)，我有點(diǎn)灰心。這時(shí)，老師和爸爸幫助我、啟發(fā)我、鼓勵(lì)我找出失敗的原因。經(jīng)過(guò)一番琢磨，我猜想，可能是導(dǎo)管太短，它的底部又是平的，放水時(shí)，小球受到水的沖力過(guò)大而造成的。于是，我又重新做了一個(gè)，把導(dǎo)管加長(zhǎng)，又把里面的底上放進(jìn)一個(gè)塑料短環(huán)，形成一個(gè)小球窩，減小了水對(duì)鋼球的沖力，問(wèn)題得到解決了。

四、發(fā)明的設(shè)計(jì)原理及特點(diǎn)

家用水閥自動(dòng)開(kāi)關(guān)是為解決農(nóng)戶家庭用水的需要而設(shè)計(jì)的。農(nóng)村的自來(lái)水又主要是靠水泵抽水提供的。因開(kāi)泵時(shí)間不定及停電等原因，容易造成溢水或漏水現(xiàn)象。

家用水閥自動(dòng)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)原理主要是，通過(guò)在可以轉(zhuǎn)動(dòng)的出水管的一側(cè)裝上與之垂直的盲管，內(nèi)藏一重球，盲管下連一浮桶。無(wú)水時(shí)盲管下垂，可以放水。水滿缸后浮桶托起盲管，重球滾入出水管堵住水道而停水。

該開(kāi)關(guān)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、使用方便等特點(diǎn)，能發(fā)揮節(jié)約用水，節(jié)約能源，節(jié)省人力的作用。

由于制作材料和制作工具的限制，還有不完美的地方：外形還比較粗糙；里面的小鋼球容易生銹，會(huì)導(dǎo)致關(guān)閉不嚴(yán)。

為了解決上述問(wèn)題，我打算做如下改進(jìn)：一是采用鋁或銅制作外殼，這樣會(huì)更堅(jiān)固耐用；二是小鋼球可采用玻璃或不生銹鋼球。

責(zé)編/劉紅偉