◆山東省萊州市第一中學(xué)高三（21）班 顧苡萌

馬路上的路燈壞了，路政工作人員需要使用高空作業(yè)車給路燈更換燈泡。工作時，工人會站在高空作業(yè)車的平臺上，被抬升到較高的位置進行高空作業(yè)，不僅危險系數(shù)高，而且需要多人配合才能完成。更換路燈燈泡時，車輛被高空作業(yè)車阻擋，易造成交通擁堵。

怎樣才能讓這項工作便捷又安全呢？我和科技小組的同學(xué)上網(wǎng)查閱了相關(guān)資料，并走訪了更換路燈的師傅，經(jīng)過反復(fù)探究，我設(shè)計了一款折疊旋轉(zhuǎn)便捷更換的路燈。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.根據(jù)機械臂的工作原理，在路燈桿的中間部位打孔，插入定位軸，使燈桿能繞軸轉(zhuǎn)動。燈桿下端用鋼絲固定，另一端與底座上的定向齒輪連接。

2.在路燈桿底部固定處加裝一個可正反向轉(zhuǎn)動的定向齒輪。使用時，打開安全鎖，拿出手搖柄插入單向齒輪卡槽，搖動搖柄，松開繩子，路燈緩慢降落到合適的高度時停止搖動，更換燈泡。換好后，反向搖動手搖柄升起路燈，燈桿回到原來的位置后，停止搖動，然后卸下手搖柄，將其放回原位，將安全門鎖上即可。

3.在路燈桿底座安裝一個可人工調(diào)節(jié)方向的轉(zhuǎn)盤裝置。使用時，先轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤裝置，使路燈桿旋轉(zhuǎn)90°，讓路燈桿斜著下降時保持在路邊安全線以內(nèi)，不影響正常的交通秩序。

二、制作過程

1.準備一塊直徑為15 cm的圓形鐵板作為路燈的基座。

圖1 制作模型

2.在基座的中心點固定一塊可旋轉(zhuǎn)的齒輪狀鐵板，方便旋轉(zhuǎn)路燈桿。將一端呈尖齒狀的活動插銷固定，便于固定齒輪板。

3.在齒輪板上垂直焊接一根一端開口的方管，作為路燈桿的支架，支架頂端有固定螺絲，高度約為路燈桿高度的一半。

4.在路燈桿支架底部焊接一個單向齒輪，單向齒輪連接線軸，線軸上纏繞鋼絲，鋼絲另一端與路燈桿底部連接。

5.用圓管做路燈桿。在路燈桿中間打孔，固定在基座的支架上，把燈線從圓管的小孔穿過，在頂端安裝帶紅外傳感器、可根據(jù)光線變化自動開關(guān)的路燈。

三、創(chuàng)新點與效果

1.節(jié)能高效。這款折疊旋轉(zhuǎn)路燈在更換燈泡時只需要一名工人操作定向齒輪，路燈桿便會慢慢向路邊折疊，當(dāng)高度達到工人能正常換燈泡時的高度停止折疊。燈泡更換后，反向搖動定向齒輪，將路燈桿升至直立狀態(tài)。整個過程僅需一人操作，在5分鐘之內(nèi)就能完成。

2.換燈泡時，自動旋轉(zhuǎn)底座可將路燈旋轉(zhuǎn)到道路外沿。路燈的照射范圍可隨意調(diào)節(jié)，當(dāng)相鄰的路燈出現(xiàn)故障時，可通過調(diào)節(jié)底盤的轉(zhuǎn)盤裝置使路燈桿向故障路燈的方向旋轉(zhuǎn)，解決路燈故障而出現(xiàn)照明盲區(qū)的問題。

3.燈罩上安裝了紅外感應(yīng)器。當(dāng)光線暗到一定值路燈自動開啟2個LED燈頭。當(dāng)紅外感應(yīng)器感應(yīng)到有行人或汽車通過時，8個LED燈同時開啟，增加通行亮度。行人或汽車通過后，紅外感應(yīng)器感應(yīng)不到移動物體，又返回到2個LED燈頭開啟狀態(tài)，節(jié)約電能。紅外感應(yīng)器的感應(yīng)距離為距地面一米左右，小動物如貓、狗通過時，紅外感應(yīng)器不工作。

通過反復(fù)測試證明，路燈桿的折疊速度快、穩(wěn)定性強，解決了傳統(tǒng)更換路燈使用高空作業(yè)車并需要多人輔助的難題，提高了工作效率，得到了學(xué)校老師和路政部門工作人員的認可。

四、收獲與體會

在作品的設(shè)計發(fā)明制作過程中，我經(jīng)歷了發(fā)現(xiàn)問題、查閱資料、考察市場、設(shè)計圖紙、實踐制作、效果驗證等環(huán)節(jié)。通過動腦思考和動手制作，不僅解決了生活中遇到的實際問題，還鍛煉了動手動腦、查閱資料、與人交往的能力，激發(fā)了我對科技創(chuàng)新的興趣。

在與路政工作人員和指導(dǎo)我制作模型的師傅的交流中，我學(xué)到了許多課本上學(xué)不到的知識和生活經(jīng)驗。在今后的學(xué)習(xí)生活中，我將繼續(xù)認真學(xué)習(xí)，善于發(fā)現(xiàn)，力爭做出更多新的作品。