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节约型固体胶棒
文 哈尔滨市第三中学 2016级（18）班 孙佳正 祝 璇
目前市场上销售的固体胶棒通过旋转螺旋体推动胶体向上运动,当胶体露出外壳的上端面时,即可涂抹使用.但随着胶体不断被消耗,需不断旋转螺旋体出胶,当固体胶棒快要被用完时,胶体与壳体连接部位的凹槽处有部分胶体无法利用,造成浪费.
我们想在现有研究的基础上,研制出对人体无害又可长效利用的固体胶.为减少胶棒残存浪费,提高胶棒粘结性能、延长其使用寿命,我们在现有胶棒的基础上,改进胶棒的壳体和传动机构,添加了活动环,并以PVA基水凝、甘油等混合物的水溶液作为防干剂.
一、设计方案
依据实际生活经验,查阅相关机械设计知识,完成对节约型固体胶棒的改进与设计,设计实施方案如图1所示.
现有固体胶棒如图2a所示,改进后的固体胶棒如图2b所示,其结构变化应满足构造简单、易于生产、胶体能被充分利用.选择防干剂时,在满足国家对化学用品的安全要求下,应尽可能提高单位体积胶体的粘结力,延长胶体寿命.
节约型固体胶棒主要包括第一壳体和第二壳体.第一壳体为空心的圆柱体,包括第一盖体、第二盖体.
第二壳体包括外壳、传动机构、上悬体和活动环.外壳为空心的圆柱体,传动机构包括旋转体、滚动轴承、支撑杆.上悬体横截面为对称设置的双“L”形结构,包括第一、第二空心圆柱体.胶体固定于上悬体和外壳内,滚动轴承用于实现旋转体和支撑杆的转动.
使用时,顺时针旋转旋转体,支撑杆随着旋转体转动,支撑杆外螺纹与上悬体内螺纹配合带动上悬体向上运动,待胶体露出外壳便可自由使用.
用完后,逆时针旋转旋转体,支撑杆旋转带动上悬体向下运动,实现胶体向下运动,直到胶体完全进入外壳,盖上第一壳体.
活动环内嵌于上悬体第二空心圆柱体内,外套于支撑杆外表面.活动环内表面设置有内螺纹,与支撑杆的外螺纹配合使用,支撑杆旋转能带动活动环上、下移动.
当部分胶体滞留在上悬体内部时,上悬体上表面与外壳的上端面平齐,倒扣第一壳体,此时继续旋转旋转体,上悬体在第一盖体内的第一挡板的阻碍下不能继续向上移动,而活动环继续向上移动,使胶体露出外壳,此时将倒扣的第一壳体取下,即可继续使用胶棒,直到内嵌的胶体全部用完.
上悬体第二空心圆柱体的内表面设置有纹路,可使上悬体上、下移动时,活动环能稳定地内嵌于上悬体.而当上悬体被第一挡板阻碍无法向上移动时,只需使用较小的力旋转旋转体即可实现活动环相对于上悬体上、下移动,且不会从上悬体顶端脱离,同时带动上悬体内的胶体运动,露出涂抹表面,使残存胶体继续被使用,避免资源浪费.
活动环内部嵌有水凝胶块,固体胶棒在使用过程中,活动环随着支撑杆旋转向上运动的同时,对其内部的水凝胶块会有挤压作用,使水凝胶块所吸收的防干剂缓慢释放,避免固体胶棒在使用后期变干.
二、创新点
1.通过改变第一挡板、上悬体和活动环的设置,配合第二空心圆柱体的内表面对称设置螺纹,实现活动环相对上悬体移动,挤出残存固体胶.改进后的固体胶棒使用效果好,可实现重复性、高质量使用.
2.防干剂以PVA基水凝胶添加甘油、乙二醇、二甘醇及其混合物的水溶液最佳,可延长固体胶的脱水时间,提高固体胶的使用寿命和粘结效果.
3.固体胶的改进设计仅涉及上盖体的第一挡板、活动环等小零件,生产成本不会增加很多,而且能够促进固体胶的完全利用,易形成经济效益、社会效益和环境效益的多赢局面,利于推广.
节约型论文范文结:
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