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小发明——可拆卸的膨胀螺丝

天心区沙湖桥小学: 唐嘉锐   王子宽

指导老师: 肖宗文 

 

【作品简介】

发明原由:有一次我在学校操场上,发现我们学校的办公楼的外墙上有许多螺丝突起的装置,我走近一看,原来是生锈了的膨胀螺丝,我于问了我们的老师,老师说这是以前装空调留下来的膨胀螺丝,现在没有了,我说证明不取下来?老师说,“膨胀螺丝一般是取不下来的,让它们留在墙上”。我想着螺丝取不出来,这也太浪费了,并且还影响学校墙壁的美观,这样不好的事怎么解决呢?于是我把这个问题放在心里,并且把我的想法告诉老师,老师听了我想法后表扬我,说我发现的这个问题很有价值,希望我继续努力去解决这个问题。于是我带着这个问题在爸爸的指导下查阅了相关资料。了解了膨胀螺丝的结构及原理。我发现膨胀螺丝在墙壁拧紧后是无法取出来的原因是,膨胀螺丝的膨胀部分变形后无法恢复原来的状态,于是我就想能不能设计一个膨胀部分能收缩回去这个问题不是就解决了吗,明确了方向后我想要得到同学的帮助,于是我在学校金点子小组将我的想法告诉了大家,其中王子宽同学非常愿意和我一同来解决这个问题。在老师的指导下我和王子宽同学进一步的查阅资料,了解到一般膨胀螺丝取出来很麻烦一般采用这样些方法:

1、如果螺帽已经拧松了,而且已经到螺杆的头上了,那么就直接用铁锤把螺杆敲弯,再反方向敲弯,这样反复几次就能把螺杆敲断,这是利用了金属有个弱点-“金属疲劳”。

2、在拧螺帽的同时,螺杆也一起旋转,这种情况你不采取措施是很难把螺帽撤除的。用钳子夹紧螺杆(螺杆要用软布包住,才能不破坏螺纹,便于退出螺帽),要边夹紧边拧螺帽,这样才能拆下螺帽。

3、用角磨机,也叫磨光机。把螺帽、螺杆直接用磨光机磨断。

我们按照上面的方法实验,我们发现第一种方法很费劲,并且容易将墙体敲出一个大洞,影响墙面。第二种方法也费力,并且也要是暴力拆除螺丝,也容易将墙体损坏。第三种方法使用磨光机,这样需要电,并且有一部分留在墙体里。

为了克服上面三种方法的缺陷,我想能不能够做一个设计一种方便拆卸的膨胀螺丝呢,带着这个问题我们请教了家长,一次在下雨天的,我打伞出门,我用力撑开雨伞,我脑袋里灵光一闪,有了,我的膨胀螺丝可以根据雨伞的原理设计出来呢?我把这个想法告诉了老师,在老师的指导下,通过多次改进终于设计制作出可拆卸的膨胀螺丝。

主要结构:本实用新型主要由螺杆、套筒、紧固件(垫圈和螺母)、拆卸栓、拆卸套、套筒卡槽构成、拆卸螺丝时与拆卸套扣连。

使用方法:将膨胀螺丝插入预先打好的洞中,拆卸时,将膨胀螺丝螺母拧出来,装上拆卸套筒,让拆卸套筒与膨胀套筒卡槽扣连。装上螺母拧紧后,将拆卸栓卡在螺母上。拧动螺杆,钢质螺杆与螺母的相对运动,使锥形螺杆挤压外套管(套筒)扩大直径对墙体的钻孔壁施加了压力,拆卸时,拧动螺杆让螺杆顶住套筒拉伸膨胀套筒使膨胀套筒的直径变小。从而让膨胀螺丝整体可以从墙体取出。

主要贡献:1、本发明利用螺母和螺丝相互运动带动套筒膨胀和拉伸达到固定和取出的螺丝的作用。2、设计出取螺丝的工具拆卸套和拆卸栓,膨胀套上设计一个卡槽,用于取螺丝时拆卸套与膨胀套筒之间咬合,利于取出膨胀螺丝。3、膨胀套筒的底端开口盾形结构。本发明结构巧妙,实用性强。

运用:根据本发明的特点,我们发现该作品在空调安装,精密机床的安装,以及桥梁建设,特别是拉索桥的拉索更换都能够广泛运用。还可以运用到活动板房的建设中。

改进设想:作品材料的选择上加以改进,让作品更具实用性。

 

实物图

【所获荣誉】

长沙第32届青少年科技创新大赛一等奖

湖南省第36届青少年科技创新大赛银奖

第十一届湖南省宋庆龄少年儿童发明奖一等奖

21届全国发明展银奖

 


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