谢震霆 巧改旅行箱 方便又省力
来源:广东科技报作者:记者 莫文艺2017-05-15


    他从小喜欢开动脑筋思考问题,经常在家里捣鼓各种生物、化学小实验;他参加过3D打印技术学习班,也曾制作过跷跷板发电机模型;他还曾尝试过改良旅行箱,给它增设荆棘轮,并使之带有自由拉杆。该作品《新型旅行箱》用起来既方便又省力,还获得了第32届广东省青少年科技创新大赛二等奖,以及两个专项奖——“华德恩”创新思维奖、“广视通”实验云平台卓越奖。他,就是本期封面人物——湛江市第一中学高二级学生谢震霆。

喜欢思考和动手尝试

    谢震霆从小就喜欢开动脑筋思考问题,对一些新奇的事物感兴趣。在他小时候,他的父母常常给他带回一些科学杂志,例如《环球科学》、《奥秘》等。上初一时,他便自学化学知识,还购置了化学药剂和一套化学仪器,自行在家做一些化学实验,比如“大象牙膏”、“碘钟实验”、制取硫酸铜晶簇等等。书籍拓展了他的眼界和思路,而实验则增强了他的动手能力,这对他的想象力、创新能力和设计制作能力的锻炼都很有帮助。他的父母对于他参加科技创新实践持赞成、支持的态度。他表示,“他们(即父母,编者注)认为未来的世界是创新者的世界,是一个充满各种各样新型发明创造的世界。所以,他们常常鼓励我遇事多问为什么,大胆设想并尝试动手去做一些新型的发明创造。”谢爸爸曾打趣地说,“只要不把家里炸了,你干什么都行。”

    他从小喜欢开动脑筋思考问题,经常在家里捣鼓各种生物、化学小实验;他参加过3D打印技术学习班,也曾制作过跷跷板发电机模型;他还曾尝试过改良旅行箱,给它增设荆棘轮,并使之带有自由拉杆。该作品《新型旅行箱》用起来既方便又省力,还获得了第32届广东省青少年科技创新大赛二等奖,以及两个专项奖——“华德恩”创新思维奖、“广视通”实验云平台卓越奖。他,就是本期封面人物——湛江市第一中学高二级学生谢震霆。

喜欢思考和动手尝试

    谢震霆从小就喜欢开动脑筋思考问题,对一些新奇的事物感兴趣。在他小时候,他的父母常常给他带回一些科学杂志,例如《环球科学》、《奥秘》等。上初一时,他便自学化学知识,还购置了化学药剂和一套化学仪器,自行在家做一些化学实验,比如“大象牙膏”、“碘钟实验”、制取硫酸铜晶簇等等。书籍拓展了他的眼界和思路,而实验则增强了他的动手能力,这对他的想象力、创新能力和设计制作能力的锻炼都很有帮助。他的父母对于他参加科技创新实践持赞成、支持的态度。他表示,“他们(即父母,编者注)认为未来的世界是创新者的世界,是一个充满各种各样新型发明创造的世界。所以,他们常常鼓励我遇事多问为什么,大胆设想并尝试动手去做一些新型的发明创造。”谢爸爸曾打趣地说,“只要不把家里炸了,你干什么都行。”

    喜爱思考、创新的谢震霆在各类比赛中取得过不俗的成绩。他参加过全国青少年高校科学营,曾被评为“优秀营员”,还在全国青少年高校科学营广东营征文比赛中获二等奖。上高一的时候,他应用电磁感应效应制作了一个跷跷板发电机的模型。只要摆动跷跷板的两边,便可以进行发电。他希望,通过跷跷板等游乐项目,可以自发地供电,以应用于灯光、音乐等方面。该项目《趣味跷跷板》获得了第31届广东省青少年科技创新大赛三等奖。他把获奖当成鼓励,仍坚持在创新道路上继续刻苦钻研。

    谢震霆介绍说,“我们在进行创新活动时,可以先用3D打印技术将模型设计出来。然后在模型上检验此项发明设想的可行性,以便对发明的设计、制作等做改良。3D打印技术大大节省了创新发明的费用,还节省了时间,提高了效率,对提高创新发明的成功率有很大的帮助。”为此,他特意参加了3D打印技术学习班,初学了一些3D打印技术,懂得了大致的操作与应用。

小点子让旅行箱更灵巧

    市面上常用行李箱的拉杆是竖直的。在上下坡时,常常因为受力方向是倾斜的,从而导致行李箱滑到楼梯上,给使用者带来了不便。谢震霆想:若可以调整行李箱的受力方向,便可以解决这一问题。于是,他便有了在行李箱设置自由拉杆的想法。他介绍说,“该旅行箱自由拉杆由一根拉杆、一对固定轴和自由拉槽组成,其特点是安装简单、方便。”他表示,他的设计源于物理课本上的杠杆原理,在行李箱的自由拉槽中安装自由拉杆,这时候的自由拉杆不能受力;加入已设定好尺寸的固定轴,使拉杆和箱体完全扣合在一起,然后进行涂胶、固定。而自由拉杆的功能设定为:拉杆的自由活动带动行李箱的运动,在拖动旅行箱的时候如果发生行李箱跑偏的情况,自由拉杆会先改变弧度,把旅行箱扯回来。旅行箱在上坡的时候往往会出现行李箱下滑、滑出轨道等情况,旅行箱可改变角度的自由拉杆能完全防止这情况的发生。而在检测样品操作的可行性时,他发现行李箱的自由拉杆无法很好地固定,常常偏离轨道。正当苦思冥想而一时找不到解决方法时,偶然间,他看到一些孩子正在玩弹簧和玻璃球。他想到可以用弹簧珠的方法将拉杆卡住,而又不会对拉杆本身造成损伤,从而完美地解决了固定拉杆轨道的难题。

    此外,为了解决在拉动行李箱上坡时因为行李箱太重而拉到一半被拖下来和下坡时往往会被行李箱拖动着向前跑的不便,谢震霆便想到了可以用荆棘轮(荆棘轮这个名称起源于它类似于荆棘的特殊构造)这种只能单向滑动的轮子去阻止行李箱的倒滑。他说:“荆棘轮是一种防止倒转的装置,其外圆上有止逆的棘齿,棘爪搭在上面,只能顺转,不能逆转。除非拿掉棘爪,方可逆转。这样既不妨碍滚轮的正常滚动,还防止了上坡时因行李箱太重或是力气不足而造成的行李箱倒滑下坡现象的发生。”后来,他发现使用荆棘轮在平地上拉动行李箱时并不是很顺畅,他听从辅导老师的建议,使用了三角轮系统的结构,解决了这一问题。

    为了更加方便地对拉杆箱拉杆和轮子进行改造,谢震霆在互联网上浏览了各种型号旅行箱的国标尺寸,再以模型与实物为1∶3的比例绘制;绘制完成后,在软件123d上绘制旅行箱的箱底与箱盖,然后进行3D打印。制作期间,由于发生了尺寸上的问题,所以需要对图纸作多次修改,也连带着多次打印了箱底、箱盖。待箱盖和箱底的尺寸吻合得“天衣无缝”后,把剩下的零件严格按照图纸尺寸打印,再进行安装制作,最后对模型旅行箱外壳进行上色处理。这一《新型旅行箱》项目获得了第32届广东省青少年科技创新大赛二等奖,以及两个专项奖——“华德恩”创新思维奖、“广视通”实验云平台卓越奖。

■花絮

    谢震霆在《新型拉杆箱》项目大概花费了半年的时间。作为一名高二的学生,他的学习任务并不轻。为了兼顾学习,他只在课余和周末的休息时间里尽量抽空进行构思、设计和制作。所幸,整个发明创新的过程中并没有影响到他的学习,而该项目现正在申请专利中。他还将对行李箱的拉杆固定方面作进一步的改良,优化行李箱的轮子系统,还会考虑对行李箱整体的结构进行优化,使它在使用时更为方便。“我喜欢生物学,未来我希望往这个方向发展,成为一名生物学家,专门研究如何治疗人类的疾病。”谢震霆告诉记者。

■获奖感言

    回想过去的半年里,有在研究过程中遇到困难时的困惑,有在解决难题时的喜悦;有辛苦熬夜后的疲惫,也有取得进展后的兴奋。获奖是对我努力的一种肯定,更是一种鼓励。我会继续努力,大胆创新,把平时所学到的知识大胆用于生活,继续尝试去设计出一些与我们生活密切相关的、可以改善我们生活质量的新产品。

——谢震霆

■老师评价

    谢震霆同学有很好的创新思维能力,学科知识扎实,能融会贯通。为人热情,性格开朗,品行优良,待人诚恳,宽厚仁道,自信,是一位既勤奋好学又爱科学研究的学生。他在繁重的学业学习之余,能抓住时间,投入到科技制作之中,并取得了优秀的成绩。

——湛江市第一中学洪祥威老师