孟繁燁

去年春天的一個雙休日,我去大伯家里玩。大伯家里辦了一個豆類加工廠,然而我看到的情景卻是:人們在挑豆時不停地挑呀、撿呀、簸呀、篩呀,個個累得腰酸背疼、筋疲力盡,可是工效卻很低。
回到家里我總是在想:能不能設計制作出一種高效、環保、節能的機器來減少生產工序,減輕勞動強度,又能降低生產成本呢?
我把這個想法告訴了我的指導老師任老師,他高興的說:“好啊,有志氣!”并引導我說:“試試看,能否用我們所學的物理知識來解決。”
老師的鼓勵增強了我的信心。想到學到的物理知識,我的腦海里不時地閃動著斜面小車實驗,重力、球形物體的滾動等物理實驗。于是,我便找來硬紙板,將它支起做成個斜面,讓混有雜質的豆子從斜面滾下。實驗的結果使我大所失望:豆子與雜質的一起落地一片狼籍。我把實驗的結果告訴了老師,老師問我在實驗中有沒有什么發現?我回答說:“豆子速度快,雜質速度慢,最終它們還是混在一起。”老師想了想又啟發道:“把斜面做成螺旋狀試試看。”
回到家里我迫不及待地做起實驗,用硬紙板做成了螺旋狀,讓豆子從軌道上滾下,這一次奇跡出現了:雜物沿軌道流下,豆滾出了軌道,其他雜物沿軌道內側流出,終于實現了豆和雜物的分離。然而新的問題又出現了:滾出的豆四面開花,無法收集,這時任老師提示我做成雙螺旋,在原來設計的基礎上,又增加了外螺旋道(收集道),在分離道的上部裝上篩片,以便篩選雜土。同時,為了將鐵釘、碎鐵屑分離開來,在料斗口又安裝了磁鐵,這樣,無動力選種機雛形終于問世了。

無動力選種機由料斗(磁鐵)、螺旋軌道(內道、分離道、收集道、碎土道)、出口等幾部分組成。雜豆從料斗進入分選道時,料斗口的磁鐵吸引鐵制品,首先把金屬塊分離出來,雜豆沿內徑為14厘米、外徑為50厘米的螺旋軌道自由下落,并加速,當豆下落達到一定速度時,飛出分選道(分選道是由不光滑的表面材料制作,從而使密度較大而不光滑的多棱形物體產生較大的摩擦力,使這些物體在下滑時,速度較小,便于分離),進入第二層收集道。
當把我的無動力選種機帶到大伯家做實驗時,十幾個人圍在一起觀看,當雜豆呼啦啦從料斗進入,流出的卻是整體化一的凈豆時,人們贊賞的目光讓我終生難忘,特別是大伯,他從此堅定了辦廠的決心。以前七八個人的工作量,現在一個人便可完成,成本大幅度降低,效益明顯提高。我難以相信我的發明會有這么大的作用,但人們的眼神給了我肯定的回答。我在享受成功喜悅的同時,更加感謝我的輔導老師——任定祥老師,沒有他就沒有今天的發明。
(本作品榮獲第二屆“宋床齡少年兒童發明獎”金獎。作者:河南省盧氏縣實驗中學學生;輔導教師:任定祥)