楊立新
友誼河橫穿湖南省汨羅市城區(qū),是汨羅人的休閑勝地。為了不影響防洪,政府每年都要組織人員不定期地清理友誼河內(nèi)的雜物,特別是橋墩處的雜草(物),它們不但影響防洪,還對橋梁的安全構(gòu)成潛在危險。
一、設計思路
參照風力發(fā)電機的外形,采用垂直軸結(jié)構(gòu)設計,讓葉片呈水平轉(zhuǎn)動,從而不需要蝸輪蝸桿,簡化設備結(jié)構(gòu),提高可靠性。借助水流動力,推動水平式軸葉撥叉,帶動撥叉作圓周運動,將水草等漂浮物撥離橋墩,使其順水流走。
二、制作模型
在橋墩的表面套一個圓筒,圓筒與橋墩之間用軸承固定,圓筒外部焊接可以朝一邊倒的撥叉,水流帶動圓筒朝一個方向轉(zhuǎn)動,圓筒上的撥叉會撥動沉積在橋墩處的雜草旋轉(zhuǎn),使其流向下方。
1.模型初樣
如果撥叉支架距離橋墩近的小、撥叉葉面距離橋墩遠的一端大會出現(xiàn)什么情況?水位時高時低,怎樣及時清理水面雜物?
后來,我把撥叉葉面改為離橋墩近的大、離轉(zhuǎn)軸遠的小,這樣帶狀的雜物都能自動隨水流撥開。另外,要想讓清理裝置適應水位的變化,實現(xiàn)隨時自動清理,必須讓其隨著水位的變化而變動。
2.改進模型
在面對水流來向的橋墩上用小半邊圓筒或橢圓形底座安放撥叉,避免了原來橋墩多大就要制作多大環(huán)墩水平轉(zhuǎn)軸的龐大工程,也能適應不同大小、形狀的橋墩。
為了適應水位的漲落,在小半邊圓筒或橢圓形底座裝置底邊設計內(nèi)空的彎管,使其在空氣的作用下產(chǎn)生浮力,完成時刻清理橋墩雜物的任務。
3.再次改進模型
再次改進后的橋墩阻留雜物自動清理裝置解決了上述難題,并與綠色能源利用結(jié)合,是一項利國利民的創(chuàng)新項目。