簡介
偏口鉗子廣泛應(yīng)用在日常生活中，在機(jī)械制造、電工制造過程中更為常見。目前用的偏口鉗子有一個(gè)安全隱患，就是用偏口鉗子剪斷類似電路板上的銀腿樣的細(xì)金屬絲時(shí)，被剪斷的那一小截金屬絲會(huì)四處亂飛，很危險(xiǎn)，如果崩到眼睛上，就有可能出大事故。經(jīng)過觀察、研究、試驗(yàn)，我設(shè)計(jì)了一種小的裝置，它可以解決這一問題。利用鋼絲具有彈性、橡膠片摩擦系數(shù)較大的特性，經(jīng)過巧妙設(shè)計(jì)，使得被剪斷的那一小截金屬絲被牢牢夾住，不再亂飛。本設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)用，操作簡便，批量推廣時(shí)成本也很低。
這個(gè)設(shè)計(jì)的基本思路是：選用一段與鉛筆芯粗細(xì)差不多的鋼絲，制作兩個(gè)形狀一樣的抓手桿，呈“X”狀安裝到偏口鉗子上，使其能夠與鉗子聯(lián)動(dòng)。抓手桿的頂端是橡膠片做成的抓手，它能夠夾住剪掉的小段金屬絲以避免亂崩。抓手桿要有彈性，以保證既不影響正常使用，又能夠夾住剪掉的小段金屬絲。
核心思路和技術(shù)
安全裝置的組成結(jié)構(gòu):
我設(shè)計(jì)的安全偏口鉗子是在現(xiàn)有的偏口鉗子上安裝一個(gè)安全裝置，基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 安全裝置基本結(jié)構(gòu)
抓手桿:
本裝置有兩個(gè)抓手桿，形狀相同，見圖1。每個(gè)抓手桿由一根鋼絲制成，鋼絲的直徑約1mm，跟鉛筆芯差不多粗細(xì)。抓手桿中間有兩圈彈簧，能使直徑約3mm的小螺絲穿過，并將抓手桿固定在圖1所示的鉗子的A點(diǎn)。抓手桿的末端是一個(gè)小圓孔，能使直徑約2mm的小螺絲穿過，并將抓手桿末端固定在圖1所示的鉗子的B點(diǎn)（另一個(gè)抓手桿的末端固定在C點(diǎn)）。抓手桿頂端與抓手連接固定。兩個(gè)抓手桿在彈簧處交叉，呈“X”形狀固定在偏口鉗子上。
抓手:
本裝置有兩片抓手，形狀相同，見圖1。每片抓手都由中等硬度的橡膠片制成。抓手的形狀具備與偏口鉗子相適應(yīng)的流線型，厚度約1mm。每片抓手都分別牢牢地連接固定在兩個(gè)抓手桿的頂端。
小螺絲:
本裝置有三個(gè)小螺絲，一個(gè)稍大一點(diǎn)的用于固定兩個(gè)抓手桿的中間部位，另外兩個(gè)稍小一點(diǎn)的用于分別固定兩個(gè)抓手桿的末端。
關(guān)鍵技術(shù)和核心思路
本裝置具有以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù):
兩個(gè)抓手桿交叉的角度要合理。每個(gè)抓手桿并不是筆直的，它在彈簧處會(huì)向內(nèi)形成一個(gè)小彎，這樣，兩個(gè)抓手桿固定在偏口鉗子上之后，連接抓手一端能張開的最大角度比偏口鉗子張開的最大角度略小一些。這樣設(shè)計(jì)的結(jié)果是，當(dāng)偏口鉗子完全合上后，兩片抓手會(huì)緊緊地靠在一起。如果我們用這種偏口鉗子剪斷金屬絲，兩片抓手就會(huì)牢牢夾住被剪斷的那一小截金屬絲，避免亂崩。
抓手桿必須選用彈性較好的鋼絲來做。由于抓手桿在彈簧處向內(nèi)形成一個(gè)小彎，以便當(dāng)偏口鉗子完全合上后，兩片抓手會(huì)緊緊地靠在一起，實(shí)際上，兩片抓手是靠著抓手桿的彈性才緊緊地夾住被剪斷的那一小截金屬絲的。所以，抓手桿一定要有較好的彈性，這樣，松開鉗子，抓手桿又能恢復(fù)到原來的樣子。
抓手要耐磨，本身的摩擦系數(shù)也要高。抓手的作用是夾住被剪斷的那一小截金屬絲，用的次數(shù)多了，抓手會(huì)磨損。所以，要求選用耐磨的橡膠片作為抓手材料。抓手的摩擦系數(shù)也要高，否則，被剪斷的那一小截金屬絲容易滑落。
制作過程
方案選擇:
實(shí)現(xiàn)我的設(shè)計(jì)目標(biāo)，就是想辦法阻止剪掉的那小段金屬絲到處亂崩。
方案1：制作一塊特殊的“阻擋板”。這個(gè)板子由兩種材料組成，一面是塑料板，另一面是海綿或類似的軟性材料，這種材料能夠使撞在它上面的小金屬絲經(jīng)過減震，掉在板子下方。剪金屬絲的時(shí)候，把“阻擋板”套在握鉗子的手腕上。這樣，剪掉的小金屬絲首先撞在“阻擋板”的軟面上，經(jīng)過減震，掉在板子下方。這個(gè)方案能解決一點(diǎn)問題，但用起來很煩瑣，因?yàn)椴患舻臅r(shí)候要把“阻擋板”摘下來。
方案2：就是直接在鉗子的兩個(gè)刀片上安裝橡膠片。這個(gè)方案制作過程有困難，如果制作出產(chǎn)品，對鉗子的強(qiáng)度也有不好的影響。而且拆裝也比較麻煩。
方案3：對方案2進(jìn)行改進(jìn)，制作“X”形狀的兩個(gè)抓手桿，使用橡膠片做抓手夾住剪掉的那小段金屬絲。在抓手桿中央、兩個(gè)抓手桿末端的兩個(gè)頂點(diǎn)分別固定在偏口鉗子的相應(yīng)位置，使其能夠與鉗子聯(lián)動(dòng)。抓手桿要有彈性，橡膠片要有較好的摩擦力度，以保證既不影響正常使用，又能夠夾住剪掉的小段金屬絲。這就是我最終選定的方案。
成品模型制造
配件材料的選擇。抓手桿必須要有彈性�？梢赃x用一段粗細(xì)與鉛筆芯相當(dāng)?shù)匿摻z。如果沒有，可以先找一個(gè)廢棄的彈簧，將它用力一點(diǎn)點(diǎn)拉直，就可以了。抓手沒有現(xiàn)成的，我從家里的一個(gè)鞋盒里找到一塊包裝用的橡膠片，它有一定的硬度，而且表面比較粗糙，大約有1mm厚。我用小剪刀比照偏口鉗子刀口大小剪了兩片，當(dāng)作抓手。研制過程還需要用到的工具和其他材料有偏口鉗子、小尖嘴鉗子、小螺絲、強(qiáng)力膠水等。
成品模型制造。抓手桿的制作難點(diǎn)在做兩圈彈簧，以增加它的彈性。我找了一個(gè)稍粗一點(diǎn)的釘子，將抓手桿鋼絲用力在釘子上繞兩圈，就做成了。抓手要與抓手桿固定緊，這個(gè)部件制作起來比較麻煩。我先將抓手桿的頂端彎成一個(gè)與橡膠片大小差不多的長方形框，然后再用能粘金屬硬物的強(qiáng)力膠水將橡膠片粘到抓手桿的長方形框上，形成一個(gè)抓手，最后，強(qiáng)力膠代替擰螺絲將抓手桿固定在偏口鉗子上。
檢驗(yàn)與完善
開始檢驗(yàn)測試，找?guī)赘旨?xì)不同的鐵絲、銅絲、鋁絲、小樹枝、塑料棒，用我的作品隨意剪斷，剪掉的部分也測試不同長度，經(jīng)過測試，基本成功。但用鉗子最前端剪很小一截鐵絲時(shí)，還是崩了出去。仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)橡膠片有點(diǎn)短。于是我又重新制作了橡膠片部件。先把抓手桿的長方形部位改造，延長1mm。為了美觀，其形狀還可以稍稍呈流線型。重新制作完成后，再重復(fù)上次的測試工作，這次成功了：無論用哪個(gè)部位剪，都不會(huì)亂崩，達(dá)到了比較理想的效果。
總結(jié)與展望
安全生產(chǎn)是非常重要的。使用不安全的工具進(jìn)行生產(chǎn)，就有可能發(fā)生事故。我設(shè)計(jì)的安全偏口鉗子，解決了被剪斷的小金屬絲四處亂崩的問題，與普通的偏口鉗子比，具有以下特點(diǎn)和應(yīng)用前景。
安全偏口鉗子解決了被剪斷的小金屬絲四處亂崩的問題，消除了安全隱患，提高了使用的安全性。
用細(xì)鋼絲和橡膠片這些普通的材料，就能夠解決普通偏口鉗子的安全問題。市場上沒有類似產(chǎn)品，本裝置設(shè)計(jì)具有一定的新穎性。
經(jīng)過試驗(yàn)，確實(shí)能夠解決普通偏口鉗子的安全問題，因而具有實(shí)用性。
本裝置可用于各種規(guī)格的偏口鉗子，適用于機(jī)械制造、電工制造等不同行業(yè)和學(xué)校、工廠、實(shí)驗(yàn)室等不同場所。
科技創(chuàng)新已經(jīng)成為人們生活中必不可少的重要部分，能解決安全生產(chǎn)的科技創(chuàng)新就顯得更加重要。在未來的實(shí)踐過程中，我還會(huì)在設(shè)計(jì)和應(yīng)用理念上進(jìn)一步創(chuàng)新，并把本裝置的設(shè)計(jì)理念用于其他相關(guān)方面，使之發(fā)揮更大的效益。
該項(xiàng)目獲得第25屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽創(chuàng)新成果競賽項(xiàng)目小學(xué)組技術(shù)與設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。
專家評語
安全偏口鉗子的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了作者的巧妙構(gòu)思，方案設(shè)計(jì)較為科學(xué)、合理。
