论文部分内容阅读
有一次，我想单手去拔插头，但因为插座里的铜片间距很小，导致与插头间的摩擦力很大，不管我怎样使劲，插头都拔不出来。当时我想，对于体弱力衰的老年人、残疾人（尤其是盲人），这种插头肯定很不方便，要是有一个插入时可以自动开启导电电路、拔出时又能将导电电路自动切断的插座就好了。经过长时间的观察和研究，我开始着手设计一种适合残疾人和老人使用的插座。
在老师的指导和帮助下，在外形设计上我采用了如图一所示的外壳式样，这样不仅成本低，而且又可以解决许多问题，并能降低故障率。
在核心设备的设计上，我联想到了汽车的电吸门。如图二所示，在插座的底板上有两个主要控制吸入插头的电磁铁（A、B），侧面有两个控制导电片弹出的电磁铁（C、D）。控制底部电磁铁的电路是一个普通的串联电路，其中包括：充电电池、变压器、两个电磁铁串联（串联可以保证电流一定）、特制开关。
但在了解了电磁铁的特性后，我又将整个吸入导电结构进行了改进，将原来底板上的两个电磁铁换成了一个电磁铁，而且将“E”字形结构进行了改动，成为图三式样。其基本工作原理如下：
1.插头插入时，碰到了①的铁片，当微微下压时，②的微动开关弹起，电路接通，驱动底部的电磁铁，吸下插头和①的铁片，使插头碰到④，从而接通导电电路。当插头被整体吸入后，套在插头上的卡口卡在①上，它便难以拔出。
2.若要将插头拔出，只需按压设在插座表面的按钮。当按下按钮时，原本接通的电路断开，电磁铁失去磁性，在弹簧的作用下，②被底部的弹簧抬起，同时①也会被抬起，将插头送出插孔，此时微动开关被断开，即使是按钮复位，控制电磁铁的电路也不会接通。④号位也与插头分离，使导电电路断电。
在导电结构设计上，我将供电部位做了改动。在插座插片位置的两侧各安装了一个电磁铁、弹簧和导电片。当用微力将插头向下压时，插头插片会触碰到一块矩形的绝缘薄板，绝缘板一侧竖直固定着一条有凹凸的铜片，当凸铜片碰到立柱上的铜片时，设置在插座底部和插座侧面的电磁铁产生磁力，侧面的电磁铁吸引导电片克服导电片与壁之间弹簧的弹力，底部的电磁铁则将插头吸入整个插座，当插头到达底部时，两个部位的电磁铁同时断电，侧面连着导电片的弹簧被释放，正好打在插头上，电路开始供电，同时将退出插座的开关由机械开关变成了一个电气开关（④号位的位置是导电的位置）。当插头插入时，微动开关打开，整个电路连通，通电的电磁铁将插头吸入后，④号位恰好碰到插头上，开始供电。若要拔出时，按下拔出按钮，此时拔出按钮所控制的开关处于断开状态，由于整个开关系统是一个串联的系统，有一方断开，整个电路同时断电；由于电磁铁的电路和控制导电的电路是并联状态，两者同时断电，弹簧的拉力将旁边的微动开关断开，拔出按钮复位后，整条电路仍然处于断开状态。这样即使无法将某些重的开关弹出，但由于导电电路的切断，也不会发生触电事故。
本发明的创新亮点有：
1.可以初步实现将插头自动吸入，方便使用。
2.在外形上 ，颠覆了传统样式，为特定的人群在特定的环境下使用提供了便利，设计更人性化。
3.插头与插座之间接触模式也不同于现在所流行的多片式插座，而是采用了以电磁铁为动力，可自动吸入式的设计，方便了某些难以对准插孔和施力的人（如：帕金森病人）。侧面的导电片式导电设计将现有插座的“线”接触改为了“面”接触，有效地防止了线路过热，将隐患降低至最小。
4.特有的断电保护系统，使插头所连接的电器在没有用电的情况下，或在插头未完全拔出的情况下，即使触摸到了插头的插片，也不会触电。实现了插头需要电则供电，不需要电则自动断电的自动控制功能。
（指导老师 朱锦锋）
在老师的指导和帮助下，在外形设计上我采用了如图一所示的外壳式样，这样不仅成本低，而且又可以解决许多问题，并能降低故障率。
在核心设备的设计上，我联想到了汽车的电吸门。如图二所示，在插座的底板上有两个主要控制吸入插头的电磁铁（A、B），侧面有两个控制导电片弹出的电磁铁（C、D）。控制底部电磁铁的电路是一个普通的串联电路，其中包括：充电电池、变压器、两个电磁铁串联（串联可以保证电流一定）、特制开关。
但在了解了电磁铁的特性后，我又将整个吸入导电结构进行了改进，将原来底板上的两个电磁铁换成了一个电磁铁，而且将“E”字形结构进行了改动，成为图三式样。其基本工作原理如下：
1.插头插入时，碰到了①的铁片，当微微下压时，②的微动开关弹起，电路接通，驱动底部的电磁铁，吸下插头和①的铁片，使插头碰到④，从而接通导电电路。当插头被整体吸入后，套在插头上的卡口卡在①上，它便难以拔出。
2.若要将插头拔出，只需按压设在插座表面的按钮。当按下按钮时，原本接通的电路断开，电磁铁失去磁性，在弹簧的作用下，②被底部的弹簧抬起，同时①也会被抬起，将插头送出插孔，此时微动开关被断开，即使是按钮复位，控制电磁铁的电路也不会接通。④号位也与插头分离，使导电电路断电。
在导电结构设计上，我将供电部位做了改动。在插座插片位置的两侧各安装了一个电磁铁、弹簧和导电片。当用微力将插头向下压时，插头插片会触碰到一块矩形的绝缘薄板，绝缘板一侧竖直固定着一条有凹凸的铜片，当凸铜片碰到立柱上的铜片时，设置在插座底部和插座侧面的电磁铁产生磁力，侧面的电磁铁吸引导电片克服导电片与壁之间弹簧的弹力，底部的电磁铁则将插头吸入整个插座，当插头到达底部时，两个部位的电磁铁同时断电，侧面连着导电片的弹簧被释放，正好打在插头上，电路开始供电，同时将退出插座的开关由机械开关变成了一个电气开关（④号位的位置是导电的位置）。当插头插入时，微动开关打开，整个电路连通，通电的电磁铁将插头吸入后，④号位恰好碰到插头上，开始供电。若要拔出时，按下拔出按钮，此时拔出按钮所控制的开关处于断开状态，由于整个开关系统是一个串联的系统，有一方断开，整个电路同时断电；由于电磁铁的电路和控制导电的电路是并联状态，两者同时断电，弹簧的拉力将旁边的微动开关断开，拔出按钮复位后，整条电路仍然处于断开状态。这样即使无法将某些重的开关弹出，但由于导电电路的切断，也不会发生触电事故。
本发明的创新亮点有：
1.可以初步实现将插头自动吸入，方便使用。
2.在外形上 ，颠覆了传统样式，为特定的人群在特定的环境下使用提供了便利，设计更人性化。
3.插头与插座之间接触模式也不同于现在所流行的多片式插座，而是采用了以电磁铁为动力，可自动吸入式的设计，方便了某些难以对准插孔和施力的人（如：帕金森病人）。侧面的导电片式导电设计将现有插座的“线”接触改为了“面”接触，有效地防止了线路过热，将隐患降低至最小。
4.特有的断电保护系统，使插头所连接的电器在没有用电的情况下，或在插头未完全拔出的情况下，即使触摸到了插头的插片，也不会触电。实现了插头需要电则供电，不需要电则自动断电的自动控制功能。
（指导老师 朱锦锋）