青少年科技创新大赛创新发明获奖作品《智能金属回收器》

一、创意背景

星期天，我去爸爸的建筑工地，妈妈让我去看看工地里爸爸有多辛苦，正好能让我体验一下强烈阳光下的滋味。一到那正好看到一个工人受伤了，他的脚底在流血，爸爸连忙把工人送到医院去处理伤口。等爸爸事情忙好，我问了爸爸才知道原来是工地里的钉子扎伤了。我戴上安全帽跟爸爸去工地里，爸爸第一句话就是，叫我小心地上的钉子，一路走过去，原来地上有那么多钉子，弯的、生锈的、有些还一半埋在土里就露出尖尖的一头，这样不容易发现，时时威胁着每一个过往的人。为此，我就有了想发明一种能让这些钉子消失的工具。回到家，我跟爸爸说了我的想法，爸爸很支持我，还给了我很多建议。 二、创意设计的现状研究 1.上网查资料：

对于这类工具设备，让我想到了爸爸办公室墙壁上图纸的吸铁石，我就在网上查找关于能吸钉子的用具和科学社团学习的磁性作用。由于建筑施工工地上的钉子、铁丝、电焊条头多，一个个去捡是费力费时，不去处理，又带来极大安全隐患。最后我在指导老师和爸爸帮助下。运用了电磁铁，它的磁力能快速把铁吸过来，既安全又方便。 2.实地考察：

2017年劳动节，我到石浦爸爸建筑施工工

地，戴上安全帽去现场看看工人劳动，看到地面处有废铁、碎砖和钉子，尖尖的钉子赤裸裸的在地面。来往的人安全隐患大有存在，我经过时都胆战心惊，手脚发抖，宁愿绕着走，那这些忙碌的工人呢，他们那里顾得了那么多，我爸爸工地上管理人员也不小心扎到过。

结合上网查资料、老师指导和实地考察，我更加激发了我发明一个回收废金属的智能机器，这种机器能回收钉子、铁丝、电焊条头又能回收废铁，避免了很多资源浪费和安全隐患。 三、创意设计、样品制作及实验

如何避免来往工作人员不会被尖尖的钉子、铁丝扎伤呢，工地里的钉子、铁丝有些不注意肉眼是看不到的，我思考能否将不容易发现的钉子也能处理。于是我发明了智能金属回收机器。概述充电电磁铁又称充电式电永磁起重器、蓄电池式起重电永磁铁，采用电磁铁本体和免维护蓄电池、控制器整合到一体的结构，控制系统运用最先进的电子电路，无触点，可对诸于充磁强度、充磁时间等八种参数进行快速设置，采用遥控器操作。充电电磁铁既具有电磁铁的操作方便，又具有永磁起重器的安全性，是一款非常实用的磁起重工具。

技术方案：智能金属回收机器由两部分组成，第一部分地部电磁铁，用螺丝钉跟木板固定住，才能更加牢固。第二部分四周都用木板固

定，当中真好能放4节电池。安装完成之后智能金属回收器。并画了草图。

实验：智能金属回收机器模型可承受吸5斤份量，电磁铁的大了也就承受吸的份量也重了。 四、制作过程

第一步：2017年5月——咨询老师，查阅资料并整理，为模型制作奠定理论基础，在此基础上进行改进和创新。 第二步：2017年7月——根据模型的要求准备好材料。 第三步：2018年5月——制作模型。 （一）外壳制作

1.取50mm×150mm×5mm的一块木板，在固定的位置做若

外壳（用于材料的固定）。将其做成无上下底的长方体。 2.截取两块15mm×30的铁皮，在其中一块上打二个6mm的圆孔；另一块上不孔。 （二）电路设计 我们去图书馆或是

上网查阅资料，利用所掌握的知识，结合市场上已有的工具，设计了这个电路， 采用电磁铁安全，接上电池，再装上一个开关，打开开关就能工作，不过电池用完了，换电池不方便，假如能充电，不是更方便又实用吗。于是我又有了想法，加上了一个永久性充电。

五、创新点

应用电磁铁在安全带电状态下对小型铁类进行吸附，不同于吸铁石笨重携带不方便，在断电的情况下，可以自动吸放金属类。 六、先进性

简单、易携带、可持续充电，对金属类的吸附力很强。 七 、科学性

1. 电池铁用木板固定住，当中用了4个废电池接上电磁铁，侧面装上一个充电头，顶上固定一个手杆，电线穿过手杆，开关装在手杆上，这样很方便，站着就随时可以控制开关。 2. 安全方便

3. 有了这个机器，可重复使用，省工省力

4. 钉子和废铁也可以废物利用，不浪费资源。 八、使用介绍

充电电磁铁的蓄电池只在充磁和退磁的瞬间工作，电磁铁在起吊和搬运中不再耗用能量，节能优势明显。充电电磁铁可广泛用在无电源或接入电源不方便的场合，以及有毒、有放射性等环境中通过遥控器远程操作吊装导磁性物件。充电状态实时监控、充一次电可连续使用长达7～9天。我的小作品简单易操作，方便携带，在以后的时间里，要不停的完善，更加完美。 九、推广价值

智能金属回收器模型的价格为，电磁铁35元，电池我用的是废电池，所以不用钱，小开关和充电头我都是在爸爸朋友的电器修理店找的，废品利用嘛。假如做现场工地要用的智能金属回收机器，我在淘宝查了一下材料，最多200元，而且一般情况是不会坏的。我来算算手工捡钉子，工人现在最起码150一天，一天捡不了10斤，而且肉眼看不到往往遗漏。一个工地会浪费多少钉子和废铁呢？估计算不出来的，我听听爸爸说，这是避免不了的。只要一个工人推着智能金属回收机器一天转一次，能吸回多少钉子和废铁，这也很难预算，因为有时候多有时候少，不过收回来远远超过成本。省人工，易操作，使用方便的特点，经济效益十分明显。

社会效益：经济的发展,建设的激增,造成了金属垃圾的大量产生,这不仅浪费了许多资源,而且还污染了环境.从资源的综合利用和环境保护的角度出发,我设计了“智能化垃圾回收器”，能在工厂金属加工、造船行业保护海洋、学生金属加工实践等金

属回收器相比人工更具有效益，安全，能给广大工地减少很多经济损失和安全问题，促使社会更加和谐与稳定。

现在社会改造，工地也多，国家提倡和谐社会，完美社会，健康社会，智能金属回收机器应当值得推广，也相信很多工地需要，让它发挥出最大的效益，利国利民。 社会推广方案

目前工地里有很多的废铁和钉子，无人管理而埋没在地下，而使用本产品后，可以废物第二次使用，资源不浪费，每个工地用上智能金属回收机器，能为国家减省多少资源。