折叠旋转便捷更换的路灯

◆山东省莱州市第一中学高三（21）班 顾苡萌

马路上的路灯坏了，路政工作人员需要使用高空作业车给路灯更换灯泡。工作时，工人会站在高空作业车的平台上，被抬升到较高的位置进行高空作业，不仅危险系数高，而且需要多人配合才能完成。更换路灯灯泡时，车辆被高空作业车阻挡，易造成交通拥堵。

怎样才能让这项工作便捷又安全呢？我和科技小组的同学上网查阅了相关资料，并走访了更换路灯的师傅，经过反复探究，我设计了一款折叠旋转便捷更换的路灯。

一、结构设计

1.根据机械臂的工作原理，在路灯杆的中间部位打孔，插入定位轴，使灯杆能绕轴转动。灯杆下端用钢丝固定，另一端与底座上的定向齿轮连接。

2.在路灯杆底部固定处加装一个可正反向转动的定向齿轮。使用时，打开安全锁，拿出手摇柄插入单向齿轮卡槽，摇动摇柄，松开绳子，路灯缓慢降落到合适的高度时停止摇动，更换灯泡。换好后，反向摇动手摇柄升起路灯，灯杆回到原来的位置后，停止摇动，然后卸下手摇柄，将其放回原位，将安全门锁上即可。

3.在路灯杆底座安装一个可人工调节方向的转盘装置。使用时，先转动转盘装置，使路灯杆旋转90°，让路灯杆斜着下降时保持在路边安全线以内，不影响正常的交通秩序。

二、制作过程

1.准备一块直径为15 cm的圆形铁板作为路灯的基座。

图1 制作模型

2.在基座的中心点固定一块可旋转的齿轮状铁板，方便旋转路灯杆。将一端呈尖齿状的活动插销固定，便于固定齿轮板。

3.在齿轮板上垂直焊接一根一端开口的方管，作为路灯杆的支架，支架顶端有固定螺丝，高度约为路灯杆高度的一半。

4.在路灯杆支架底部焊接一个单向齿轮，单向齿轮连接线轴，线轴上缠绕钢丝，钢丝另一端与路灯杆底部连接。

5.用圆管做路灯杆。在路灯杆中间打孔，固定在基座的支架上，把灯线从圆管的小孔穿过，在顶端安装带红外传感器、可根据光线变化自动开关的路灯。

三、创新点与效果

1.节能高效。这款折叠旋转路灯在更换灯泡时只需要一名工人操作定向齿轮，路灯杆便会慢慢向路边折叠，当高度达到工人能正常换灯泡时的高度停止折叠。灯泡更换后，反向摇动定向齿轮，将路灯杆升至直立状态。整个过程仅需一人操作，在5分钟之内就能完成。

2.换灯泡时，自动旋转底座可将路灯旋转到道路外沿。路灯的照射范围可随意调节，当相邻的路灯出现故障时，可通过调节底盘的转盘装置使路灯杆向故障路灯的方向旋转，解决路灯故障而出现照明盲区的问题。

3.灯罩上安装了红外感应器。当光线暗到一定值路灯自动开启2个LED灯头。当红外感应器感应到有行人或汽车通过时，8个LED灯同时开启，增加通行亮度。行人或汽车通过后，红外感应器感应不到移动物体，又返回到2个LED灯头开启状态，节约电能。红外感应器的感应距离为距地面一米左右，小动物如猫、狗通过时，红外感应器不工作。

通过反复测试证明，路灯杆的折叠速度快、稳定性强，解决了传统更换路灯使用高空作业车并需要多人辅助的难题，提高了工作效率，得到了学校老师和路政部门工作人员的认可。

四、收获与体会

在作品的设计发明制作过程中，我经历了发现问题、查阅资料、考察市场、设计图纸、实践制作、效果验证等环节。通过动脑思考和动手制作，不仅解决了生活中遇到的实际问题，还锻炼了动手动脑、查阅资料、与人交往的能力，激发了我对科技创新的兴趣。

在与路政工作人员和指导我制作模型的师傅的交流中，我学到了许多课本上学不到的知识和生活经验。在今后的学习生活中，我将继续认真学习，善于发现，力争做出更多新的作品。