運(yùn)動(dòng)愛(ài)心陀螺設(shè)計(jì)

靳詠橋

摘 要：運(yùn)動(dòng)愛(ài)心陀螺可以由一個(gè)支撐桿連接，有杠鈴的功能，兩個(gè)加起來(lái)重量適中，可鍛煉臂力。此款陀螺高檔，耐用，重量合適，轉(zhuǎn)到一定轉(zhuǎn)速后發(fā)出類似空竹的響聲，由于風(fēng)口為不銹鋼材質(zhì)，能發(fā)出比其他材料陀螺更悅耳的響聲，適合成年人抽打（尤其是中老年朋友）既可強(qiáng)身健體治療肩周炎，又可減肥。

關(guān)鍵詞：愛(ài)心陀螺設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)過(guò)程；使用的材料；機(jī)械加工；電路設(shè)計(jì)

隨著人們生活水平的提高，健康便成為當(dāng)今人們的主要話題，尤其是中老年人越來(lái)越注意自己的身體保養(yǎng)，身體保養(yǎng)包括健康飲食和適量運(yùn)動(dòng)。健康飲食的花樣繁多，但適量運(yùn)動(dòng)是個(gè)小難題，老年人活動(dòng)的范圍比較小，娛樂(lè)也是很有限的。居于這種現(xiàn)狀，想到了兒童時(shí)候的玩具陀螺，玩陀螺可以增強(qiáng)反應(yīng)能力，開(kāi)拓豐富的想象力，并且這種技藝也很容易掌握。由此想到把這種娛樂(lè)活動(dòng)延伸至老年人，既能找回童年時(shí)游戲的快樂(lè)，也能達(dá)到健身的目的。

一、愛(ài)心陀螺設(shè)計(jì)的理論方法

此款陀螺的選材是通過(guò)深思熟慮的，要能達(dá)到健身的目的，材料不能太輕，為了便于攜帶，材料也不能過(guò)重。又居于經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用壽命長(zhǎng)短的考慮，陀螺的主體選擇用不銹鋼和尼龍棒為材料，這些材料在市場(chǎng)上也很容易買到，陀螺的尖部增加了軸承，這樣使鋼珠的轉(zhuǎn)動(dòng)更穩(wěn)定。為了增加陀螺的觀賞性，從陀螺的側(cè)面造型上做了很大的改進(jìn)，側(cè)面是有18個(gè)燈組成的心形圖案 ，其寓意深刻，希望每個(gè)人都要有愛(ài)心，關(guān)愛(ài)自己、關(guān)愛(ài)他人，更要關(guān)愛(ài)老年人。

如果遇到天氣狀況，陀螺就會(huì)發(fā)揮它的另一個(gè)作用，并且實(shí)現(xiàn)起來(lái)也非常容易：兩個(gè)陀螺可以通過(guò)手柄連接，便成了一啞鈴 ，在家能健身，這又是一項(xiàng)重大的改進(jìn)。

二、愛(ài)心陀螺設(shè)計(jì)過(guò)程

1）使用的材料：鞭桿：木質(zhì)直徑為25mm，長(zhǎng)度適中，能承受足夠打大的力。鞭梢：帶筋的皮條，主要受力部位，易損件。支撐架：尼龍棒直徑30mm，專用鋼珠：直徑25mm；

不銹鋼管：外徑Φ106長(zhǎng)140，厚4mm，重量適中，能起到健身的作用。尼龍棒：Φ110mm×500mm，Φ40mm×300mm。另外還有推力球軸承，鋼珠，Φ11×20的45#，70個(gè)發(fā)光二極管，若干導(dǎo)線，鋰電池，開(kāi)關(guān)，電路板，電阻，充電器插孔，膠棒等。

2）機(jī)械加工：Φ110×500尼龍棒，加工陀螺蓋，并鉆孔；Φ110×500尼龍棒，加工陀螺錐度1：1；在不銹鋼管上加工條形風(fēng)口110x10；在不銹鋼管上鉆孔2223個(gè)Φ5的孔；

在不銹鋼管上鉆Φ8.6孔，并攻絲M10。加工M10×40的螺釘。用Φ40×300尼龍棒加工手柄Φ30×17，并倒圓角和切弧。

3）電路設(shè)計(jì)及安裝：發(fā)光區(qū)是由許多種彩色的發(fā)光二極管LED23LED26組成，陀螺在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，由于離心力的作用，離心開(kāi)關(guān)S接通，電源直接加到4個(gè)發(fā)光二極管上，使其發(fā)光。離心開(kāi)關(guān)S可用彈性金屬片自制而成，由于陀螺是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)體，整體的平衡非常重要。因此，印刷電路板的布局不僅要注意左右對(duì)稱，同時(shí)要考慮垂直方向的平衡。 其主體電路是由電容C和電阻R來(lái)一起固定燈閃的頻率，通過(guò)LM3909集成電路把3V的直流電源經(jīng)過(guò)濾波器改變成方波脈沖信號(hào)輸出，就可以讓LM3909控制LED1～LED22的發(fā)光二級(jí)管同時(shí)亮，同時(shí)滅，在不同的轉(zhuǎn)速下，實(shí)現(xiàn)燈閃的形狀。三極管可以調(diào)整整個(gè)電路的電流不要過(guò)大，了以減輕LM3909的負(fù)載；

電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)2223個(gè)發(fā)光二極管的閃爍。電路安裝，安裝電阻，電容，芯片和2223個(gè)發(fā)光二極管。固定發(fā)光二極管。固定電池和電路板在端蓋上。電池是手機(jī)用的鋰電，還可以充電。

4）安裝固定：將上蓋固定，封膠，檢查個(gè)零件的緊固性。

三、愛(ài)心陀螺發(fā)展前景

此款陀螺耐用，重量適中，燈可以隨意開(kāi)關(guān)，白天晚上均可使用，夜間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)非常漂亮，像一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的七彩光球，同時(shí)發(fā)出嗡嗡的響聲，既能健身而且美觀，電子元件以及電池我們都選用高質(zhì)量產(chǎn)品，電池充滿一次電可以正常使用1周以上，（按每天1小時(shí)計(jì)算），到一定轉(zhuǎn)速后發(fā)出類似空竹的響聲。

陀螺球是一種集健身、娛樂(lè)、競(jìng)技為一體的新型體育器材（用品），運(yùn)動(dòng)方法簡(jiǎn)單易行，趣味性強(qiáng)，而且動(dòng)作高雅，既能陶冶情操又能增強(qiáng)體質(zhì)，易被人們所接受同時(shí)也填補(bǔ)了課間體育運(yùn)動(dòng)器材單調(diào)老化所帶來(lái)的困惑。

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