參加體育運(yùn)動(dòng)時(shí),教練讓我們用粗細(xì)不同的跳繩進(jìn)行多樣化訓(xùn)練。于是,我想設(shè)計(jì)一款跳繩,用同一個(gè)手柄搭配不同配重的繩體,實(shí)現(xiàn)不同的鍛煉效果。
精心挑選材料
制作跳繩的第一步是選擇合適的材料。
常見(jiàn)的手柄材料有金屬、木材和塑料??紤]到塑料和金屬的加工難度較大,而我家恰好有木工設(shè)備,于是決定選用木材作為手柄材料。
常見(jiàn)的繩體有牛皮繩、PVC繩和包膠鋼絲繩。我購(gòu)買了粗細(xì)兩種規(guī)格的三種繩體進(jìn)行對(duì)比測(cè)試,結(jié)果表明:牛皮繩和PVC繩容易磨損并留下折痕,包膠鋼絲繩每次展開(kāi)都十分順滑,且包膠鋼絲繩規(guī)格齊全、配色豐富,能夠滿足多樣化的需求。因此,我決定采用包膠鋼絲繩作為繩體。
巧妙設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
確定材料后,我開(kāi)始設(shè)計(jì)手柄與繩體的連接結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)需要滿足兩個(gè)要求:一是能夠反復(fù)拆卸安裝,操作便捷;二是連接后必須牢固可靠,避免松動(dòng)或脫節(jié)。
(一)制作連接件
為了找到合適的連接方式,我參考了生活中的一些物品,如釣魚(yú)用的路亞別針和攀巖用的登山扣。我滿懷期待地對(duì)它們進(jìn)行試用,結(jié)果卻不盡如人意。大尺寸的路亞別針難以拆卸,小尺寸的又不夠結(jié)實(shí);登山扣雖然結(jié)實(shí)且易拆卸,但尺寸較大、質(zhì)量較重,不適合追求速度的跳繩。
正在困惑時(shí),我靈機(jī)一動(dòng),想到了樂(lè)高卡車模型上的一個(gè)精妙結(jié)構(gòu)—— 卡車上的避震器由一根短桿貫穿鎖定,拆除短桿即可輕松拆卸避震器。經(jīng)過(guò)爸爸的講解,我得知這種結(jié)構(gòu)叫作“鉸接構(gòu)造”,它由兩個(gè)連接端和一根起鎖定作用的銷軸組成。這正是我尋找的連接方式。
于是,我利用軟件設(shè)計(jì)出跳繩的鉸接模型,并選用加工難度適中的黃銅制作了連接件。
(二)制作鎖定別針
我將連接件組合在一起,插入一根帶孔銷軸,并在銷軸孔中插入一個(gè)R型銷,這樣就將繩體與手柄連接在了一起。然而,R型銷雖然易于插入,但難以拔出,甚至需要借用鉗子,使用非常不便。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,我對(duì)鎖定結(jié)構(gòu)繼續(xù)改進(jìn)。受別針啟發(fā),我用鋼絲自制了多款安全別針,對(duì)比別針的開(kāi)啟力度和可靠性,最終選定了一款最滿意的設(shè)計(jì)作為鎖定別針。這一改進(jìn)顯著提升了拆卸的便利性,同時(shí)保證了連接的牢固性。
作品測(cè)試
我為跳繩配備了3 mm、4 mm、6 mm三種不同規(guī)格的繩體,并進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試發(fā)現(xiàn),三種繩體均能實(shí)現(xiàn)即插即用,且連接牢固可靠。經(jīng)過(guò)5分鐘的拆裝練習(xí),我便熟練掌握了換繩技巧,甚至可以閉眼完成。
至此,鉸接式可調(diào)配重跳繩終于完成了。我每天堅(jiān)持跳繩,通過(guò)更換不同規(guī)格的繩體,實(shí)現(xiàn)了速度、耐力和力量的全面提升。
專家點(diǎn)評(píng)
這是一件“簡(jiǎn)單問(wèn)題巧妙化”的發(fā)明作品,充分體現(xiàn)了發(fā)明者務(wù)實(shí)的創(chuàng)新理念。我們進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)新,就是要以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向,努力實(shí)現(xiàn)“復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化、簡(jiǎn)單問(wèn)題巧妙化、常規(guī)問(wèn)題精細(xì)化、疑難問(wèn)題智能化”的目標(biāo),而不是一味追求表面的科技感,堆砌“聲、光、電”等技術(shù),讓作品復(fù)雜化。這種貌似“高大上”,實(shí)為畫(huà)蛇添足的作品,偏離了發(fā)明創(chuàng)新的本質(zhì)。
發(fā)明與創(chuàng)新·小學(xué)生2025年4期