參加體育運動時,教練讓我們用粗細不同的跳繩進行多樣化訓練。于是,我想設(shè)計一款跳繩,用同一個手柄搭配不同配重的繩體,實現(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。
常見的繩體有牛皮繩、PVC繩和包膠鋼絲繩。我購買了粗細兩種規(guī)格的三種繩體進行對比測試,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)計結(jié)構(gòu)
確定材料后,我開始設(shè)計手柄與繩體的連接結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)需要滿足兩個要求:一是能夠反復拆卸安裝,操作便捷;二是連接后必須牢固可靠,避免松動或脫節(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,如釣魚用的路亞別針和攀巖用的登山扣。我滿懷期待地對它們進行試用,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;登山扣雖然結(jié)實且易拆卸,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,我靈機一動,想到了樂高卡車模型上的一個精妙結(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。
為了解決這個問題,我對鎖定結(jié)構(gòu)繼續(xù)改進。受別針啟發(fā),我用鋼絲自制了多款安全別針,對比別針的開啟力度和可靠性,最終選定了一款最滿意的設(shè)計作為鎖定別針。這一改進顯著提升了拆卸的便利性,同時保證了連接的牢固性。
作品測試
我為跳繩配備了3 mm、4 mm、6 mm三種不同規(guī)格的繩體,并進行了測試。測試發(fā)現(xiàn),三種繩體均能實現(xiàn)即插即用,且連接牢固可靠。經(jīng)過5分鐘的拆裝練習,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。我每天堅持跳繩,通過更換不同規(guī)格的繩體,實現(xiàn)了速度、耐力和力量的全面提升。
專家點評
這是一件“簡單問題巧妙化”的發(fā)明作品,充分體現(xiàn)了發(fā)明者務(wù)實的創(chuàng)新理念。我們進行發(fā)明創(chuàng)新,就是要以解決實際問題為導向,努力實現(xiàn)“復雜問題簡單化、簡單問題巧妙化、常規(guī)問題精細化、疑難問題智能化”的目標,而不是一味追求表面的科技感,堆砌“聲、光、電”等技術(shù),讓作品復雜化。這種貌似“高大上”,實為畫蛇添足的作品,偏離了發(fā)明創(chuàng)新的本質(zhì)。