可伸缩变形球门
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可伸缩变形球门 发布于:2019/04/14
    足球运动参与人数多,对场地的要求较高。目前大多数中小学校开展足球运动时都缺乏场地。大部分中小学校不仅操场面积有限,通常还要兼具其他用途。
   球门是足球教学和训练中必不可少的硬件设施,中小学校多使用五人制或七人制球门,球门通过铁管焊接而成,組装后体积较大。当操场用于其他用途时,需将球门移走,现有球门既不方便搬运又不便于存放。在专业的足球训练营地,分组训练时除了需将球门搬至指定地点外,还要搬运大量的训练用球,费时又费力。
   针对现有球门在应用中的不足,我对其进行了改进,通过收缩、变形可将球门模式变为三棱柱框架移动模式、折合存放模式,三种模式可灵活转换。
   一、基本构思
   1.球门模式
   球门包括后框架、左框架、右框架、前杆和支撑杆,如图1所示。后框架、左框架和右框架均为刚性框架,框架各上杆之间连接有斜撑杆,斜撑杆不仅限制了左、右框架相对于后框架的转动,同时也对前杆起到支撑作用,确保球门的稳定性。
   2.三棱柱框架移动模式
   需要移动球门时,将脚轮旋转至落地,将固定在后上杆的斜撑杆的一端移动至左后杆和右后杆上,并调整支撑位置。将前杆中间的套管向右边或左边移动并固定,使前左杆和前右杆分离,并分别向下折叠。
   推动后上杆和后下杆使其收缩,同时将左框架和右框架相向转动,使左前杆和右前杆并拢,用临时固定件固定,即变成三棱柱框架,如图2。
   如果同时需要运送足球,将足球放在特定尺寸的球袋中,通过挂钩将球袋挂在三棱柱框架内即可,也可将其推至器材室作为储物框架使用。需要再次转换为球门时,将后框架伸展,打开左、右框架,使斜撑杆位于左、右后杆上的一端并将其移动至后上杆,调整支撑位置并固定,框架整体被撑开,将前左、右杆抬起,套管移动至中间并固定,将脚轮旋转至朝上,即还原为球门。
   变形操作简单,变形后的框架横截面近似等边三角形,结构尺寸合理,且稳定性强。可转动脚轮的设置使球门移动省时省力,一人即可将变形后的框架拖至指定位置。
  
   3.折合存放模式
   存放球门时,在三棱柱框架移动模式的基础上,进一步将左、右框架交错叠放至与后框架平行,形成折合存放模式,如图3。
   变形操作简单,后框架与左、右框架之间具有长度不同的连接段,形成折合空间,结合框架尺寸,通过计算确定框架间的连接段尺寸,以确保该空间内可容纳折叠后的框架。折合后的结构尺寸更小,方便在器材室内存放。
     
   二、制作模型
   1.第一代产品模型
   2018年7月,我在学校实验室采用PVC管、PVC管连接件、PVC管夹、线棒连接件、万向节、万向轮制作了第一代产品,如图4。
     
   2.第二代产品模型
   2018年10月,我在加工厂完成第二代产品,如图5。
  (指导老师:王  霞) 作者:沈涵 来源:发明与创新·中学生
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