求乒乓球发球机内部构造示意图?写作需要,拜托!

2024-05-14

1. 求乒乓球发球机内部构造示意图?写作需要,拜托!

乒乓球发球机的工作原理、过程及设计 
  1.乒乓球发球机的工作原理
  乒乓球发球机是集电子、机械和计算机技术为一体的综合技术产物,它具有自动化程度高、灵敏度高、稳定性可靠等多种特性。它的基本工作原理是利用转轮摩擦球原理,乒乓球由于受到一个旋转磨擦轮的作用可以获得一定的初速度,而摩擦轮在一个直流电机的控制下工作。当电机带动驱动轮转动时,会磨擦乒乓球球使球获得一定的动能,乒乓球才得以发射出去。这种原理方案既简单又实用,它既能保证乒乓球球发射的稳定性,又能极好地控制乒乓球发射的角度及速度,使用户随心所欲地练习打乒乓球。
  设轮子的角速度为ω,半径为R,那么就可以计算出轮子线速度:V=ω×R
  则在瞬时间网球所获得的速度为V,这就是乒乓球的初速度。
  因此通过测量轮子的线速度就可以求得乒乓球的初速度。
  2乒乓球发球机的工作过程
  乒乓球发球机的工作过程是乒乓球球首先贮藏在储球箱里,当电源接通后供球装置内的电机工作,通过齿轮传动机构带动储球器里的搅拌器旋转,乒乓球经漏斗进入送球装置。由送球装置内的叶片轮旋转将球送出,经送球管道到达机头处的出球口。叶片轮也由电机经传动机构带动,叶片轮转速由对直流电机进行PWM脉宽调制控制这样就可以控制单位时间内发出球的个数。乒乓球到达出球口后,驱动轮旋转摩擦乒乓球从而使球发出。按动机头左右摆动装置箱上的按钮可以通过箱内的类似曲柄摇杆机构实现机头的左右摆动。调解机头上的手动调解按钮可以通过机头上的弹簧装置实现机头的上下调节。3乒乓球发球机总体结构设计
  乒乓球发球机总体结构设计包括:底座部分的设计,送球装置的设计,球道的设计,储球器的设计,调整装置的设计,机头部分的设计,电动机的选择等。
  3.1乒乓球发球机整体方案的确定
  3.1.1乒乓球发球机设计要求:
  乒乓球发球机需要满足的主要要求如下所示:
  1、令使用者更加掌握有度,多落点,多角度。
  2、出球频率:30-72次/分钟;出球速度:4–50公尺/秒
  3、出球角度:可调范围30度;出球弧度:可调范围40度
  4、出球速度,出球频率通过遥控器操作。
  3.2.2整体方案的确定:
  根据以上要求,现确定出本套发球机整体方案如下:
  1、机体材料主要选用增强塑料,ABS制成。部分零件选用优质钢制成,关于这些材料的优点将在下面具体介绍。
  2、发球采用固定在出球口上的摩擦轮旋转摩擦乒乓球将球发出的原理。出球口采用单轮驱动,并且单轮可实现八种方位的调节,从而能够使发出去的乒乓球实现八种不同的旋转。
  3、送球装置,球口驱动轮装置,储球器内搅拌器均采用小功率直流电机驱动。
  4、通过曲柄连杆装置实现机头的左右来回摆动,曲柄轮装置仍采用直流电机驱动。
  3.2底座部分的设计
  发球机底脚采用四个滚轮装置。一方面四个滚轮足以承受机体重量,另一方面采用滚轮可以轻松的挪动机体,从而给用户带来方便。底座板采用薄金属件,能够很好的承受机体重量。
  3.3送球装置的设计
  送球装置是整套乒乓球发球机的核心部分,也是衡量一套乒乓球发球机性能是否优越的重要标准。因此,送球装置能否顺利实现预期送球功能关系到整套产品能否被成功设计出来。因此,送球装置的设计是整套产品设计中的重要环节。
  本装置采用的是叶片轮旋转送球机构,叶片轮由一个直流电机带动齿轮传动机构驱动。叶片轮转动一周可以送出六个球。对直流电机进行PWM脉宽调制可以改变电机转速从而改变叶片轮转动速度,从而改变送球频率。叶片轮所在的中隔板与邮件玻璃板构成一密闭室。为了防止卡球现象,叶片轮后是一段弯曲的球道,从而使乒乓球能够顺利地进入送球管道。在送球装置内共设计两个直流电机。其中一个电机通过齿轮传动同时带动叶片轮和搅拌器转动,另一个直流电机带动曲柄连杆机构实现机头的左右摆动。电机的选用在下面章节介绍。
  3.4.材料的选择
  送球装置中,装置壳体,叶片轮,及中隔板的制作材料是增强塑料,增强塑料的特点:有较高的强度,刚度,韧性;有良好的耐磨性与耐疲劳性,并有较高的热变形温度。从增强塑料的特点上来看,它是适合做这些部件的材料的。
  送球装置中,三对传动齿轮以及齿轮轴均采用ABS材料注塑制成,ABS材料的特点:ABS是由苯乙烯—丁二烯—丙烯腈为基的三元共聚体,故具有良好的综合性能,即高的冲击韧性与良好的机械强度;优良的耐热,耐油性与化学稳定性;尺寸稳定,易于成型和加工,且表面可渡金属;电性能良好。鉴于ABS材料具有以上优良的特性,正适合齿轮这种转速高,强度、冲击韧性大,局部温度高,加工较为复杂的装置,因此特选用ABS作为三对齿轮与齿轮轴的制作材料。
  3.4.1叶片轮的设计
  叶片轮的作用是通过其旋转将球顺利地送入送球管道中。本套发球机的叶片轮采用六叶片机构,即旋转一周输送六球,选用ABS材料注塑制成。叶片厚度为42mm。
  3.4.2中隔板的设计
  中隔板的作用是安放叶片,电机与轴承,并且与有机玻璃板共同封闭住电机,叶片轮与乒乓球。因此,中隔板的厚度要综合考虑以上几个因素。中隔板的具体尺寸见CAD送球装置部件图。
  3.5.传动齿轮的设计
  在本设计中采用三对齿轮传动,两对斜齿圆柱齿轮和一对圆锥齿轮传动。即可以实现同时控制叶片轮同搅拌器的转动。由于本套设备中的齿轮传递力矩相对较小,对齿轮材料的强度要求也不是很高,因此所用塑料齿轮,制造材料选择ABS。
  塑料齿轮以质轻、耐磨、耐腐蚀、振动小、噪音低、化学性能稳定、加工成本低、便于大批量快速生产等众多优势受到了很多传动机构及研发工程师的青睐。其设计过程大体上分为以下几个部分:齿轮副理论设计、齿轮模具设计、齿轮模具制造和齿轮注塑生产,其流程如下页图所示:
  鉴于目前常用的塑料齿轮多为渐开线小模数齿轮,故本套系统的直齿传动齿轮的模数选为1。现选择一对直齿齿轮对其进行参数设计:
  1、模数:m=1
  2、齿数:Z1=60mm,Z2=120mm,即传动比i=2
  3、分度圆直径:d1=60mm,d2=120mm,故中心距a=90mm
  4、压力角:α=
  5、齿顶高系数:=1,故两齿轮的齿顶圆直径为:=62mm,=122mm
  6、顶隙系数:=0.2,故两齿轮的齿根圆直径为:=57.6mm,=117.6mm
  其他齿轮的参数选择方法同这一对齿轮,现不予一一介绍。
  
  3.6传动轴的设计
  传动轴采用增强固体塑料注塑制成,传动轴的设计参照金属轴的设计方法,现选第一对传动轴进行设计:
  第一对轴连接的是电动机和齿轮,已知通过脉宽调制后电机的转速范围为:10r/min—24r/min,电机功率为:50W。
  即轴的最小直径d=A0mm=100×=17mm
  即需要的轴的最小直径为17mm,本套系统中设计的轴的直径为20mm,因此可以满足要求。
  3.7送球管道的设计
  发球球道基本设计原则就是能够将乒乓球顺利地送入发球口处,不能造成中间卡球。
  发球管道的材料选用增强塑料,一方面能减轻底座承受的重量,便于安装与固定;另一方面可以减少制造成本。送球管道下部分同送球装置顶盖的凸台处用四个螺钉连接,上面部分同机头的调整弹簧采用过盈连接,从而保证了乒乓球能够顺利进入机头发球口处。在球道中间部分还设置了与回收球网相连接的套环。
  3.8储球器的设计
  储球器是乒乓球的盛放装置,负责将乒乓球顺利送入送球装置中。
  在设计中,储球器的材料选用增强塑料,储球器的下端设计成倾斜面,从而可以将乒乓球集中到储球器口处。为了进一步防止由于乒乓球互相挤压而产生的压力将球卡在球道处,在储球器底板靠近球口处设置了一个搅拌器装置。通过搅拌器的搅拌消除球与球之间的持续静止压力从而有效地防止了卡球现象的发生。
  3.9机头的设计
  机头是最终实现发球的装置,是整套系统中功能实现的装置。因此,这个装置也是整套乒乓球发球机的重要的一个部分。本套系统中机头的设计主要包括以下部分:发球口,发球电机,旋转刻度盘以及弹簧。
  出球口的直径为40毫米,厚度为5毫米,材料选用增强塑料,机头可以实现通过横摆装置实现左右自动摆动,通过手动按钮和弹簧装置实现上下移动。
  3.10调整装置的设计
  调整装置是乒乓球发球机实现智能化,人性化的一个典型设计部分。这部分所起的作用是带动机头左右摆动,从而发出来自各个方位的乒乓球。极大的模拟了人工陪练。
  根据机头的特点,选用曲柄摇杆的机构实现机头的左右摆动。送球装置内的一个直流电机带动曲柄杆转动,进而通过摇杆的牵引使转盘左右运动从而使固定在转盘上的机头实现左右摆动。通过对曲柄杆长,摇杆长,转盘圆心与曲柄杆固定处的距离进行合适的设计,能够实现对机头相应转角范围的设定。
  在本套设计中,曲柄杆长选用,摇杆长选用120mm,转盘中心与曲柄杆固定处的距离选用,机头处于正中心位置,从而实现了当摇杆到达极限位置时,机头能够左右对称的摆动,且摆动夹角为30度。
  3.11小结
  本章对乒乓球发球机的设计原理及整体结构作了一个总体的说明,对其相应部分所具有的功能也作了一个详细的介绍,并对该机器的实际问题提出了具体设计方案。这将对乒乓球发球机的制造和这方面工作的开展大有好处。

 
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2. 关于乒乓球发球机,你想知道的本文都有

 对于乒乓球的热爱,一直在继续,无论何时何地,以何种方式。
     
   十一年前,准确地说是“2011年4月4日”,在博乒论坛以器材版版主“歪打正着”的名义,发了一篇题为“ 发球机ABC(补充桌上型发球机使用小技巧、发球机个训小技巧) ”的文章,对乒乓球发球机进行了深入的探讨。
      11年的时间,发生了很多事情,老品牌发球机诸如乐吉高手、新星、许绍发、多利先科近乎退出市场,新式乒乓球对打器——反弹板出现,入场最晚的OMNI庞伯特近两年上升势头迅猛,等等。
   11年的时间,很多事情改变了,关于发球机的许多问题仍然没变,比如“我想买一台发球机练基本功,可以吗?”、“市面上的发球机五花八门,区别是什么?”
   11年的时间,过去了,断断续续,通过各种渠道,又试打了各种新式发球机,有了各种新的感受。
   所以,我想“旧瓶装新醋”,保留11年前文章的结构和精华,加入新的思考,形成一篇“新文”。
       1、桌上型发球机 
   顾名思义,摆在乒乓球桌上使用,故称“桌上型发球机”,以IPONG、旋雷为代表。
   优点是小巧玲珑,便于携带,缺点是功能不如标准型发球机功能齐全,循环性也差一些。
    2、乒乓球反弹板 
      反弹板,虽然结构简单,却是最近几年才出现的新品种。
   严格来说,不能算是“发球机”,但因其球性柔和、对打拟人的特点,受到了很多球友的追捧,当然缺点也非常明显,只能打上旋球,且使用者必须具备一定水平。
    3、标准型发球机 
      标准型发球机,即人们印象中的发球机。
   此类发球机品牌众多、型号丰富,常见的品牌有以以精密齿轮起家后改做发球机的泰德、多领域涉猎资深品牌的奥奇、网络上颇受欢迎的悠有、超级教练、高端的双蛇教练机、新晋品牌上海的OMNI庞伯特,等等。
    优点: 
   1)相比桌上型发球机和反弹板,标准型发球机的质量和功能上了一个档次,机器配件的美观性、耐用性大大提升,基本功能过硬;
   2)各大品牌由于生产理念和制作工艺不同,细节方面出现差异化发展方向,消费者可以有更多的选择。
   比如超级教练功能强大、做工用料和实际性能一般,价位走平民化路线;泰德和奥奇为老牌厂家,产品总体来说质量不错,型号也最为丰富,泰德V989、奥奇TW-2700系列至今为发球机市场上的拳头产品。
    缺点: 
   1)质量再好,价格较高,始终是不容回避的一道坎。
   2)制作工艺日渐复杂、引入电脑编程技术、细节设置越来越精确化,本是一件好事。未曾想功能愈发强大,却越来越难伺候,万一哪个零件出现点小故障,别说智能练习就是定点练习估计也“无可奈何”了。
       4、机器人发球机 
   产品介绍:市场上较常见的机器人发球机是庞伯特智能发球机、泰德1-5号,机器人模仿真人的击球动作,左手抛球,右手击球,球拍采用真实球拍,节奏频率完全模仿真人对打。
    优点: 性能与同价位标准型发球机相比,球性更接近于真人,训练计划也更多元。
    缺点: 鉴于机器人发球机制作成本较高,销售价格动辄上万元,一般爱好者承受不起。
   购买发球机的顾虑:
    1、发球机,能否提高基本功? 
   基本功的提高需要多方面因素的配合,比如精力和时间的投入程度、动作框架的合理性、训练进度的科学,等等。具备了良好的基础,才能通过发球机强化、巩固。
   如果目前动作还“歪歪扭扭”,找一个教练是更为明智的选择,在错误动作下“刻苦训练”,只会适得其反,弄巧成拙。
    2、发球机的训练效果,与真人教练训练效果接近吗? 
   客观地说,即使是如今智能化程度最高的发球机,与真人相比也存在一定差异。
    这种差异并不是技术造成的,而是发球机目前的局限性决定的(OMNI庞伯特最高端的发球机目前正向在这个方向努力)。 
    3、打发球机,时间长了,会枯燥吗? 
   无论怀抱如何的雄心壮志,如何自律,人和发球机,说到底还是“一个人的乒乓”,时间长了一定会枯燥。
   不过没关系,很多球友买发球机是为了“闭关修炼”“苦练杀敌本领”,枯燥也是进步的一部分。
   购买发球机的实际:
    1、价格问题 
   多花钱还是少花钱,都可以,关键在于你的需求。
   技术在进步,现在花一两千元买到一台性能与十年前四五千元才能买到的机器,不是一件难事。
    2、选择问题 
   初买发球机的人,常常面对众多型号茫然不知所措,如果只想锻炼身体、出出汗,提高技术次之,桌上型发球机足够满足你;如果以提高技术为主,想一步到位,非标准型发球机莫属。
    3、功能问题 
   我一直认为“购买时和实际使用时,考虑的侧重点完全不同”,购买时怕功能不够用、怕日后更新换代浪费钱,使用时才发现80%的功能直至发球机报废也没尝试过。
   还是那句话“机器就是机器,人就是人;人代替不了机器,机器也代替不了人”,追求最新最炫没意义,够用就好!
   有时候,功能越少,实际效果反而越好!
    4、各品牌特点 
   差异众多,特点各异,只提纲挈领,谈一谈印象中最深刻的特点。
   奥奇:手动机械式的操作面板,扎实、细致。
   泰德:与时俱进,业内最早推出手机控制系统,机器扛造,故障率很低。
   双蛇:一个执着的老爷子,“一键可得”功能引领了很多年高端发球机的风潮,球性尤其令人称道。
   超级教练、悠有:麻雀虽小五脏俱全,关键还物美价廉。
   OMNI庞伯特:后发优势,降维打击,绝对爆款。
      1、 600元 1000元左右,旋雷、技易升,舍我其谁?
   2、1000元 2000元左右,超级教练与悠有,一个功能齐全一个使用过硬
   3、2000元 3000元左右,庞伯特OMNI智能夹台发球机器人,“碾压一般的存在”
   4、3000元 4000元左右,奥奇TW-2700与泰德V989系列(“发球机双雄“)
   5、4000元 5000元左右,双蛇发球机,资深品牌,值得信任
   5、 5000元 以上,OMNI庞伯特高端发球机,核心技术就是最强竞争力!
      强调一个非常重要又极易被忽视的细节--------- 每分钟最少发球量。 
   一般来说,初识发球机,大家会把注意力放在发球机的功能上,很少有人对发球机每分钟最少发球量斤斤计较,个人以为这是一个很大的失误。
   发球机的设计目的是部分替代人工,近似真人发多球的效果是最佳效果,单纯提高每分钟出球量(最多发球量),不符合人的生理规律,没有意义。
   因此,每分钟最少发球量的重要性凸显出来,每分钟发球量越少,击球者准备时间越充分,动作完成程度也就越好。
   但观察市场,你会发现绝大多数发球机每分钟最少发球量在25个以上,即:将近两秒多发一个球。
   两秒左右的时间要完成击球并正确还原,对一般人来说不是一件容易的事情 ,因此在购买发球机时,选择一台“发得比较慢”的发球机,十分必要! 
      简而言之一句话: 发球机的个人训练,务必从最舒服的球练起。 
   运动都是相通的,从网上收看了一段斯诺克教学视频,颇受启发。
   打过台球的朋友都知道,台球运动里直线球最看基本功。外行可能觉得直线球很难打,其实,对于稍具水平的斯诺克选手来说,直线球闭着眼也能打进,直线球属于基本功的范畴,这与乒乓球基本功完全相同。
   在直线球的功底打牢后,如何进阶?
   斯诺克的方法非常简单------- 以一个球身为距离的偏移练习 。即:第一个球为最舒服的直线球练习,第二次练习时把目标球以一个球身为距离向左或向右移动,下面练习依次推移,需要注意的是每次移动的距离只是一个球身,不可贪多,一次性移动过多。
   此种练习方法的原理是:直线球是坐标轴,每次练习移动一小点,可以帮助你将“复杂的角度变换”转化为“直线坐标轴的偏移”。
   我在打发球机时,有意识地运用了此法,对击球点准确性、动作调整帮助甚大,感兴趣的球友可以一试。
   壁立千尺,无欲则刚。
   我无意为任何一个品牌站台,只是分享一个乒乓球爱好者纯粹的热爱,上文关于各个发球机品牌的点评,只是基于个人试打的真实感受。
   关于乒乓球发球机,洋洋洒洒写了近三千字,在最后,其实我体会最深、最想说的一句话是——  如果你身边有一个球友,哪怕他(她)动作不那么规范、水平不高,还是选择他(她)吧。与乒乓球在一起的时间越长,愈发感受到,透过小小的乒乓球,感知人与人之间的温度、人与球相互陪伴,才是最让我们留恋的地方。  
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