一种便携式开核桃工具

摘要：目前，越来越多的科技产品进入到人们的日常中，给人们的生活带来了极大便利。本文介绍的是—种便携式开核桃工具。此工具的两臂可以折叠，体积小，使用灵巧方便。本文提出的新工具具有广泛的应用前景。

Abstract：At present，more and moretechnology products has entered intopeoples daily life，which a1 s0 hasbrought great convenience t0 peopleslives.This article describes a portabletool t0 open walnuts.The arms 0f the toolcan be folded.and thi s tool is smalland easy t0 use.Thi s paper presentsa new tool that has broad applicationprospects.

Key words：Portable Four foldingmechanism

1.引言

核桃是一种对大脑很有营养的食品，受到了许多人的欢迎，现在很多家长都会定期给孩子买些核桃进行补脑，进而促进他们的大脑发育。但核桃的外面有一层坚硬的外壳，不容易打开。在享用美味又营养的核桃时，人们通常会为其坚硬的外壳而烦恼。经过市场调研，现有的开核桃工具一般都是座式的，体型较大，是居家时的常用产品；另外一些夹子形式的小型开核桃工具可以携带，但其所占空间不规则，其占用空间也比较大。然而，人们在进行逛街、野营和旅游等外出活动时，为了舒适轻松，要尽量避免携带过多物品，这时现有的开核桃工具不能很好地满足人们的需求。对此，本文提出了这种开核桃工具。它具有体积小，可随身携带和使用方便等特点，能够满足人们外出的需求。

2.结构组成

该开核桃工具设计的主要立足点在于解决现有开核桃工具体积较大，不便随身携带的问题。该开核桃工具整体由上压杆、上手柄杆、下压杆和下手柄杆构成。通过上压杆和上手柄杆、下压杆和下手柄之间的铰接，可实现上臂和下臂的折叠，将开核桃工具折叠成四层，从而使该开核桃工具体积减小。具体结构组成如下：

1）压杆组成。该工具在工作时上压杆和下压杆直接作用在核桃上。上压杆的两端各有一个小通孔，用来插入不锈钢销钉，其中一端铣削成u型端。上压杆的中心位置设置了一个通槽，目的在于使通槽的两边与核桃接触，起上部限位作用。下压杆是一个u型的不锈钢板，它的两端也各有一个小通孔，孔位于内底面上端，即不穿过内底板。下压杆的中心位置同样设置一个通槽，起下部限位作用。另外在通槽远离铰接的一端有一长方体突起，突起高度与u型板两边平齐，目的在于限制核桃受压时向外窜动。u型板的两边设置几个小凸点，当上压板和下压板叠放时，凸点可以卡紧上压板。

2）手柄杆组成。在使用该工具时人手直接作用手柄杆上。为了增加手握时的摩擦力和舒适度，我们在手柄杆上覆盖了一层薄薄的橡胶。上手柄杆和下手柄杆的其中一端均有一个小通孔，并且在此端加工出一个突出的半圆，目的在于手柄杆受力时可以限位，将手柄杆上的力传递给压杆。为了增加手柄杆的摩擦力，我们在橡胶上加工出一些小凸点。我们在手柄杆上铣削出一个通槽，这样可以减轻该工具的重量，避免过于沉重。

3）铰接及其它附属机构。压杆通过铰接的不锈钢销钉直接相连，并在销钉上装上一个扭簧。这样做的好处在于当开核桃工具处于打开且不受外力的状态时，两块压板是自动张开的，避免在每次使用开核桃工具后都要用手将其张开，然后再放置下一个核桃。上手柄杆和上压板、下手柄杆和下压杆直接通过铰接连接。连接时手柄杆上的突出半圆均处在核桃工具内部。此时，该铰接是180。的铰接，在向该工具内部旋转时，由手柄杆上的突出半圆限位，进而将力传递给主压杆。

3.工作原理

所谓便携式开核桃工具，即是在开核桃工具闲置时，其双臂可叠放在一起，缩小体积，便于人们随身携带。其工作过程如下：

将两手柄杆打开，然后稍用力将两主压板打开；主压板在扭簧的作用下自动张开；此时将核桃放置在主压板的通槽上，一只手用力握手柄杆，核桃就会被压碎，完成开核桃任务。该开核桃工具在闲置时，可以将两块主压板叠放在一起，将两手柄杆分别向外侧旋转，紧贴在主压板上，这样不规则的形状就变为了一个四层结构的长方体。

4.创新点

为了能让功能类似的产品普及，我们尝试了此次探索，主要特点为：生产成本较低，加工容易；体积比现有市场的小很多，方便携带；依据杠杆原理进行省力，使用方便，未在市面上发现相似产品。

本开核桃工具的创新点在于独特的结构设计。传统的开核桃工具注重于打开核桃的方法，而对外形没做什么要求，体积都比较大，人们在外出携带时很不方便。该开核桃工具采用四层折叠机构有效地缩减了开核桃工具的体积，非常便于随身携带，巧妙地解决了人们外出时遇到的问题。

5.结论

本文设计的方案巧妙地将折叠机构运用到了开核桃工具上，使得它的体积比现有市场的开核桃工具显著缩小，更加方便人们外出时随身携带。该开核桃工具同样使用了杠杆原理，使人们在使用时可以更加轻松和省力。另外，该开核桃工具组成简单，制造简易，实用性很强。但此开核桃工具也有不足之处，如无法有效地防止核桃碎屑乱飞，不能一次性打开多个核桃等问题。未来的改进方向，可以在作用核桃部位加上防护罩来防止碎屑乱飞。限于时间和客观条件的制约，这部分问题暂时未能解决，仅提供思路供读者思考。

由于该开核桃工具的体积得到缩小，在人们追求产品越来越便利的时代，该产品应该能够占得一席之地。

参考资料

[1]闻邦椿，宋锦春主编，机械设计手册第五版.机械工业出版社，2010

[2]刘鸿文主编，简明材料力学.高等教育出版社，2008

[3]濮良贵，纪名刚主编.机械设计，高等教育出版社，2006

[4]李兆铨，周明研主编.机械制造技术（上册），中国水利水电出版社，2005

[5]郁龙贵，乔世民主编.机械制造基础，清华大学出版社，2009

作者简介

李巧全（1992）男，汉族，河南平顶山人，本科生，武汉大学动力与机械学院。