高校轻质篮球架设计与选材

彭锋

摘要：篮球是大学生最喜欢的运动之一，但是大学校园大部分篮球架都是室外的，加上篮球运动的剧烈性，短短时间内就出现生锈、腐蚀、篮球板破损、篮筐变形等等问题。而一个篮球架动辄几千元，频繁的更换也不利于学校的运行与管理，因此研究中试图从篮球组成模块分析，探究各种新材料在篮球架上的应用。

关键词：篮球架； 轻质； 选材； 设计

喜欢篮球的同学都知道，篮球不仅是体力上的对抗，更是速度、精度的较量，传统木质篮球板、铁质篮球柱、箱体等都不在适合篮球运动强度的需要。现代篮球架设计对于选材提出了更高的要求，如抗击打性、耐磨性、刚性等必须要符合篮球运动的需要。而篮球架不同组成部分所需要的材料也是不同的，因此针对篮球架各个部分功能针对性选材，有利于篮球使用寿命和安全性的提升。

一、传统篮球架材质存在的问题

在我国政府颁布的《GB23176-2008》篮球架标准中，对于篮球架的分类、要求、检验等进行了明确的规范。但是实际使用中，许多材料还存在一定的问题。

首先最容易破损的即是篮球板，许多篮球板主要是由12mm钢化玻璃制作而成，四周用铝合金等进行包边。虽然钢化玻璃很好的提升了篮球的透明度，但是也经常出现由于学生扣篮而导致的玻璃破碎事件。或者是在室外环境温度剧烈变动情况下，钢化玻璃出现自爆的情况。

其次是容易腐蚀生锈的部分是篮球支撑柱与底部箱体。为了节约成本，也为了提高稳定性，许多学校在篮球场建设的初期即制定了计划，一般是选择埋入式的固定方式，即在地面挖坑后将篮球架的主支撑柱埋入地下然后用混凝土浇筑。但是如果柱体表面防锈措施或者安装地面不平整的话，就容易出现倾斜、腐蚀的情况，影响其使用寿命。

第三在调查中发现篮板下面的包扎物也是十分容易损坏的，在规定中要求篮板包扎物要覆盖其底面和侧面，也是对篮球运动员的一种保护方式。包扎物最小厚度为0.02至0.05厘米。破损后篮球扣篮时就容易受到伤害。

二、新型材料应用选择与设计

在前文论述中主要对传统篮球架设计与选材中容易出现的问题进行了分析，可见任何一个小问题都影响着篮球架的使用寿命，而对于学生来说则是威胁着他们的人身安全。针对此，可以寻找更加安全、可靠的新材料将篮球架主体结构进行替代。经过长时间的研究，笔者认为传统钢化玻璃籃球板可以用高分子材料进行代替。

首先在篮板的替代材料选择中，既要选择透明度高、又要选择弹性好的材料。例如有机玻璃即聚甲基丙烯酸甲酯，由于具有良好的柔韧性因此抗击打能力较好，而且相对于钢化玻璃，该材料的透光率也很高，约为玻璃的92%，能够满足篮球板透光率的需要。在满足这个条件的基础上，在高分子材料中跨越通过添加各种增强材料来提升篮球板的耐高温、耐磨性能。例如在高分子材料中加入耐磨的聚乙烯纤维，就可以让篮球板具备防锈蚀、耐氧化、不褪色的特点，可以在90度高温下保持不变形，进而有效增加篮球板的使用寿命。高分子材料的弹性也符合篮球板的要求，相关研究认为有机玻璃弹性模量3GPa，在选材测试中将有机玻璃平放在地面上，然后让篮球从1米的地方自由落地，回弹高度符合国家相关要求。最后相对于钢化玻璃，高分子有机材料的成本也更加低廉，适合在高校篮球设备采购中大量推广和应用。

其次在篮球支撑结构中，传统钢立柱如果没有做好防锈等措施，很容易出现根部腐蚀、柱体生锈的问题，尤其是焊接部位，由于存在孔隙等更容易出现锈蚀的情况。针对此问题，为了不增加篮球架成本研究中从防腐蚀材料入手进行研究，在设计与选材中一是对钢材表面进行防锈处理，包括涂刷防锈材料，满足耐腐蚀性能≥6级，针对焊接点等进行针对性的检查与涂刷，让柱体和焊接点光滑平整、均匀，无漏刷地方。在做好篮球支撑柱的防锈涂刷后，再进行颜色涂刷。表面漆选择硬度高、耐磨性好的环氧防腐漆为主，避免篮球运动对柱体造成轻微破坏后出现进一步腐蚀的情况。

第三对于篮球架中易损耗的部分，例如篮网、包扎物等。国家标准中竞赛篮网要求是半硬式的，且篮球穿过应该具有一定的阻力。对于包扎物则要求厚度不小于48mm，不大于55mm，且具有一定的缓冲性能，遇到外力时包扎物凹陷不能超过原有厚度的50%，能够起到良好的保护作用。针对此在篮网选材中主要从涤纶、尼龙和铁链三种材料中选择。经过对比发现涤纶遇水容易腐烂，而铁链虽然不存在腐烂问题，但是会影响投篮或者对扣篮造成一定的影响。三者中尼龙材料更符合室外篮球需求，而且尼龙材料的篮球网成本较低，选材中使用不会导致成本的提升。包扎物选择中即要注重安全，又要注重耐用性和弹性，选择优质PC材料设计，学名为聚碳酸酯属于工程塑料的一种，韧性高、耐热、耐磨性良好。

三、小结

篮球架的设计与选材不仅要满足篮球运动强度和耐磨性的要求，更要具有保护运动员安全的作用。本研究中在对传统篮球架研究的基础上，对易损部位材料进行替换并取得良好的效果，值得在市场中推广。

参考文献：

[1]王鸣宇.高分子材料在篮球运动中的应用[J].中国新技术新产品，2017 （23）：23-24.

[2]徐立功.树脂基复合材料在体育器材上的应用[J].文体用品与科技，2007 （5）：22-23.