[实用新型]一种轻型镁合金镶嵌式可调节拐杖

说明书

技术领域

本发明属于镁合金材料及其应用领域，具体涉及一种镁合金镶嵌式可调节拐杖。

背景技术

目前制造拐杖的主要材料有钢/铝合金等。而镁合金是目前世界实际应用中比重最轻的金属结构材料，它的主要优点有:首先我国镁资源丰富，出口量居世界第一位；其特性比强度高、比刚性强、吸震性强、阻尼性优于其他金属、长期使用不易变形、可回收再利用，被世界公认为二十一世纪“绿色工程材料”，也是我国十二五期间重点鼓励跨领域发展的新型材料，用镁合金制作的拐杖要比用钢、铝合金轻，其比重是铝的2/3，钢的1/4。

国内外现有拐杖用品主要以钢结构、铝结构为主，钢结构的拐杖质量重，给使用者造成了一定的负担，尤其是行动不便者，平稳性差，容易发生危险，而铝合金相对钢结构的虽然有所减轻，但相对而言还是较重，不能给使用者明显的减负，由此，镁合金在拐杖上的应用就提出来了。

发明内容

经过1年时间数百次实验，申请人终于研制出重量较轻的一种镁合金镶嵌式可调节拐杖。

本发明所要解决的技术问题是：1、拐杖重量大，携带不方便；2、拐杖产生震动的问题；3、拐杖强度不高，易变形的问题。      

本发明的技术方案是：

一种镁合金，按质量百分比的合金含量为 :  AL6.0 %；Zn1.0 % ；Mn0.3 %；RE3.0%；Ca0.8 %；其余为Mg。

所述RE是一种混合稀土，为镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)  的混合稀土。

一种镁合金镶嵌式可调节拐杖，它由腋下柱头、上主杆、中主杆、把套、下中杆、下主杆、地脚组成。

腋下柱头与上主杆之间铰链接；上主杆部位和中主杆之间通过U形钢片弹珠连接；中主杆与把套之间过盈配合；把套与下中杆之间过盈配合；下中杆与下主杆之间通过U形钢片弹珠连接；下主杆与地脚之间是过盈配合。

所述U形钢片弹珠为一个U形钢片，在U形钢片的两侧设有定位凸柱头；

所述把套由连接管和手把组成，手把设置在连接管的中部，以手把中心轴线为界将手把分为上管和下管，中心轴线以上的为上管，中心轴线以下的为下管，手把中心轴线与上管轴线之间呈54度夹角；手把中心轴线与腋下柱头1之间呈32度角。

上管轴线和下管轴线之间呈165度夹角；上管管壁和下管管壁之间平滑过渡；

上主杆2为夹角是165度的弯管；

在腋下柱头与上主杆通过铰链连接，铰链两侧设有限位挡板，限位板用于限制铰链的转动范围，使铰链只能在35度的范围内转动，即以人体为基准，以使用者人体前行方向为前，向前上下转动15°，向后上下转动10°。

本发明一种镁合金可调节拐杖的镁合金材料与目前应用最广泛的商用变形镁合金AZ31相比，变形能力明显高于AZ31，同时抗拉强度高于AZ31。高稳定性的第二相增强的高塑性变形镁合金典型力学性能：室温抗拉强度和屈服强度分别为320Mpa-360Mpa、260Mpa-290Mpa，全面超越AZ31的220Mpa、160Mpa。

本发明的镁合金的力学性能实验：拉伸试样的形状均采用哑铃状。

拉伸速率拉伸试验在Instron 1121材料试验机上进行，拉伸速度为1.0mm/min，室温拉伸平行测量3次，求平均值。

挤压型材的力学性能：屈服强度288MPa，抗拉强度361MPa，伸长率19.2%；

挤压管材的力学性能：屈服强度236MPa，抗拉强度324MPa，伸长率16.1%；

焊接管材的力学性能：屈服强度213MPa，抗拉强度315MPa，伸长率14.5%。

挤压变形后的合金晶粒细小、均匀，晶粒尺寸在2微米以下，并有非常细小的颗粒状弥散相析出，晶粒强化效果明显，同时也提高了合金的变形能力。从合金断口扫描图片上可以看出，合金的断裂方式为韧性断裂，特征为微口聚集型，体现出合金的高塑性。

    镁合金在实用金属中是最轻的金属，是铝的2/3，是铁的1/4，但是和铝、不锈钢相比具有高强度，高刚性的优点；另外镁合金的比重虽然比塑料重，但是单位重量的强度和弹性率比塑料高，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而轻。所以用此种镁合金做的镁合金拐杖具有重量轻、方便携带的优点。

镁合金弹性模量高，有一定的抗震和减震功能，在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大一半，所以镁合金具有良好的抗震减震性能，老人在使用拐杖接触较硬地面的过程中能一定程度上缓冲对手臂的震动。