悠悠球
背景
悠悠球是一种将两个圆盘连接在一起并夹着一根长绳子的玩具。传统上由木头制成,现在通常由塑料制成。连接到圆盘的中心,线缠绕、展开和倒回,同时连接到人的手指。
溜溜球的具体起源是不确定的。该玩具的早期版本已放置在中国、希腊和菲律宾。雅典国家博物馆收藏了几个公元前 500 年左右的花瓶。 小> 描绘年轻的希腊人玩盘子拴在绳子上。悠悠球这个词的意思是来自菲律宾本土语言他加禄语,悠悠球已经在该国手工雕刻了数千年。
历史
欧洲对悠悠球的介绍是最近发生的。玩具在十八世纪抵达法国,可能是从中国归来的传教士带来的,在精英中引起了热潮。当时的未来国王路易十七,在四岁时就被画成手拿悠悠球。法国人称玩具 l'emigrette, 在贵族们普及了玩具并在革命开始时被迫移民到更安全的地区之后。
悠悠球从法国传到英国,在那里再次在上层阶级中掀起了热潮。英国人将玩具班达罗和测验称为玩具,当时的插图显示士兵、贵族甚至国王都在玩它。
1927 年,一位名叫佩德罗·弗洛雷斯 (Pedro Flores) 的菲律宾侍者开始在加利福尼亚州圣莫尼卡 (Santa Monica) 工作的酒店雕刻并出售他童年时代的玩具给客人。到 1929 年,弗洛雷斯溜溜球公司在加利福尼亚州洛杉矶拥有两家工厂,掀起了席卷美国的玩具热潮。弗洛雷斯的溜溜球利用了一项独特的创新,即滑弦。以前的设计将绳子系在悠悠球的轴上,因此悠悠球只能上下移动。在弗洛雷斯的设计中,一根扭曲的绳子环绕在轴上,让悠悠球旋转或“睡觉”,从而可以执行各种技巧。
很快,弗洛雷斯的陀螺就引起了营销天才唐纳德·邓肯的注意。邓肯在伊利诺伊州芝加哥开设了一家弗洛雷斯溜溜球工厂,不久之后,他收购了这家公司。为了推广他的新购买,邓肯在全国各地的城市举办了溜溜球比赛。溜溜球成为全国性的热潮; 1930 年的一场为期 30 天的运动售出了 300 万件。
二战期间,木材和劳动力的短缺使悠悠球停产。 1947 年重新开始生产时,市场上并不只有邓肯。多年来,该公司通过对其在溜溜球名称上的商标进行激烈的辩护,从而在竞争中保持优势,迫使竞争对手给他们的玩具起名字,例如返回上衣或菲律宾旋转器。
1962 年,悠悠球在美国达到了新的高度,在一个只有 4000 万儿童的国家销售了 4500 万支。邓肯觉得他们终于有能力夺回市场,于是起诉其主要竞争对手 Royal Tops 侵犯商标权。他们输了。法院裁定,邓肯不能在溜溜球这个名称上合法持有商标,因为它过去一直是玩具的名称,如风筝或棒球。三年后,由于法庭诉讼、昂贵的电视宣传以及将生产线从木制溜溜球改造为塑料溜溜球的成本,邓肯负债累累,债权人被迫破产。 1968年,Flambeau Plastics公司收购了Duncan这个名字,重新开始生产;该公司今天仍在生产邓肯溜溜球。
原材料
希腊人用陶土制作了他们的圆盘。法国移民 是象牙和黄铜。菲律宾悠悠球由水牛角或木头雕刻而成。在 1960 年代后期改用塑料之前,美国制造的悠悠球是用实心枫木雕刻而成的。大多数现代木制悠悠球制造商仍然使用枫木,因为它具有理想的密度,可以在所需尺寸下为悠悠球提供适当的重量。但是今天出售的 90% 的溜溜球都是塑料的。制造商使用一种称为 K-树脂的塑料。 K-树脂具有良好的颜色,无毒,并且具有足够的弹性以承受反复滥用,但足够柔软,不会产生锋利的边缘。
绳子是,自 1927 年以来一直是纯埃及棉。最近,一些制造商推出了合成琴弦,但这些琴弦无法与悠悠球内部和轴保持适当的摩擦力,因此无法正常发挥作用。
传统上,轴由与悠悠球侧面相同的木材制成,因为玩具是由单个实心块雕刻而成的。虽然木材对琴弦提供了理想的摩擦力,但这种摩擦最终会导致琴弦切割轴。并且损坏的轴无法修复。因此,大多数现代车轴由铝或钢制成。
设计
溜溜球利用摩擦和转动惯量这两个基本物理特性发挥作用。旋转惯性表示,旋转的物体将抵抗从它当前旋转的轴移动,这就是为什么溜溜球会下降并沿直线路径返回,而不是在绳子的末端扭曲和旋转。这也意味着物体将继续旋转,直到其他一些力——通常是摩擦力——阻止它。悠悠球的摩擦力来自绳子与两半的内表面的接触以及绳子与轴的接触。减小轴的直径可以减少摩擦,让悠悠球旋转的时间更长,从而有更多的时间来表演技巧。但如果轴太小,溜溜球将无法正常返回。两半之间的距离需要类似的考虑;扩大间隙会减少对绳子的摩擦,并允许悠悠球旋转更长的时间,但是随着悠悠球下降,绳子对侧面的摩擦是使悠悠球旋转的一部分。字符串的宽度具有相同的效果;较粗或较细的字符串与较宽或较窄的间隙基本相同,并且会产生相同的结果。此外,溜溜球绳的设计具有自然扭曲,因此不会松开和松开溜溜球。但是,如果绳子扭曲太多,末端环将绕轴缠绕得太紧,从而使悠悠球无法入睡。
随着重量分布到旋转物体的外缘,转动惯量增加。例如,自行车车轮具有很大的转动惯量,因此它可以长时间旋转并且在旋转时非常稳定,非常适合悠悠球。不幸的是,一个自行车轮大小的溜溜球很难用一只手握住,而且几乎不可能扔掉,所以大多数溜溜球的尺寸要小得多。
考虑到所有这些变量,每个溜溜球制造商都会得出不同的关于细节的结论,通常在任何尺寸上都有十六分之一英寸(0.16 厘米)和总重量的十六分之一盎司(1.75 克)。但它们都以相同的基本结论结束,一个重约四分之三盎司(49 克)、直径约二又八分之五英寸(6.67 厘米)的溜溜球。
制造
过程
在美国制造的第一批溜溜球是用实心枫木雕刻而成的。这是一个耗时但直接的过程。木材首先在大窑中干燥。这一步很关键 每半个塑料溜溜球由外壳和内盘两部分组成。这两部分卡在一起,一个轴将两半连接起来形成一个溜溜球。制作木制悠悠球是因为木材在干燥时会变形和收缩,这是在将其雕刻成特定、平衡的悠悠球形状之前应该发生的事情。干燥后,将木材切成一定大小。然后将它放在车床上,并使用主模型确保尺寸正确,然后用各种凿子将其剃成溜溜球。悠悠球要么沾上木渍,要么涂上油漆,然后涂上清漆。今天,大多数木制悠悠球的制造商仍在使用这种工艺,只是很少有人制作实心悠悠球了。大多数钻入木半部并用钢轴将它们连接起来。然而,今天制造的大多数溜溜球都是塑料的。该过程有九个步骤。
弹壳和圆盘
- 1 塑料悠悠球的每一半都由两部分开始:将带轴的扁平内部部分称为圆盘,圆形外部部分称为外壳(蝴蝶型悠悠球与此相反) , 带有圆形圆盘和扁平外壳。它是通过相同的过程制造的,但在单独的装配线上)。用于制造圆盘和外壳的塑料以固体颗粒的形式送入一个巨大的漏斗,里面有一个同样巨大的螺丝。漏斗的外部包裹着称为加热带的柔性条带,就像漏斗的狭窄电热毯。随着漏斗变窄,每条带逐渐变热,随着螺杆将颗粒推向漏斗底部,它们变得越来越液体。此过程可确保颗粒均匀且完全熔化,这对下一步至关重要。在漏斗的底部,螺杆将液态塑料通过称为浇口的管子推入模具中。
- 2 模具内部是四盘四壳的形状,全部由浇口相连。模具有一个阀门,可以将热空气在塑料前面推出,并确保模具完全 木制悠悠球由经过干燥的木材制成,以确保成品悠悠球不会变形.现代木制模型有两个由金属轴连接的木制半部。填充。由于模具已完全填充并且塑料已完全均匀熔化,因此每个外壳和每个圆盘都将始终是完美的圆形,并且具有完美均匀的重量分布。模具填充好后,它会将塑料保持 17 秒,然后用沿模具外侧延伸的充水管进行冷却。然后,模具(实际上是紧紧夹在一起的两半)将外壳和两半释放出来,所有这些都由填充浇口的塑料连接,放到装配线上,将其塑造成溜溜球的两半。
车轴
- 3 当造型线将悠悠球制作成两半时,一台单独的机器正在切割车轴以将它们连接起来。机器被送入长圆形金属片。制造车轴的确切长度的金属被送入夹具中进行切割。然后切割件在每一端都有缺口,以便它可以夹住塑料。
组装
- 4 一旦模具释放出外壳和圆盘的平面,一名工人将它们夹开,去除多余的塑料并将它们卡在一起制成两半。每个外壳和圆盘都有一个适合其互补件的唇缘。当塑料从模具中稍微变热时,这些嘴唇会咬合在一起。一旦固定,它们就不会松开。
- 5 两半通过传送带送到称为热压印机的机器上。热压模有一个圆形托盘,其边缘带有杯状支架。每个支架拿一个悠悠球并将其旋转到加热的压力机上。印刷机将一卷溜溜球将显示在溜溜球一半的顶部的任何标志送入。然后将标志压在一半上并加热,贴上标志。其他设计使用圆形插入物,显示适合光盘的徽标和透明外壳,因此可以看到插入物。
- 6 两半继续沿着生产线,直到一名工人将轴放在一半中并用木槌固定。下一个工人将另一半放在上面并用木槌固定。然后将组装好的悠悠球放入气动压力机中。压机有一个溜溜球形状的托盘和一个安装在溜溜球两半之间的金属板。金属板有一个切出的凹槽以安装在轴周围,并且是制造商指定的两半之间间隙的准确厚度。当压力机开火时,它会永久地将两半固定到轴上,并在两半之间设置正确的间隙。
- 7 成品溜溜球现在放在桌子上,一端是线轴和刀具,另一端是立柱,另一端有几个凹口。切割器和立柱之间的距离正好是制造商为每个悠悠球提供的所需长度。绳子通过立柱上的凹槽从线轴上拉下来,在那里它环绕在悠悠球的轴上。然后将其拉回切割器,切割并绑扎。然后让悠悠球挂在它的绳子上,由立柱上的凹口固定,扭到轴上。
- 8 串起的悠悠球沿着线向下移动到一个类似于微型转盘的机器。一名工人将悠悠球放在轮子上,一只手按住它,另一只手拉紧绳子,然后用脚踏开关将绳子旋转到悠悠球上。
包装
- 9 溜溜球最常见的包装称为皮肤卡。皮肤卡是一张纸板,上面贴着产品,上面贴着你看到挂在商店陈列架上的融化塑料包装。为了以这种方式包装溜溜球,将一张多张卡片放在一块木头下,木头上有与下面卡片相对应的孔。悠悠球通过每个孔落到卡片上。这可确保正确放置在卡上。然后,纸张通过辊子移动到一台机器上,该机器将塑料薄膜输送到整张卡片和溜溜球上。该薄膜由一种特殊塑料制成,可适应任何形状,加热时收缩但不熔化。机器加热塑料,将悠悠球紧紧地密封在卡片上。然后机器将纸张切成单张卡片,然后将它们卷入篮子中,在那里收集它们并装箱以进行运输。
未来
溜溜球设计最重要的现代进步是佩德罗·弗洛雷斯 (Pedro Flores) 创造的滑弦。有些人会争辩说,耐用金属车轴的出现是一种进步。其他人说,只有木轴才能提供适当的摩擦力,才能制作出真正可玩的悠悠球。旧金山溜溜球企业家汤姆库恩发明了一个系统,解决了耐用性和旋转问题。他的溜溜球有一个可更换的木套,可以套在钢轴上。他的最新作品完全取代了固定轴。它使用与计算机磁盘驱动器旋转相同的密封轴承,据说它的睡眠时间是传统轴的 10 倍。但悠悠球的基本设计与以往一样。除非物理定律发生一些根本性的变化,否则这种设计永远不会改变。
制造工艺