几种登山杖内锁、外锁方式的稳定性理论分析
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本帖最后由 老T 于
09:07 编辑
经常有人问我杖外锁稳定还是内锁稳定，其实，我一直认为单杆是最稳定的。
为什么要有锁定系统? 是因为我们需要便于携带。
因为需要携带方便，所以登山杖才需要分节，才需要把各节通过锁定系统来实现单杆功能。
本文仅从理论层面阐述外锁、内锁等锁定方式的稳定性，尽量不涉及任何品牌。
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无论内锁定还是外锁定方式根本上是利用摩擦止动来实现管子的紧固，既然谈到摩擦，那么我们有必要先研究下登山杖杆也就是管子的制造过程。
金属管材制造一般采用热处理和冷处理过程实现，无论哪种处理方式均要采用模具，模具一般采用与目标物件不同硬度和膨胀系数的材料制作，在模具表面会涂上油脂以便脱模。为了更有效的脱模，模具与目的物体接触面应尽量光滑，尽量无咬合。
因此，金属管材在脱模后其管壁内部一般比较光滑，即使有部分非滑面，也是纵向并列的。
本帖最后由 西安老T 于
11:24 编辑
在70年代甚至更早，两节管材的连接紧固方式公认最稳定的方式是采用内嵌螺纹对接实现，螺纹的长度和深度越大，对接后稳定性越高。但是，内嵌螺纹方式存在两个问题，首先，管壁必须够厚，螺纹可以在管壁上直接用攻丝实现；对于很多金属管件而言，因为必须要厚，这种紧固方式会造成金属材料用料过大，成本会高很多，而且会很重。
退而求其次，人们开始采用内螺纹螺丝实现，内螺纹柱、和螺丝采用粘合剂、铆冲、打眼螺丝固定方式与管材结合，然后实现两节管材螺扣紧固。这种方式的变种在现在登山杖上依然有所体现。
图1&&内锁定登山杖锁定部分,
除过螺纹对接方式这种内锁定方式之外，外锁定方式其实很早就用在了管材紧固上，一个大家耳熟能详的例子就是建筑工地的脚手架。
18:27 上传
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外锁定方式规避了较为平滑的管材内壁，使用压合管材实现紧固，外观明了、施工简单。
锁定件是否松脱可一目了然，维护更容易。
相对于建筑脚手架的四面锁定结构而言，更多的产品采用的是单向锁定方式，自行车的坐管夹是我们目前看到比较多的一种单向锁定方式
18:52 上传
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它同样是通过压合管壁实现锁定的。
本帖最后由 西安老T 于
13:37 编辑
登山杖的锁定方式我所见过的有三大类，螺口锁定、胀塞锁定、外锁扣锁定。
螺口锁定的登山杖管径较粗的一节用内螺纹，较细一节用外螺纹实现咬合和紧固，这种方式目前多见于发烧友DIY领域，一般为有五金加工条件的发烧友自行打造；如前所述，其稳定性依赖于螺纹部位的长度和深度。
罗口锁定方式有一个变种---卡口锁定，各位有机会看看灯泡和灯座就可以了解它的结构。
无论螺口锁定或者它的变种都有一个缺点，就是长度必须是固定的，即使略有小范围调节，其总体使用长度仍然是不具有通用性的。
对于单个个体而言，登山杖的使用长度基本是固定的，如果不考虑通用性，这种锁定方式的登山杖完全可以定制使用。
而对于制造方而言，通用性很小的产品、相对成本会很高，所以，这种方式锁定的登山杖，市场上很少。
13:37 上传
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顺便说下的BX的Z子杖个人认为是卡口锁定的变种，在卡口锁定之外又加上了外锁定，外锁定可以弥补单纯卡口锁定的稳定性不足。
但是，和所有的螺口锁定方式一样，它的缺陷就是长度相对固定，不可随意调节，缺乏通用性。
在近10-15年登山杖市场上，胀塞锁定方式以其视觉美观性和易操作性几乎雄霸近90%的登山杖市场。
胀塞锁定方式的原理就是依靠与较细管材粘接的胀塞件实现与较粗管材内壁的摩擦实现紧固。
最原始最廉价的胀塞锁定结构
20:13 上传
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采用一个圆锥顶子通过胀开塑料件来实现摩擦锁定，这种方式的原型应该是工程上通常采用的膨胀螺栓
20:16 上传
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本帖最后由 西安老T 于
20:32 编辑
通过膨胀来实现紧固，这是所有胀塞锁定方式的原理。
登山杖的胀塞锁定有着非常有趣的工艺发展轨迹
最早也是现在最普遍的胀塞结构采用两片塑料件，通过螺栓运动来实现胀开和闭合
20:21 上传
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塑料件卡在螺母上，通过螺母的上下移动，使用圆锥顶子顶开塑料件
20:23 上传
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由于这种胀塞多采用现成的、廉价的、可大量采购的外购件，故而现在市场上采用这种方式的登山杖成本很低；
塑料件多为回料，弹性不高，在多次频繁使用后大多会损坏。
而且，这种锁定方式最可怕的设计缺陷在于，当螺母下方胀起后，塑料件与螺母会产生较大偏离.存在松脱的可能
20:30 上传
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本帖最后由 西安老T 于
10:10 编辑
基于上一种锁定方式的问题，有一些工厂试图采用较好弹性的ABS解决塑料件弹性差的问题，但是，这个市场已经习惯了这种结构的廉价，所以工程师们必须在外观上有所改变。
然后，这种下开叉的锁定件出现了
09:53 上传
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它的全部部件如下图
09:54 上传
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采用一个防松螺母固定在螺栓头部
09:57 上传
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听不懂~学习
记号，时不时来学习一下。
好贴，虽不是很懂。
学习~~~~~~~~
专家讨论，我等围观学习。
huba 发表于
专家讨论，我等围观学习。
送你对钛杖 去学习下
够专业, 用户说几句感受:
外锁直观,好修理.你们说的力度,摩擦都能直接进行调解.
内锁老整不明白.特别是内锁打滑的时候(leki家).还有锁死后,无限转都转不开....
帖子每个楼层拜读，学习了不少，对于这方面技术问题，相比你们都是砖家级别的了，但是从一个使用者的角度来说，我喜欢外锁，使用方便，维护方便，内锁外锁都用过，内锁在登山过程中时间一长会出现一泻千里的情况，外锁杖我在使用前都是调好螺丝松紧，目前还没有出现这种情况，技术是基础，实践见真理，继续向小翼翼、TT,还有LZ嫩好好学习，争取早日毕业
下图是市面上某种低档内锁的测试报告，2.5N/M 锁紧， 峰值抗压400N,溃缩位移后250N
这种曲线模型，我们夸张的称之为“一泄千里”，无论是峰值抗压力，抗压曲线都表明有一定的安全隐患。
10:56 上传
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本帖最后由 苹果一号 于
11:38 编辑
欧逸 发表于
送你对钛杖 去学习下
这是一款我们早期（2008年左右）开发的第一代外锁的单节锁紧垂直压力测试曲线
峰值抗压880N,在为位移后（位移单位为毫米），抗压力反而有上升，这就是你之前的感觉。也是我们认为外锁的重要优点之一。
11:00 上传
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具体实验方案，这里不累述了。请谅解。
当然，并不是所有的外锁都好，市面上，我能找到的外锁，就不下5种，有的很不成熟。
本帖最后由 苹果一号 于
11:16 编辑
11:06 上传
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这是某款国产碳纤维登山杖内锁，在99%碳纤维管，1.2-1.4MM壁厚，3.5N/M锁紧情况下的抗压曲线
峰值达到1700N,超过LEKI 2011年公布的super lock 的140KGS抗压力。当然，这只是个别指标的超越。
峰值压力下产生毫米位移时，还能保持1100N以上抗压力。
就目前的工艺水平来说，抗压力的绝对数值超过外锁。曲线表现类型和外锁不同。
如果改变碳纤维管的蠕变情况，使用高模量碳纤维管，该锁紧在理想环境下可产生更强的锁紧力，但是对于极限运动，1700N约等于170公斤，也已经足够了。GS标准也才60公斤不到。转：外锁登山杖之外锁使用方法|驴行天下 - 绍兴E网论坛 - Powered by phpwind
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转：外锁登山杖之外锁使用方法
外锁又称QUICK LOCK 快锁, SPEED LOCK 速锁2011年样本显示，他是第一个通过GS认证的外锁，GS要求锁紧力度58公斤。外锁因其使用便捷，原理简单，易于维修等原因被大众接受，尽管外锁的锁紧峰值力度由于工艺原因目前尚无法超过内锁，但是其峰值压力之后的持续抗压性表现的非常优越，有“越挫越勇”之势！现在，我结合自己这几年使用和开发外锁的一点经验，以BD,LEKI,及其其他OEM工厂的外锁为例，说一说外锁使用的几个注意点：第一，外锁杖买到手，不是马上能用的，需要自己拧动外部螺丝，调整到合适的扳手扭力和锁紧度，一般情况下，60公斤的人，能够静止下压不溃缩，其锁紧力就算是符合GS的要求了。螺丝切忌拧的过紧，否则扳手扭力过大，扳动费劲，而且，容易损坏扳手等塑料件；第二，锁紧使用，也和内锁一样，需要不定时的检查锁紧度，因为锁紧螺丝有可能慢慢松开；第三，长期不适用，锁紧要打开，一直处于锁紧状态，塑胶件长期处于拉紧，容易开裂，变形；第四，外锁也容易上灰，每次使用完，清理灰尘，沙粒第五，登山杖最细一节通常都有锥度，锥度开始的部分就不能锁紧，这个我想大家都能理解。第六，外锁件容易受外部环境温度变化而热胀冷缩，需要适时调整锁紧度第七，外锁杖在打湿，结冰状态下，依然有锁紧力，解冻时切忌用开水，需要用温水慢慢解冻
以下内容均是回复我就是总觉得外锁时刻都有被掰断的危险。。。尤其是低温、高温环境的情况下。要是里面有钢或者铝合金夹心的话就放心多了。
根据我们的测试，外锁无论BD,LEKI speedLOCK 目前公布的数据看无法承受80公斤以上压力。我们正在对自己的外锁做逐级调试测试，目标是达到100公斤以上的锁力，最近测试，调试受压力为75公斤，按照GS标准，这一数据已经达标了。内锁相对峰值力更大，MBC M160内锁可以承受170公斤以下峰值压力，LEKI SUPER LOCK 铝合金杖 可以达到155公斤(2012年SUMMER样本第4页公布）但是由于峰值力之后的持续受力曲线差异，外锁在峰值抗压力小于内锁的情况下，安全度不一定比内锁低。这个，你可以看本坛：客观看待外锁内锁的贴。
不好这么说，GS要求58公斤垂直抗压力就够了，它是有其道理的，我想这一标准对于一般登山绝对没问题；至于更高强度的登山活动，锁紧力当然越大越好，避免万一。实际上90公斤要是全压上，那是一种怎样的状态和可能性？目前国内也在制作登山杖标准，作为最大的登山杖出口国，我认为这是必须的。但是这个过程可能需要2年左右，我们的意见是在基本安全标准基础后建立多级标准。GS是相当权威的标准，使我们主要参考坐标。
开始用的内锁，从有了外锁杖以后，已不再使用内锁杖。（最主要的原因就是锁定方便）
感觉内锁，最讨厌一点都是在土地上使用一段时间后，会出现锁定不稳，自己缩杖的毛病。
登山杖只是辅助作用，在使用的过程中不应把身体的全部重量用在登山杖上！
我觉得外锁杖最大的优点就是 锁紧后不易松动 相对来讲比较安全
以前买了一根好的内锁仗，一日行简单实用还是可以，上山是短些，下山调整时如果锁位置进了泥土等很不方便。换了BD外锁双仗，重装3次左右了，短程也多次，每次都是一步到位，过程中不会有变化。内锁仗送人去了。。。。。
学 习 了 正 好 如 这 次 外 出 可 试 上 一 试
见识了,学 习 了.楼主认为外杖更好?不知所需银两几何?
第二，锁紧使用，也和内锁一样，需要不定时的检查锁紧度，因为锁紧螺丝有可能慢慢松开。
&&目前为止5根仗全部都是内锁，其中一根7075铝合金，可能因为冷热收缩原因经常出现拧紧后拧不开的情况，用了几次后一怒之前将之强行折断，而碳素仗则相对没有出现过这种情况，外锁杖没有使用过，因为鲁滨逊T3E用了一段时间后感觉挺好的，所以之后陆陆续续老款新款又入了几根，外锁杖可能暂时没法尝试了。&&&&老大所说的内锁杖在土地上使用一段时间后，会出现锁定不稳，自己缩杖的毛病确实存在，看来要走得远点得换外锁杖了。
两根鲁滨逊T3E都出现了靠近杖尖第一节锁不紧的问题，而且第一节调整长度阻力特别大
可能与自己日常保养不到位有关吧，勉强再用段时间吧，然后考虑换外锁了
还没用过这种登山杖
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