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高齡者公園可調氣壓阻力式健騎機之開發

為了解決帕斯卡原理千斤頂的問題，作者張瑋民 這樣論述：

由於醫療水準提升和少子化使台灣老化指數不斷攀升，政府開始重視這個問題，提出在地老化政策，文獻探討中發現阻力式訓練在維持功能性體適能被認為是最好的辦法，目前放置於公園的滑雪器、健騎機、漫步機這些器材使用頻率都相當高，少數器材雖以自身體重做為阻力，但因器材本身也無法調整阻力降低訓練成效，本研究目的便希望能開發出能放置於戶外、結構簡單、有趣、阻力強度符合高齡族群並可調整阻力大小的氣壓阻力式健騎機，來達到能同時增強手部及腿部肌肉的運動效果。 本研究的器材是運用油壓千斤頂的概念來設計，將液壓方式改為氣壓方式，並以2支雙動缸、1支單動缸、4個止迴閥、3個節流閥、1個按鈕開關、1個五口二位雙邊氣壓引

導閥來設計出迴路，當手或腳作動氣壓缸後能使座椅上升，當座椅至上始點碰到滾輪開關時座椅會下降，降至下始點後完成一個循環，最後繪出模型，並做應力分析，透過這些分析來了解器材安全強度是否合乎標準。 器材最小出力設定由帕斯卡原理兩密閉容器壓力會相等，換算出體重40kg至100kg手最小出力範圍為62N-157N，腳最小出力範圍為53N-135N，再由分析結果來設定最大出力，分析結果發現，應力會集中在接頭以轉角處，並針對這些地方進行補強，在踏板、手拉桿接頭處補強後，可使應力分散，最後踏板接頭上下處增加一塊長、寬為68 mm、厚度為10mm，手拉桿接頭上下處增加一塊長50mm、寬為30mm、厚度為1

0mm，分析結果皆可承受至686N的力量，安全係數皆大於1，最後考量踏板及手拉桿在接頭處受力過大可能會造成破壞，將手與腳最大出力值設定為490N，如果速度在200mm/s以下調整節流閥可將閥門調整至1/2以下，再200mm/s以上可從3/4開始做調整讓阻力效果更為明顯。