近日，笔者在学校田径场的角落里发现一个古老的体育运动器械，一时间意识有些恍惚，竟然分辨不出是什么器械。后经专业人士点拨，原来是几十年前的跳高杆上支撑横杆的自锁装置，目前仍然坚持在自己的工作岗位上。
自锁装置上有一个由弹簧撑起的销子，解锁时，用手压缩弹簧，销子与竖杆脱离接触，摩擦力消失，自锁装置可以上下运动，方便调节高度。当放开弹簧后，销子紧压在竖杆上，销子与竖杆、套筒与竖杆之间存在摩擦力，当最大摩擦力大于自锁装置的重力时，自锁装置就不会自动下滑了。
原创试题命制
如果告知当地重力加速度、装置的总质量、最大静摩擦因数、销子的杠杆几何比例、销子转轴与竖杆表面的距离、弹簧的劲度系数和初始压缩量，试求解锁该装置所需要的最小压力。
优化创新设计
该自锁装置的核心是支撑销子的压缩弹簧，该压缩弹簧的两端虽然被卡住，但是存在可压缩空间，弹簧很容易被取出或遗失。弹簧一旦遗失，自锁装置就丧失自锁功能，就只能利用旋钮固定，跳高竞赛或训练活动就会受到影响。
请对现有方案进行优化，淘汰这种容易遗失的弹簧，减少自锁装置组件，简化自锁装置结构，对销子的形状进行创新设计，仅仅依靠销子自身就能实现摩擦自锁，提高自锁装置的可靠性。
