牲畜能量轉換裝置的製作方法
2023-06-10 10:27:36 1
專利名稱:牲畜能量轉換裝置的製作方法
本發明是一種可將牲畜如馬的直線行走變成轉動而輸出的機械傳動裝置，它可帶發電機等運轉。類似的發明尚未檢索到。
人騎自行車運動較步行即省力又行得快，而且還能夠產生一定的電功使自行車所配摩電燈亮起來。牲畜如馬要比人所能做的功大得多若能使牲畜配上類似人的自行車那樣的自行車裝置，則牲畜可能會行得更快、載貨可能可能會更多;若專用這樣的裝置發電，相信它會發出比人騎自行車所發出的電功大得多的電功。正是基於上述想法構思成了本發明。
圖1是本發明的結構簡圖。圖中1是大輪帶，2是副輪，3是主輪，4是主軸小輪，5是小輪帶，6是變速大輪，7是變速大輪飛輪8是機架，9是變速小輪支座，10是變速大輪支架，11是變速小輪，12是輸出軸。上述所說輪子都是直輪。
大輪帶可在機架上輕易地移動，並能帶動主輪和副輪;主輪和副輪的軸固定在機架上;主軸小輪和主輪在同一軸上，並可同步轉動;變速大輪的飛輪即變速大輪飛輪和主軸小輪靠小輪帶傳動;變速大輪用變速大輪支架和機架連接，該支架又使變速大輪不能左右擺動，有助於維繫和主軸小輪的聯繫;變速小輪用變速小輪支座支起，該支座可固定在機架上;輸出軸由變速小輪的軸芯引出，隨變速小輪同步轉動。
本發明裝置的基本工作原理是使牲畜如馬在大輪帶上保持與整個裝置位置不變地行走，於是靠馬與大輪帶間的摩撐反力作用，馬的直線運動會變成大輪帶的轉動。大輪帶的轉動將帶動主輪和副輪旋轉，主輪的旋轉傳遞給主軸小輪，主軸小輪通過小輪帶傳動於變速大輪，到此可實現轉動的一級變速。變速大輪的轉動會傳動於變速小輪及輸出軸，從而實現轉動的二級變速。經二級變速的轉速即可作為輸出轉速，負載接於轉動起來的輸出軸上即可工作。發電機等可不需經變小輪傳動而直接與變速大輪聯繫即可運轉。另外，為便於制動，可於主輪或副輪的軸上安裝摩擦帶式制動器。
大輪帶可以是皮帶、鏈帶，但做成履鏈式比較好，這便於用足夠強度的材料如鋼來製造大輪帶而使其能抵住牲畜的踩壓，而且也易保持大輪帶和主輪及副輪間的傳動不滑傳。大輪帶為履鏈式，主輪和副輪的輪盤就宜用齒輪。大輪帶和機架間的摩擦越小越好，則其摩擦為滾動摩擦自然是較理想的。這樣，可在機架或大輪帶上設置軸承(最好是滾動軸承)。在大輪帶上設軸承是較有利的，這樣其間的滾動摩擦會更小一些而且還可利用軸承的設置來達到和其輪盤為直齒輪的主輪和副輪的嚙合(參考如下所述)。為使帶軸承的大輪帶不在機架上產生相對於滾動方向的左右擺動，最好在機架上設兩條導軌，使軸承在導軌上滾動。圖2是一種履鏈式的帶有軸承的大輪帶的結構簡圖。圖中〔13〕是鏈條板;〔14〕是軸承(它最好是滾子軸承)，鏈條板之間用軸承聯繫，構成封閉式的大輪帶。同圖2所示的大輪帶相配合的主輪和副輪的輪盤採用牙盤是完全可以的。圖3示出了一種採用牙盤的主輪和副輪的基本結構及其與圖2所示的輪帶相配合的形式。圖中〔17〕為導軌〔15〕和〔16〕分別是主輪(或副輪)的牙盤和軸。該主軸的牙盤和大輪帶的軸承的軸距是相嚙合的。主軸小輪和變速大輪間用鏈式傳動是比較可靠的。所以主軸小輪和變速大輪飛輪宜採用牙盤。變速大輪和變速小輪或變速大輪直接與負載間的傳動採用壓緊式摩擦傳動為好，故變速大輪和變速小輪最好選用膠輪。如變速大輪選用普通的自行車後輪就比較理想。它產生的摩擦力較大，通過充、放氣還可調整摩擦;另外，它還帶有飛輪，這就可不必特意再裝配變速大輪飛輪了。在變速大輪為摩擦輪的情況下，變速大輪支架最好是能夠繞其與機架的連接點上下轉動，比如可以採用變速大輪支架銷接於機架上。這樣通過它的上下轉動可調整變速大輪和變速小輪或變速大輪直接與負載的輸入軸間的摩擦。
機架的設計主要以能夠固定主輪和副輪的軸及其它部件，且可使大輪帶容易在其上面運轉為準;當然還要具備足夠的強度。從這些方面考慮和顧及到機架與圖2所示的大輪帶的匹配及下述的本發明裝置的使用方法，特設計了如結構簡圖4所示的一種機架。圖中〔19〕為上主梁、〔21〕為下主梁、〔20〕為支梁、〔18〕為橫筋、〔23〕為副軸臥槽，它固定住副輪的軸〔22〕為主軸臥槽、它固定住主輪的軸。上下主梁和支梁採用管材(如鋼管)較好，這可使機架重量輕、又省材料。上下主梁為管材時，下主梁連副臥槽的一端自然向上彎曲，這便於在管口插入一栓棒，用此栓棒繫結繩套套牲畜。
本發明裝置的總長度2-3m、寬0.5-0.6m即夠用。各部件的尺寸可據輸出量的要求等搭配選取，最好多選用標準件。這樣方便本發明裝置的製造。牙盤、軸承等都可採用標準件。一些不能直接用標準件充當的也儘量用標準件加工而製得。如導軌，可用普通角鋼軋製成「
」形軌。
本發明裝置使用時，最好挖一地槽，使裝置臥於槽內，上部和地面基本平齊。這樣設置使用，既便於使用又可防止如輪子鉸傷人等一些事故。這樣設置不難如本發明裝置採用圖4所示機架時，在機架上下主梁間穿過數條槓子，使槓子橫懸於地槽內適當位置上，則整個裝置即可架起在適當位置上。另外，設置時最好使裝置與水平成一定角度(可10°～20°)，這便於牲畜在大輪帶上持續行走，而且可獲更大的輸出轉矩。
利用本發明裝置帶動小型發電機，小型機械，其輸出是足夠大的。
假設(這種假設是切實可行的)本發明裝置轉動的一級變速的變速比是1∶25，二級變速比是1∶7，主輪輪盤半徑為0.13～0.14m，主軸小輪半徑為0.11～0.12m，輸出軸與變速小輪的半徑比為1∶3;用馬帶動本發明裝置，馬的行走速度為1m/s，馬自重400kg，馬帶動負荷的力為75kg/s;裝置安放時與水平成10°～20°的角;裝置的機械效率為50%。則可計算出由輸出軸輸出的轉速可達25轉/s左右，輸出轉矩為25N.m左右，輸出功率為600～700瓦。本發明裝置還可聯機使用，這時可將各單個裝置的輸出端連於同一無級變速軸上，將此無級變速軸作為總輸出軸，則由此軸輸出的值會更大。
權利要求
1.一種牲畜能量轉換裝置，它是一種能夠將直線運動變成轉動而輸出的機械傳動裝置，它主要由機架[8]、大輪帶[1]、主輪[3]和副輪[2]、主軸小輪[4]、小輪帶[5]、帶飛輪的變速大輪[6]及變速大輪支架[10]構成。其特徵是主輪[3]和副輪[2]，其軸都固定在機架[8]上，並靠能夠借牲畜在其上行走所產生的摩擦反力而運轉的大輪帶[1]帶動；主軸小輪[4]和主輪[3]共軸，且轉動同步；主軸小輪[4]通過小輪帶[5]和變速大輪飛輪[7]聯繫而傳動於變速大輪[6]；有助於保持變速大輪[6]和主軸小輪[4]聯繫的變速大輪支架[10]將變速大輪[6]和機架[8]聯繫起來。
2.按權利要求
1所說的牲畜能量轉輪裝置，其特徵是在所說的機架〔8〕上帶有變速小輪支座〔9〕和用該支座支起並可轉動的帶輸出軸〔12〕的變速小輪〔11〕。
3.按權利要求
1、2所說的牲畜能量轉換裝置，其特徵是所說的主輪〔3〕和副輪〔2〕的輪盤為直齒輪;大輪帶〔1〕為和主輪〔3〕及副輪〔2〕嚙合的履鏈式結構。
4.按權利要求
3所說的牲畜能量轉換裝置，其特徵是所說的大輪帶〔1〕裡面帶有能使其在機架〔8〕上移動的軸承。
5.按權利要求
3所說的牲畜能量轉換裝置，其特徵是所說大輪帶〔1〕由若干鏈條板〔13〕和滾子軸承〔14〕構成，主輪〔3〕和副輪〔2〕各由四個牙盤〔15〕和一個軸〔16〕構成。
6.按權利要求
1～5所說的牲畜能量轉換裝置，其特徵是所說的主軸小輪〔4〕和變速大輪〔6〕之間採用鏈式傳動。
7.按權利要求
1～6所說的牲畜能量轉換裝置，其特徵是所說的變速大輪〔6〕和變速小輪〔11〕是摩擦輪。
8.按權利要求
7所說的牲畜能量轉換裝置，其特徵是所說的變速大輪〔6〕是普通自行車後輪，變速小輪〔11〕是膠輪。
9.按權利要求
7、8所說的牲畜能量轉換裝置，其特徵是所說的變速大輪支架〔10〕與機架〔8〕是銷接的。
專利摘要
本發明是一種靠牲畜如馬來帶動的主要由若干個按著幾種機械傳動方式聯繫起來的直輪構成的機械傳動裝置。它可將牲畜的直線行走變成轉動而輸出，可接帶發電機等。
文檔編號F03G5/00GK86102871SQ86102871
公開日1988年1月6日 申請日期1986年4月11日
發明者楊恩繼 申請人:楊恩繼導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan