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機械力源的製作方法

2023-06-09 13:29:36 2

專利名稱:機械力源的製作方法
(獻給你-1997年7月,全球12億華人慶祝香港回歸中華,洗刷民族恥辱的日子。)目前,能源有限,供應緊缺,仍是人類面臨的大問題,解決此問題的渠道多種多樣,運用機械做功,仍是人們常用的方法。
本發明的目的是利用機械做功,實現機械能生產裝置,從而給人類提供機械力源(可以是自給能量永動的或是它給能量永動)本發明為實現目的而採用的方案是於機械力源中設機械做功裝置。
這樣,利用機械做功,並使機械做功所產生的能量達到或超過整機生產機械能所需能量,包括機械負載後運動所需動力,以及機械損耗所需的的能量,即可實現提供機械力源的目的;如有其它能源的輸入,例如水力等,利用機械做功生產倍增於輸入能量的機械能,也可提供機械力源。
這裡所說的做功裝置,不是熱機中的曲柄連杆,也不是火力發電廠中的汽輪機等能量轉換裝置,而是經做功可將輸入能量增升的做功裝置。裝置中可設機械零件或其它可實現機械做功的零部件。例如綜合有電磁件與機械零部件的做功裝置。
這兒所說的做功裝置也不是簡單機械做功裝置,而是類似發動機的原動力裝置,它沒有人的不斷加入的力。而當人加入力時,人力將被放大。
可實現機械做功的裝置,多種多樣,可以是槓桿或可以組成各種做功機械的零件,例如各種轉輪,如齒輪、帶輪等,各種杆件,如二力杆、搖杆等;可是機械、電磁零件的組合;也可是轉換件,如發電機發電驅電磁式零部件;也可是各種可貯能件,例如飛輪、彈簧、電池等,將能量貯藏後再釋放出,進而推動可運動件運動做功,輸出機械能。
做功方式也是多種多樣,可以是電磁件配合機械零件,例如由電磁件驅動組成增力裝置的機械零件實現機械做功。而電的來源,可以是機械力源輸出的機械能驅發電機運轉生產,也可是其它能源供給。可以是經過各種增力裝置做功,例如被其它能量,如燃油爆發產生的熱能,推動的杆件運動做功。也可是水力,風力,核能,太陽能等其它能源推動機械做功。「做功」與電磁轉換驅動不同!實現機械做功的裝置是多種多樣的,可是設有各種增力零部件的裝置;可以是現有各種增力裝置,也可是未來的任一種實現增力或輔助增力的裝置。機械做功的裝置也可有完整的機器輔助,例如液壓機、衝壓機、氣壓裝置等輔助機械做功。
裝置的啟動可以是使用人輸入初始力觸發,也可是設控制裝置,例如計算機等微電子裝置或其它大電流裝置,由電觸發,例如計算機控電磁閥打開微形鎖扣(使予設的形變簧釋放能量)或驅微增力機構動作。(例如每次推壓簧,壓縮一小段後即被鎖住,多次後使壓簧被壓縮較大尺寸。從而給啟動提供動力。)或是電機等啟動。
裝置的止動可以是使用人止動,例如小功率輸出情況;也可以是設控制裝置控制執行件止動,例如類似卷揚機的電磁式制動器,也可設多重製動,包括緊急制動。
裝置的運行可以是低速,也可以是高速,也可是可變速的,可以是使用人控制也可設控制裝置控制。例如用滑移輪變速或電調速等。運動件運動形式也可是多種多樣,可以是不斷轉動,也可是不斷的往復直線運動,等,也可是有控制的可變運動形式。
機械力源中可設傳感裝置,實現對整機的智能控制。例如 轉速的檢測與模糊控制。等等。
運動可以是單純的機械作功運動,也可以是綜合其它能源轉化形式的運動,例如綜合風力,熱力,太陽能,或有貯電裝置等,例如於熱機內設機械做功裝置,隨時補償熱能或連續補償。又例如,由水力供電的電動機不斷地驅動機械做功裝置,使輸出的機械能在數量上大於輸入的驅動電動機的電能。
自動控制的力源,可以用微電子控制裝置,也可用大電流控制裝置,或是二者的綜合。也可設搖控裝置,有線或無線的。
也可設輸入輸出力大小的調節裝置,控制力的變化。
能量增升裝置可設減振減噪件,例如緊固件、彈性件、密封件等等,以提高使用效果。
裝置的潤滑方式可以多種多樣,例如稀油潤滑,微型的可是自潤滑,小型的可以是綜合式,等。
對於需冷卻的,冷卻的方式也是多樣的,例如風冷、水冷、油冷等。
力源的組成形式可是多變的,但其都有能量流動、能量變化的特徵,可是純機械零件組成也可是機電或機電儀綜合的結構,封閉或開式框架支持,可是綜合有熱能,太陽能等,也可是力源與其它整機組成力源機組,例如與汽輪發電機或水輪發電機組成發電機組,與液壓機組成液壓機組。整個裝置有質的變化。
能量增升裝置結構上也不受任何約束,凡是使輸入或本身循環傳入能量增升的裝置,均可視為能量增升裝置。
力源的運用,可以是單運用,例如作為發動機,也可綜合其它能源運用。
圖面說明

圖1是實施例1第1子例的結構圖,也是圈2圖;中的Q1-Q1剖視圖; 圖23是實施例2的結構圖,也是圖24中的圖2是圖1中的R1-R1剖視圖; Q2-Q2剖視圖;圖3是圖1中的S1-S1剖視圖; 圖24是圖23中的R2-R2剖視圖;圖4是圖2中的T1-T1剖視圖; 圖25是圖23的拆去上蓋簡化俯視圖;圖5是圖1中的V-V剖視圖; 增補圖輸出軸換向裝置結構圖;圖6是圖4中的X-X剖視圖; 圖26是圖23中的T2向視圖;圖7是圖1中的U-U剖視圖; 圖27是實施例3中第2子例的簡化結構圖;圖8是圖4中的X1-X1剖視圖; 圖28是實施例3中第1子例的簡化結構圖,圖9是圖1中的V1-V1剖視圖; 也是圖29中的Q3-Q3剖視圖;圖10是圖2中的Y-Y剖視圖;圖29是圖28的的左視簡化圖;圖11是圖2中的Y1-Y1(拆下曲框17)剖圖30是實施例3的第3子例的原理簡圖;視圖; 圖31是實施例3的第4子例的結構圖;圖12是圖1中的Z1-Z1簡化剖視圖; 圖32是實施例4的第1子例的結構圖;圖13是圖1中的Z-Z簡化剖視圖;圖33是圖32中的R4-R4剖視圖;圖14是圖1中的W向視圖; 圖34是圖32中的俯視簡圖;圖15是圖14中的K-K剖視圖;(一部分) 圖35是實施例4的第2子例簡化結構圖;圖16是圖14中的P1向視圖;圖36是實施例4的第3子例簡化結構圖;圖17是圖14中的W1-W1剖視圖; 圖37是實施例5的結構圖;也是圖38中的圖18是圖14中的P向視圖; Q5-Q5剖視圖;圖19是圖18中的K1-K1剖視圖; 圖38是圖37中的R5-R5剖視圖;圖20是實施例1中的第2子例的機構運動簡圖39是圖37中的S5-S5剖視圖;圖;圖40是圖37中的T5-T5剖視圖;圖21是圖22的拆去上蓋後俯視簡圖;圖41是圖37中的U5向視圖;圖22是實施例1中的第3子例的機構運動簡圖42是圖41中的W5-W5剖視圖43是實施例5的第2子例的結構簡圖; Q7-Q7剖視圖;圖44是實施例5的原理相似電路圖; 圖59是圖58中的R7-R7剖視圖;圖45是實施例5的第3子例的原理簡圖; 圖60是圖59中S7-S7剖視圖;圖46是圖47中的Y5-Y5剖視圖; 圖61是圖60俯視圖;圖47是實施5的第4子例的結構圖,也是 圖62是實施例7的第1子例2結構,也是46中的X5-X5剖視圖;66中的Q9-Q9剖視圖;圖48是圖37中的U5向視圖; 圖63是圖66中的R9-R9剖視圖;圖49是圖48中的Z5-Z5剖視圖; 圖64是圖65中的S9-S9剖視圖;圖50是圖48中的K5-K5剖視圖; 圖65是圖62的部分左視圖;圖51是圖38中的V5-V5展開圖; 圖66是圖62拆去蓋板後的俯視圖;圖52是實施例5第1子例的控制執行裝置 圖67是圖69中的V9-V9剖視圖;結構圖; 圖68是圖69中的U9-U9剖視圖;圖53是圖52中的P5-P5剖視圖; 圖69是圖68中的T9-T9剖視圖;也是實圖54是圖52的簡化俯視圖; 施例7的第2子例的結構簡圖;圖55是圖57中的U7-U7剖視圖; 圖70是實施例1的控制計算機單板機的圖56是圖58中I部分的移出圖; 系統圖;圖57是圖56中的T7-T7剖視圖; 圖71是實施例1的控制部分接口板電路圖58是實施例6的結構圖,也是圖59中的 圖;許多圖中採用了拆卸畫法,簡化畫法,省略畫法,一些圖中只給出部分不可見投影。
以下結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。本發明暫給出由19種裝置組成的7套實施例,並將繼續補充實施例。
實施例1,補償疊加式。本例有3個子例。
一、能量增升裝置(機械做功裝置)與其工作原理1、圖1至圖19是實施例1第一子例的結構圖。本例設有形狀尺寸相同的18個推簧板20。18個板均勻排布於360度圓周上,兩兩相隔20度,均由曲軸19帶動。圖12中取省略畫法,簡單表達了這18個推簧板。與此18個推簧板20相對,有18套沿曲軸19排布,且先後有秩序的推曲軸19轉360/18=20度的,完全相同的機械增力裝置。每套裝置設有由各圖中給出的力簧41與力簧經適應杆26驅動的牽輪板9,還設有利用滾動省力的輪33,走輪43以及牽輪板9經走輪槽10中的傳杆69帶動的力杆11與12,與傳杆5帶動的力杆3與4、力杆29與30,加上由力杆30驅動的斜杆39與使斜杆被推簧板20壓仍運動省力的輪35。這些零部件通過以下方式驅動曲軸19,使之轉動,輸出能量。即(1)力杆4端部用栓72與銷固聯的小接頭73當力杆3與4由傳杆5帶動於圖2中向左行走至曲軸19上短杆40也帶動力杆4轉到使二力杆3與4成一直線且此直線不穿過曲軸19軸線時,與曲軸19上短杆40接觸,並因傳杆5繼續驅二力杆3與4左行,小接頭73拉短杆40使曲軸19左旋轉動少許。這裡,力杆3與4成一直線時,增力趨於無窮大,於二力杆3與4鉸接點僅微力推即可帶動曲軸19轉動時輸出力趨於無窮力,這即意味著力簧41給出的力經此裝置作用後,有可能被放大至無窮大。在朱景梓主編的《機械原理與機械零件》高校教材中以及《現代機構手冊》(盂憲源編)與其它的現有技術資料中均給出了該增力趨於無窮大的機構或應用裝置。(2)、力杆11、12與力杆3、4不同處為,其鉸接點由傳杆69推動,力杆12與曲軸19上短杆74接觸,並且,當曲軸19上短杆74帶動力杆12運行至圖2中位置時,由牽輪板9牽傳杆69,使力杆11、12鉸接點向左行,而使力杆12壓短杆74使曲軸19轉,力杆11、12向左行至一直線時,也增力趨於無窮大。(3)力杆29與30於圖2中成一直線位置,所以增力趨於無窮大,由牽輪板9用微力即可經傳杆5驅動之,使力杆30上拉板36,進而經輪37驅斜杆39壓推簧板20。
本子例由多套增力機構依次達到增力趨於無窮大,互相補償當增力趨於無窮大之後機構增力的衰減,並且,將走輪43設於被力簧41牽下行的初始因走輪直徑、淬火件滾動而產生的高數值增力補償驅動各件初始運動較沉重,均為補償法。
注各圖只表達出18套能量增升裝置中的一套,即圖1中同步帶輪23右側,飛輪18左側之間所夾部分,其餘的17套,除各推簧板20均勻排布於曲軸19周圍,凸輪6均勻排布於凸輪軸15周圍360度圓周上外,各套裝置的零部件形狀尺寸相同,空間布置方面隨圖12中各杆40與杆74位置的變化而改變。圖中省略了此17套裝置的詳細表達。
簡單估算設圖2中被拉伸開的簧41在釋放時產生300克力。由於18套能量增升裝置是有次序的先後各自驅動曲軸19轉20度。各套裝置中的3次增力趨於無窮大力在驅動曲軸19時是間隔曲軸轉20/3≈7度,此時為各機構的增力劣勢,由於各機構處於增力劣勢時,恰有另一機構處於最佳的增力無窮大,所以,各套裝置的增力劣勢為曲軸轉動約3.5度時,因20/3.5≈6,如設圖2中的β角為30度,各機構增力劣勢時,β≈30÷6=5度。當β=10度時各增力機構增力300ctg10=1680克。因圖2中走輪43驅曲軸轉20度後,又有另一走輪驅曲軸,sin20≈0.34,由牽輪板9與走輪43,輪33利用滾動摩擦與牽輪板9與水平線夾角實現二次增力,劣勢時的增力約1680/0.34≈5千克。又力杆30驅動板36,經輪37壓斜杆39向圖左方轉時,曲軸上推簧板20的下端被斜杆39壓,進而由推簧板20推動曲軸19,可提高增力倍數,估算為2倍。(因為斜杆是被輪37滾動壓轉)可視為第3次增力,如將斜杆39增力也算在內,(顯然此處動力臂值也較大)即有5×2=10千克(因為對力杆29,30組成的增力機構是第3次疊加增力)增力倍數10000/300≈30倍。
由簧41收縮時的加速與取β角為10度,而不是5度估算,加上飛輪動能可補償簧收縮時力的衰減。
由於上述裝置是在不變速增力的,而且當裝置增力趨於無窮大時,驅動曲軸的力仍有確定的力臂值,不是力臂趨於無窮小,上述裝置為能量增升裝置,且能量增升間歇趨於無窮大。
二、自補充恆定運行所需的能量由於曲軸上的推簧板20隨曲軸19右旋轉動時,推適應杆26,將驅動能量增升裝置的簧41又向上推,使簧被拉伸形變,使之產生恢復力。(此情況將擺壓驅推簧板20的斜杆39改為滑動摩擦驅動推簧板20,即由力杆30直接拉斜杆直線往返。另外推簧板20也改為圖2中雙點劃線所示的近似直線形狀)當推簧板20隨曲軸轉,而脫離適應杆26時,簧41因不再有阻擋,而向下恢復原形並牽引適應杆26與牽輪板9使上述能量增升裝置運動,使曲軸19運轉。當然,也可以是推簧板20將適應杆26推上去後,由鎖軸7擋住,適當的時刻由凸輪6推鎖軸圖2中向右運動,使適應杆26上小輪27不被檔,杆26被簧41牽下行。推簧板20轉動時又推適應杆26向上,使掛適應杆26上的力簧41又被拉伸。而適應杆26走至圖2中位置時,杆26上的小輪27推鎖軸7斜端頭使鎖軸7右行,小輪27越過鎖軸7後被有壓簧復位的鎖軸7擋住,處於圖2示位置。
曲軸19與推簧板20作為能量傳遞件,使本力源實現了能量消耗自補充恆定運行。
自補充需力估算已設每個簧41形變到位時,產生300克恢復力,因每時刻18個簧,有一半要被驅形變,需力比300×18/2=2700克少,而推簧板20推簧端距曲軸19軸線的距離比適應杆26推動的輪43邊緣距曲軸19的軸線距離略遠,所以推簧板推簧力估為2700克×1.5≈4000克。設各套能量增升裝置機械效率為0.7,即增力至10千克,機損後為10×0.7=7千克,所以可自補充運行所需能量且可外帶負載約7000-4000克。
三、有次序的施加動力與不間斷循環工作參圖3,圖14。人手轉可取下把手66使輪47上孔m與指示符γ相對時,18個推簧板20中的第一個,即各圖中所示的推簧板20處於各圖所示位置,而第一套能量增升裝置也恰於各圖示位置。(這可由組裝時後插入輪47實現。)再將可取下把手65轉動,使同步輪62轉至圖14中把手65與指示角δ相對位置(此位置恰是圖2中凸輪軸15所在的位置),因同步輪62所帶動的固有18個形狀尺寸相同的凸輪6的凸輪軸15上的18個凸輪6,與18套增力裝置中的18個力杆4、18個力杆12各自驅動的曲軸19上的18個短杆40與短杆74,在空間布置上與18個推簧板20的布置相同,是18個凸輪6均勻排布於凸輪軸15周圍360度圓周上,兩兩相隔20度,而18個短杆40與18個短杆74也是均勻排布於曲軸19周圍360度圓周上,兩兩相隔20度,如圖12與13所示,所以,圖14所示的凸輪軸15的位置即是圖2中凸輪軸15位置時,將圖3中的緊急叉1左推,使輪63可推輪62後,轉把手65,使凸輪軸15轉,圖2中的凸輪6推鎖軸7右行,不擋適應杆26上的小輪27,圖2中的力簧41牽適應杆26與牽輪板9下行,使圖2中裝置運行,驅動曲軸19轉一個角度,曲軸19轉,即使圖3中同步帶輪23轉,經輪63、輪62又驅凸輪軸15轉一個角度,使凸輪軸15上的第2個凸輪6,驅動相對第二套能量增升裝置的第2號鎖軸7右行,使第2號力簧41釋放,牽第2套能量增升裝置,驅動曲軸19又轉一個角度,又經同步帶輪23,輪63,輪62,使凸輪軸15轉一個角度,釋放下一個力簧41,下一套能量增升裝置又被下一個力簧驅動。由於曲軸19轉動時,固於其上的推簧板20將各釋放下行的各力簧41又推上去,並由鎖軸7鎖住,凸輪6與短杆40、74均是前一個被驅運行後,下一個又被驅動,整機即是不間斷循環工作。(對於不設凸輪軸15與鎖軸7,凸輪6的機型,其循環運動由各推簧板20有次序推各簧41被拉伸又自行落下實現。)四、使用人控制與使用方法本機可以是推簧板20推適應杆26使簧41拉伸,當推簧板20脫離適應杆26時,簧41即釋放恢復力,驅動曲軸,也可設圖2中的鎖軸7凸輪軸15等控制件,控制簧41的釋放。
整機設有由人控制起動,細調速,粗調速(均可開機與制動),緊急鎖四個操作裝置。
本機由使用人操作的方法是(1)手轉圖4給出的把手71,經錐輪70與可驅上下移螺旋34的輪,以及簧91牽力杆90、左轉板59、傳軸54、轉板53、球頭杆52、帶動壓槽76與輪77、並經左轉板59、介板84壓左轉槽86、輪87,可調輪77、87對飛輪18的壓力,即調摩擦阻力微調輸出力矩的大小並輔助實現無級調速、防飛車與控制緩起動、以及制動飛輪18。(2)手轉把手67,經輪68與螺旋驅限位板42上下行,以限定輪43下行的行程,實現粗調輪輸出力大小,防飛車與緩起動,無級調速與制動。(3)使用人手握緊急叉把手1,緊急時將叉1右推於圖1中所示位置,使驅鎖軸7的凸輪軸15的動力傳動件輪62與輪63分離,可防事故。(4)起動時,先轉把手71,使小輪離開飛輪18,再轉把手67,使輪68驅螺旋限位板42下行,然後轉圖3示把手65,提供當起動困難時,人的輔助起動。起動前,使用人可轉搖柄66幾周,使曲軸19轉,從而將各力簧41拉伸形變並由鎖軸7鎖住。
五、其它問題1、平衡,曲軸19上有類似現有發動機曲軸上的平衡塊。2、潤滑、散熱對於輕載,可用自潤滑。機架16側壁有孔散熱,也可設風扇風冷。對於重載,可用稀油潤滑,芯捻28將油底殼22內的油吸上並與力杆3、11、29接觸。芯捻48是為整機立式使用時,從圖3左側的雙點劃線示油池46中吸油。本裝置也可水冷,圖1中軸瓦下方的半圓形水道21接機架16外水管,由電機或是從曲軸19輸出軸處設傳動件,驅水管內螺旋漿轉,使水內外流動散熱。3、製造各部分均取現有技術製造。4、組裝首先曲軸19上各件組裝好,將曲框17、飛輪18到位後,曲軸19的花健端穿過圖1中機架16右側已壓入軸承的孔中,再將左側壓入軸承的端框24套曲軸19左端,用細棒從機架16側縫中將芯捻28推入油底殼22內。對二走輪槽10內各件,是先入槽,再將槽10固機架上。
六、演變1、使整機的能量增升裝置多於18套,且當整機設360套增力裝置,實現一套增升裝置動作一次曲軸轉一度時有多次無窮大力的作用,整機的零部件種類變化不大,與現代發動機相比,零件效也不算多,而整機將輸入能量增升至恆無窮大已接近定論(既使曲軸19轉速比較低)即機械做功逼近最佳,能量增升逼近最佳,此時已接近可不計機械損失,且自給動力恆定運行已無可置疑。2、適當增加飛輪質量,利用趨於無窮大時刻的高動力,提高輸出的動能值。3、適當提高曲軸轉速。4、將一套能量增升裝置再嵌套另一套。5、增加走輪43的直徑,提高滾動摩擦件的硬度,用噴稀油潤滑,並且用較多的走輪43與板9驅動曲軸,也可由全走輪43互相補償下行時的力衰減,由一走輪43稍微下行,曲軸微轉稍許,又有另一走輪43下行,後者補償前者。平衡式FR=Nδ中的δ=0.001cm,當N=5千克時,如R=5cm,有F=0.001千克,增力約5/0.001=5000倍。而如取輪半徑R=10cm,即有增力一萬倍。
七、自動控制力源也可以設自動控制裝置,實現自動控制。自動控制裝置多種多樣,可是機械裝置,也可是電裝置,或二者的綜合。一般電裝置設有電源供電或本機發電供電。圖14中的計算機75示本例力源用計算機控制。所用機為單板機,其詳細的電路圖,整機結構安排、健盤,均不再詳細給出,僅給出系統框圖70與接口板電路圖71。圖18中給出的兩層板的上層為繼電器97,採用通用繼電器,下層板為接口線路上的其它元件。單板機75與接口部分分設二處如圖18示,採用屏蔽線傳給信號。用二電源分別供電,由光電元件實現主機與接口部分的通訊,又將二者隔離開,圖71中示有一個輸入接線,多個輸出信息接線。
本力源用單板機為TP801單板機,其操作按通行方法,不另敘述。本力源採用自動控制時,二手柄67與71以及錐輪68、70與其相應驅動的錐輪均拆除,而輪68、70驅動的錐輪帶動的螺旋均改為長螺旋25與32,且設力源頂部的電機8、13,由這些電機經輪系驅螺旋25與32。本力源的自控過程是由中樞給起動電機2通電,經輪系使凸輪軸15被驅動,同時驅檢測輪47,由輪47上的孔m使發光元件49與光敏元件45組成的光電開關給中樞信號,如啟動後定時達仍無光電信號輸入,中樞即給電鈴98通電、報警。如有信號輸入,即正常啟動。隨後的光電開關單位時間內輸入中樞的電脈衝數與所需曲軸19轉數相對的光電開關應當輸入的脈衝數的上下限值比較,如發現越限,由中樞控繼電器97通電給調節電機13通電,使電機正或倒轉,從而經螺旋32拉動簧91上或下行,使力杆90推轉板59、53,經槽76、86使小輪77、87壓飛輪18以調速。也可給起動步進電機2始終通電,調起動電機轉速實現調速,制動。另一個驅螺旋25的電機8通電後,驅限位板42上下行,限走輪43行程,調速或制動。
也可用模糊控制,多用於要求較高場所,例如,當力源用於運載工具上作為發動機時,可將日立公司研製的模糊控制地鐵機車自動運轉系統的站間定速行駛控制規則略加修改,用於此處。當然,對於大型機,控制水冷閥門的開大在或開小,也可以。力源的控制裝置是IBM-PC等臺式機也可以。顯然與力源有聯繫的裝置,共用力源的控制裝置也可以。
各圖中省略了走線表達。電源供電部分中的過流過壓等保護部分也省略了表達。計算機由機旁自設電池自供電。執行元件由變電部分供電。圖中的繼電器,四個是控電機正反轉,一個給電鈴98通電,另一作為機動。結構圖中沒表達步進電機的配套元件。
八、可靠性1、整機各件可拆可換。2、18套能量增升裝置相互獨立設置,且驅動曲軸19的零部件與曲軸為不固定接觸,加上飛輪作用,一般個別零部件故障時,不影響整機運轉。3、零部件單一,易形成標準化與集成製造。
力源可放大或縮小,結構可調整,放大時,其控制元件不放大,縮小時,一般不用同步帶傳動。但其不管怎麼改變,都設有一個確定的型號,其長度為1997毫,作為香港回歸的紀念。
凸輪軸外伸段上的備用輪可作為用電機或其它件控制凸輪,進而控制整機運行速度用。
圖14中雙點劃線所示的二大齒輪79與88表示也可將曲軸取為雙端軸伸,將有光電檢測元件一端的軸伸上固定輪88,將原小齒輪上的搖柄65套上的短把移至此輪88上,並將原一側段有軸的小齒輪64改為雙側均鍛有軸,且將輪79固於此軸上,並將輪63與輪62改為相應的減速傳動,輪79、88組成傳動齒輪付即可代替同步帶傳動。對需力簧41形變後恢復力較大的情況,可取此形式。
如取自動控制,對起動電機2也可改為大功率電機,且也可徑蝸輪蝸杆驅輪47,帶動同步帶或經圖14中雙點劃線所示的齒輪78、79、88帶動曲軸19。
實施例2直軸式。圖23至圖26給出的是簡單直軸式結構圖,採用12套能量增升裝置驅動直軸101。直軸101製造筒,而同一段直軸的不同側設驅動力簧120,可以壓縮整機體積。由圖示,本例是直軸101左側為拉簧,右側為壓簧。每簧仍各驅一套能量增升裝置。顯然,實施例1也可如此排列,以壓縮體積。本例的能量增升原理與例1相近,為3次增力迭加。將力簧120推形變的推簧板107作為被斜杆105壓進而驅動直軸101的零件。自補充能量恆定運行原理同前例1,不另敘述。各圖中也主要表達了一套能量增升裝置(機械做功)裝置,其餘的省略了表達。12個推簧板107與12個凸輪都是相鄰的間隔360/12=30度,凸輪是均勻的排列於凸輪軸為中心的360度圓周上。推簧板是均勻的排列於直軸101為中心的360度圓周上。
圖23中用有剖面線的一套裝置左側的3套裝置所在槽各表達了該3套裝置的一部分,且表達的這一部分恰是對有剖面線的這一套裝置於圖23中表達上的補充。
組裝先將力杆102、103、搖杆113、輪112、力簧120斜杆105轉板114、壓輪115、小簧116固於託板108上,再將託板108插入機架110的槽中,直軸101穿過機架110與託板108上的軸承孔以及各推簧板107後,將各埋入銷由鑷子夾持從圖24示機架110兩側孔放入到位。本機放大並負載較高時,推簧板107可改為與實施例1相同的結構,由健驅動。負載高時推簧板107用金屬材料較好。
本例如也取自動控制,可將實施例1的光電檢測元件改用於圖26中大輪孔m5檢測,其它自控制設施可原樣移於本機,圖26中大輪122由直軸101驅動,小輪121與圖3中的齒輪47同軸,本例省略了齒輪63、62與緊急叉1的表達。
實施例3綜合式。包括四個子例。圖28給出將現有的熱機改為綜合有能量增升裝置的結構圖。活塞136、連杆137、輪144與搖杆142、力杆140、141組成的力源與前例中的相類似,此處也可取多套這樣的力源迭加。圖28是現有熱機的氣缸形變後的原理簡圖,此處改裝的是四行程多缸發動機,將原機的各氣缸中曲柄連杆由能量增升裝置代替。圖28中只表達了一個氣缸,其餘的省略表達。
改裝後的發動機的工作方式、工作循環次序與現有的發動機相同,不另敘述,氣缸體,油底殼等有形狀、尺寸或材料上的改動。曲軸有位置上的移動。整個發動機的燃料系、潤滑系、冷卻系等各個部分基本保留,只是位置調整,裝置結構、材料尺寸的調整,不再給詳圖。圖28中a點的位置可據需要調整,設定較大接觸面積,提高承載力。此處與汽車發動機相同,也設有飛輪,以飛輪慣性力平衡運動件慣性力,圖中省略了飛輪的表達。由於各汽缸仍是依次點火,所以,各氣缸中的連杆137是依次下行,各缸中的搖杆142,為杆140、141相互間位置上不同。
取圖28示結構時,氣缸下加長的一段槽145承載較高,此段槽145除有筋板,還內襯有淬火鋼板,以提高耐摩與承載力。推板143由曲軸139帶動,推連杆137將輪144與連杆137以及活塞136又推上去,並在推上去後,推板143脫離連杆137,此時,可控制點火。由活塞136推連杆137、搖杆142,帶動力杆140、141壓曲軸139轉。推板可用承載較高材料製造。與一般汽車發動機相比,本機尺寸較大。
圖27是水力或風力、火力、太陽能或電動,也可是核能等推動的軸132、曲柄131、杆130,搖杆134,力杆135組成的力源,可直接帶動生產機械。也可由此力源的連杆130再驅圖32中的搖杆,經力源驅發電機,即圖27中的軸132可是水輪機或汽輪機等驅動發電機的軸。
據圖28的簡單估算國產東風牌EQ-140型運載車發動機10cm直徑的氣缸橫截面積為πr2=π52cm2,燃油爆炸力產生壓強高值為50k9/cm2,點火時產生爆炸力約π52×50≈4000千克,改為有能量增升裝置的本實施例後,圖28中的ξ角為10度時增力約5.7倍,4000/5.7≈710千克,設搖杆由點火爆炸力推動的初始位置為水平的雙點劃線所示位置,可使推動搖杆下行僅微力,當搖杆行至中途,整個力源的能量增升作用處於劣勢。此時搖杆與水平線夾角約20度。搖杆偏角與走輪滾動增力約710/sin20≈710/0.34≈210千克,即此時用氣缸燃油爆炸力不須是4000kg,而是210kg。這意味著燃油大減,壓縮衝程負載也降,噪聲的大幅度下降。裝置排放廢氣,已可設吸收裝置,實現基本消滅。
顯然,用電動機的軸代替圖32中的前級力源的輸出軸,用圖32中的能量增升裝置驅圖28中的活塞或驅圖32中後級的多級力源串起組成的力源,代替車輛發動機,由汽車發電機經蓄電池供電,可使運載工具完全不用燃料。不僅無環境汙染,且裝置簡。
此情況對於東風車6缸發動機可能仍需另設供電電池,對於氣缸多的發動機,由於會出現與實施例1相同的能量增升裝置增加即圖28中的ξ角減小,從而能量增升值增加現象,從而形成發電自給,能量消耗自補充的第一永動機,但不論是哪種情況,內燃機繁雜的燃油系,冷卻系等因燃油而設的裝置,都將省略,縣此處的電動機,也不是現行電動車用的大功率電機而是小功率電機,省電。
本實施例涉及到的各種水力、風力、太陽能等綜合式力源的起、停、調速,均可由控制原動機實現。
本方案運用於現正建設的長江三峽發電站,相同的發電量,電站的建設規模無須過大,後期投資可以縮減,或即利用現有全國各地的發電設備,可達到或超過要求的發電量,短期實現,投資少。
圖30是另一種設有能量增升裝置的內燃機原理圖。該處的推板有著防連杆過行程的作用。
雖然本例的子例顯示仍有熱能或風能,太陽能等的加入,但此處由能量增升裝置將輸入的能量增倍的效值遠遠超過輸入的能量,這由上述估算可以看出,4000/210≈20倍,是能量增升裝置增升的能量為主,輸入的能量為輔,與現有技術相比,有能量增升裝置已使動力裝置產生了質的飛躍,它將任一種輸入的低值能量,變成了高值的機械能。火力發電廠、水力發電站以及核能、太陽能、風能等動力生產部門所用裝置,均可增設能量增升裝置(機械做功裝置),可是設於原動機與發電機之間,或適當的位置將能源實現質的變換,並增倍。
實施例4串聯式圖32至圖36是多級串聯式力源結構圖。圖示平面上2個實施例1力源串聯而起的串聯式力源。採用了變速輪151、165與164、152 。當然也可如圖35所示的不變速。圖35中用1、2、3表示給出三級實施例1串聯,與圖36中用1、2、3、4表示四級實施例2串聯的例子,給出的串聯級數雖多,但其將前後級串起的裝置與圖32至圖34給出的將二級串起的裝置相同,所以均有略了表達,僅給出了換向推輪167、168。圖36給出多個前例2所給力源串起的例子。
圖32中前一個力源的輸出軸經輪151輪165、傳軸161,輪164,曲柄152,連杆153,搖杆154,力杆155,156,槓桿157,簧158,驅後一級力源的適應杆26,是槓桿157從圖4適應杆26旁機架16上的孔插入。串聯式力源將後級的力簧41與推簧板20以及鎖軸,小輪,凸輪、傳動帶、帶輪等均省略。只是前後二力源的結構相同時,後者的製造材料或尺寸比前者負載高數值。當然也可是一個機上迭加多個增力裝置,級級串聯,前者驅後者。力源的輸出軸均可再經曲柄再驅另一個力源,如此連結,幾級以後,可使末級輸出軸的輸出功率更高,當然也可經帶或其它件傳動實現一個力源帶動多個力源。
顯然,串聯可是任一種相同的,也可是幾種不同的多個能量增升裝置或力源的串聯。串聯時可變速。
串聯式力源可用最初一級的控制部分,由人控制或控制裝置控制起動,調速,緊急應對。對於用電動機、熱機或水輪機,汽輪機作為第一級輸入動力的,即不用實施例1的力簧。起動、調速、緊急應對可對輸入動力裝置控制,當然也可對綜合放大力的後幾級。設自動控制裝置。
串聯式的自補給能量不間斷運行的方式也是多種多樣的。可以同實施例1,將簧釋放後又由本裝置將簧驅動形變,也可以由輸出動力部分驅動發電機發電轉驅電動機,由電動機軸驅最初一級力源,也可是由輸出部分驅帶輪轉驅第一級力源等等。
串聯後的能量增升倍數因為聯繫前後級的裝置也是能量增升裝置,即圖32中所示裝置也是力源,其可補償傳動損失。這裡,18套圖32示裝置各自驅後一力源的18個相應適應杆26的下行時仍是有次序的,前後兩套裝置將各自驅動的適應杆26驅動時,後一套裝置是在前一套裝置將走輪43驅下行,使板9與水平線夾20度角時驅該套內的走輪開始下行。即18套裝置工作間隔角為20度。
許多力源串聯起或並聯起時,可加有其它動力,可以是單純的串或並,也可是串並結合。從串或並聯的力源群中輸出動力的方式也是多種多樣,可以末級輸出,也可是中部任一級輸出。
前後力源之間的運動件的潤滑可是稠油潤滑或滴油潤滑,低載可是自潤滑。前後力源本身的潤滑同例1。
二級自補給動力運行可同實施例1,由第1級力源本身將力簧形變。也可是由末級力源輸出力再反饋至第1級力源,將各簧形變,增力高,串兩級即可使初級力簧給出的力放大30×30=900倍前損失少。如用圖32所示裝置於後級力源輸出軸處,再驅第一級的的各簧,還可進一步提高能量增值。圖中前級向後級的傳遞裝置即可為末級驅初級時裝置。
組裝先將大槽163上各件組裝好,並將圖4示開有側槽的後一個力源,由螺栓等聯接件與大槽相固聯,再用栓將大槽163由底板162與前級力源相固聯,再將堵頭小框166,錐輪151,165到位。
圖32中用雙點劃線表達的推桿159與槓桿160由力杆156推動時,是將初級的適應杆26推上去,從而將初級設有的力簧41形變。對於這種返回驅初級力簧41的,在控制上應安排該被推動的簧41須於推該簧的槓桿160的推動適應杆半圓端下擺行程終點時釋放,以防其止擋適應杆。圖4的適應杆26處的雙點劃線是槓桿160。
控制得當,串聯式不一定必須有力簧,由後級驅初級也可。並且串聯式多級同時調速或制動也可以。
實施例5,觸發選代式。圖37至圖54是本例的各結構圖,本例中給出了4個子例。
圖37至圖42與圖48至54是第一子例的結構圖。本例設有相同的8套能量增升裝置(機械做功裝置),各套由曲柄178、連杆176、搖杆175,力杆181、188組成。圖37中只給出了一套這樣的裝置,其餘的省略,沒畫出。
圖44是數字電路元件觸發器的電路圖,由二或非門組成,本例與其原理類似,故各「觸發」。
本例自供給能量不斷運行的原理人握圖37中的把手183使曲軸轉起後,圖39所示的8套能量增升裝置中的兩兩相隔360/8=45度的連杆74即依次推動本套裝置中的搖杆175走輪177、力杆181、188,由圖38中的實線位置,走向雙點劃線所示的位置,或是由雙點劃線位置向實線所示位置運動。類似前面的估算,各套能量增升裝置可將輸入的能量增升10倍左右,圖38中用雙點劃線示大輪172驅牙嵌輪171,而牙嵌輪171經圖中的傳軸174驅各中間輪185與各曲柄178,再驅各連杆176,當曲軸180不驅外設備,即整機不帶外負載時,如人手搖把手183,經輪172帶動曲軸180,輸入能量使圖38中的連杆176產生1千克力,經能量增升裝置即上升至約10千克,8套裝置中僅4套中的連杆是處於推動搖杆175使力杆181驅動曲軸的工作狀態,需消耗能置。4個連杆176如均是需1千克力,接近4千克。連杆176作用力經力杆181曲軸180輪171輪184與186、曲柄178、185傳至另一連杆的傳動效率,設為0.6,增升的能量為0.6×10=6千克,大於需輸入的能量,加上增力趨於無窮大使飛輪貯能,整機的自給能量運行即是確定的。本例與前例不同處是它沒有隔離性質的能量傳遞件,例如力簧。而是能量輸入被增升後,又經大輪172牙嵌輪171,傳軸174等傳給曲柄178、連杆176,使被增升的能量又被增升,不斷翻轉,類似觸發器。只要巧妙安排,可使輸入的能量不斷迭代,翻轉一次,迭代一倍,能量增升的極限是裝置的承載極限,可與核能相比美。
顯然,如將能量增升裝置增至12套或更多,本例也可逼近能量增升最佳-時時有無窮大力的輸出!能量迭代增升方式本例的能量增升方式多種多樣。
1、升速增力偏心連杆機構與力杆181、182變力作用,使曲軸不斷加速。速度的上升即是輸出動能的增升。
2、漸漸掛上負載。
3、高動力拖動後,掛上負載同時拖動機脫離。
4、串聯多個,然後末級向初級翻轉,構成閉環傳輸。
限於篇幅,不再列舉。
控制1、起動圖中雙點劃線所示搖把183是設立給人手起動用。搖大輪172使飛輪179轉動而具有動能。人握把手,可轉曲軸180多轉後將搖把183脫離大輪172。2、增力控制閱前述。3、減力調速、防飛車、制動圖52示連杆211搖杆210是將圖38示連杆176搖杆175形變取有導槽,形變成為可脫掛的多個搖杆211或全部搖杆。當圖52示小輪208隨角板209上短杆被連杆211推至右側,壓下行程開關,(注圖中省略表達)使行程開關接通,而此時控制中樞控制繼電器使與行程開關串聯的另一開關接通,從而電磁鐵206線路通電,將小架207上吸,帶動小輪208,角板209沿固定電磁鐵206框槽上行,使角板上短杆沿搖杆210槽子上行,脫離連杆211上的槽子。即使連杆211不再對搖杆210作用力,從而使曲軸180轉速下降。圖54示有兩道走角板209的槽,即有多套這樣的減力裝置。多套同時用,即可迅速制動。如與外負載之間有類似汽車的離合器。可制動時將離合器分離,消除外負載裝置的慣性力。電磁鐵206如斷電,簧205即拉小架207下行,連杆211運行中將簧205上頂少許,使角板209上短杆又進入連杆上槽如圖52示。圖48中將例1中的摩擦飛輪18的小輪77、87改為摩擦板201、202,也是為配合制動。4、緊急應對。圖41、42示人手將定位板190轉離牙嵌191,可另一手壓轉板195,將牙嵌194與牙嵌齒輪171脫離,而使大輪172僅驅牙嵌輪171空轉,不可驅牙嵌194上鍵193帶動傳軸174,從而使曲柄178等各件停轉。5、自動控制與實施例1近似,也可由計算機控制,不另詳述。
對於本例用於初級是實施例1的串聯式機,控制初級的力源。
組裝時先力杆188套入託架182空槽內並銷固定,再搖杆175力杆181套力杆188上,隨後力杆181套放到位的曲軸180上。曲軸180上短杆可以焊固,也可整體鍛出。
製造與組裝託架182上各件與走輪槽173上各件組裝好,然後二部分一齊放入機架。各連杆相隔45度的保證由鍛出的曲軸上的兩兩相隔45度的短杆,套各力杆181時保證。
各1/8輪184由銷穿過,負載過高時,可改用配有自鎖螺母的緊定釘或改為同實施例1的推簧板20相類似的對開齒輪,由鍵聯接驅動,二對開齒輪的固定與推簧板20相同。
緊急轉板組裝時先將牙嵌齒輪171套傳軸174上,鍵193到位,離合牙嵌194套傳軸174上,小託189沿傳軸的軸向套齒輪171與牙嵌194外,堵頭196壓入牙嵌後,點焊外部接觸牙嵌部位。
各件的結構可調,製造方法也是多種多樣的,例如對於負載較高的本機,應將各走輪槽上設託起傳軸的軸承安裝孔,各走輪槽的間隔也應加寬。
也可設類似實施例1的水冷散熱通道。
圖43示的封閉串聯觸發迭代式,是於前一級輸出軸用前述例4串聯式圖32中的曲柄152鏈杆153中的連杆用於圖38中牽引後級的搖杆。圖38右上方雙點劃線即是該連杆153。第3,第4級也是,所以,僅初級設大齒輪172與各1/8輪184,中間輪185,齒輪186,其它級不設。
對於圖43示又循環至第1級的情況,於第1級設圖52至54示可脫掛搖杆,可脫掛連杆。實現可控。
圖45是第3子例,它與第1子例不同處僅是搖杆與走輪的省略,圖46與圖47是第4子例,由布於框四周的輪200經板199牽曲軸。此處均省略了類似於子例1的大輪172等能量傳遞裝置的表達。
實施例6機械能機器人(廣義機器人)。圖58與59給出了採用本方案的機械能機器人。圖1的外形圖曾於本人先前有關家用機器人的專利申請文件(申請號96117091.3)中給出。現公開其自給動力以實現無動力花費裝置部分以及部分結構。
本機器人用了兩個力源。由螺栓等聯接件固定於託架上,是作為機器人的動力源,即機器人上設有能量增升裝置(機械做功裝置)與能量傳遞件。當然,力源作為機器人的其它使用也可以,例如,改用電動機固託架上為動力源,而力源僅作為切換執行件。圖55至57給出了小臂上的力源的內部結構,圖57中用1、2、3示力源由2個觸發迭代式加初級的一個補償迭加式力源串聯而成,圖中省略了所有的與圖32相同一的將前後級串起的裝置的表達。圖55中的3個傳動輪221由起動電機223驅動,實現啟停、調速控制。圖60至61所給力源也是3級串聯,於圖59上方用,1、2、2表示。圖中也省略了與圖32所給前後級之間裝置相同的部分的表達。此力源前2級是補償迭加式,第3級是觸發迭代式,起動電機244與調節電機245均由計算機控制。
二對開半圓板227將錐輪牙嵌226懸掛起又不妨其轉動。可移動的二對開半圓板230移動時夾持離合牙嵌229動作。
二側電磁鐵225任一個驅其同側的離合牙嵌229與牙嵌錐輪226接合後,計算機控制力源內的起動步進電機244運轉,使力源起動並經輪240、226與傳軸232帶動機器人大臂轉動至指定角度後,電磁鐵237、225先後動作,後者是斷電,由恢復簧231驅離合牙嵌229與錐輪牙嵌226分離,前者是通電驅力杆238運動,經槓桿239壓抱閘塊與同蝸輪同軸的摩擦輪接合後,經與蝸杆同軸的輪與固於大臂轉軸上的大輪240,鎖住大臂。小臂上力源驅錐輪235繞固定於大臂上的錐輪236轉,實現小臂的擺動。
小臂力源取可雙向轉的力源,換向參說明書附圖第3頁的增補圖,由電磁件驅叉123往返,(取下固定栓)可實現輸出軸轉動的換向。將大臂轉並定於某個位置,加上小臂擺動的二自由度機器人,於手部固定噴槍,已可對運動中的零件噴漆,代替人的此項工作。
此處僅述一種機器人,當然,力源設於任一種機器人上都可以作為動力源或切換裝置。
此處稱運用本方案的機器人為機械能機器人,是因為本方案所指的能量增升裝置(機械做功裝置)多有機械增力做功生產機械能的裝置。圖中用雙點劃線給出的仿人7自由度臂與仿人21自由度5指手,即28個自由度的仿人手臂結構將於後公開。(草圖整理需時間)本例是運用本方案於整體裝置中的一個代表,於其它方面的運用不一一例舉。
實施例7電磁式圖31是本例主圖,圖62至69中給出圖31中左方力源的2子例,圖62至66是第1例,圖66中用「1、2……5、6、7」表示本子例由7個力源串聯而成。電動機273經圖64所示的減速部分驅長軸250帶動與圖32相同的串前後級裝置(圖中省略了表達),使第1級力源運行。而第1、2、3、4級均足用輸出軸,驅帶或鏈傳動部分,也經與圖32相同的串起前後級裝置驅動下一級。僅將圖32中的錐輪換向傳動改為此處的帶或鏈傳動。圖66中每個帶或鏈輪旁的輪部是曲柄。
前幾級力源可是觸發迭代式,也可是補償迭加式,或二者綜合,第6、7級全為觸發迭代式。圖62示第6至第7級的能量傳遞部分。第6級輸出軸,經輪263輪264帶動中段是橢圓截面的傳軸271驅動兩兩相隔45度的8個曲柄261上的8個連杆259,驅8個搖杆256帶動8付增力杆254、255依次到達增力無窮大,圖66中僅給出簡化的搖杆256,其餘省略沒畫出。第5向第6級的傳動與第6向第7緞的傳動類似,參圖63、66。
圖中電動機273如取轉速3000rpm,單相或3相或直流,功率1KW,經傳遞效率η=0.9的減速系後,降速為120rpm減速系輸出力矩為T=9550×(P/n)η=9550×(1/120)×0.9≈80(N·m)=800kg cm。由此驅動50個各負載1kg cm或2kg cm阻力矩的圖32中所示的曲柄152連杆153力杆155、156裝置,可留有足夠的力儲備。此處設電機273經圖32所示的曲柄連杆、力杆驅動初級中的適應杆26帶動牽輪板9。或經圖32所示的曲柄連杆作為圖38上方的雙點劃線所示的連杆驅搖杆175時,均類似實施例1,使曲軸轉動的力臂,設為約1cm。驅動力取1kg。
據前例1與例4、例5,考慮各級機械傳動損失後,各級能量增升裝置可將輸入力增升約10倍左右。圖中於第4第5級間設加速3倍的加速輪,第5第6級之間設加速10倍的加速輪,如初級輸出軸轉速為120rpm,第6級輸出軸即為3600rpm,而初級輸入為1kgcm力矩,輸出可為10kgcm,據例1估算,此處第2級力源軸輸出約100kgcm,第3級輸出約1000kgcm,第4級時加速3倍,力由增10倍降為約增3倍輸出,為3000kgcm至第5級輸出時加速10倍抵消增力的10倍,傳動效率取0.5,加速輪第1級負載仍是增了10倍的力,按30000kgcm的負載校算,至第6級輸出時不加速,增力約10倍為3000×0.5×10=15000kgcm,又此時驅曲軸力臂增為10cm以上,第7級輸出15000×100×0.5=750000kgcm=7500kgm左右。因為輸出軸如降為120rpm的轉速,輸出力將上升為7500kgm×3600/120=225000kgm,考慮加速裝置效率約0.9,225000×0.9=199000kgm是80Nm≈8kgm的約19000/8≈24000倍,是所用1KW電動機運行所需能量的24000倍,用這些能量驅圖31中的發電機發電,足以供應圖62中的電動機273運行所需電量,使圖62所示整個裝置自供給能量運行。以上估算中將前後級力源傳遞時的機械損失由圖32所示的能量增升裝置補償。但是,第5向第6級與第6向第7級之間沒設,所以取傳遞效率為0.5。
本例所用給電動機供電的發電機可以是圖31示的轉速較高的同步發電機,例如汽輪發電機也可是轉速較低的,例如水輪發電機。如用汽輪發電機,也可增加速器,如用水輪發電機,可坐於水輪發電機的下方,驅動水輪發電機的靠背輪。圖31中,聯軸筒148將力源146與發電機聯起。圖中右下方交待了發電機組成零部件,圖中箭頭示風冷走風方向,勵磁機22與發電機配套。圖中沒表達變電部分,可用現有技術,配套得當,發電機可直接給電動機供電。
組裝用寬度小於機框下部開口寬度的墊板託最底部的第6級力源,由下向上各部分都組裝好後,將機框推套上,電動機部分組裝好。長傳軸250與減速輪274對接。
電磁式使控制整個裝置變速起停改為控制初始力源電動機,整個系統的初始力源既不是彈性件形變貯能,也不是飛輪起轉後的貯能,而是電力。
圖62與66中用雙點劃線示經傳動件251、252可將末級輸出又轉傳返回初級,驅動由電動機273經減速系驅動的長軸250,這使電動機273可間歇通電,或僅是初始觸發或是防止負載波動,可基本不用電,顯示出廣義力源機(第一永動機)的可行性!當本例的機械力源取為較大型裝置時,例如其按比例1比50放大,可將機框結構改變,各部結構也可調整。當然本例如縮小,其結構也可調整。但不管怎麼調整,它部有一個型號採用確定的尺寸1997毫米長,1997毫米高,這是為慶祝香港回歸而確定的紀念尺寸。
圖67至圖69是全用觸髮式力源串聯的高速電磁式力源。
圖中示電動機281取用3000rpm,3KW單相交流或3相交流(或直流)電機,即T=9550×(P/n)n=9550×(3/3000)×0.9=8.5 Nm=850Ncm=85Kgcm由此驅動50個1Kgcm阻力矩的裝置,仍留有儲備。此子例的電動機281經不變速輪驅長軸時不減速。
各圖中顯示,前級對後級的傳遞上,可用帶傳動,也可用輪傳動等其它形式。圖69中有「1、2……8、9」示本力源由9個觸髮式力源串起。
本子例所給力源也可是圖31中左方的力源。即本例所給圖是圖31中力源的另一種結構圖。
圖中各力源除機框有形狀上的微少變動,其餘部分與觸髮式力源的結構基本相同,所以圖中只對末級力源以機構運動簡圖給出連杆287搖杆284與力杆285,其餘各級僅給出長傳軸與其驅動輪,以及各長傳軸上的各輪驅動的曲柄。末級曲柄286端面上鍛出軸推動套於軸上的連杆287。
本例用觸髮式力源時,不用圖52至圖54的觸髮式單機控制裝置,而是控制電動機281。例如,由使用人或沒自動控制裝置控制電動機281轉速,也即控制初始力源的輸入力。人可手轉類似控電風扇的電抗器,使電動機降壓降速。自動控制可用現有的馬達控制系統實現。(參潘新民編著的《計算機控制》或其它有關技術文獻。
各圖的機框沒給剖面線,表示機框為夾層機框,其中可有流動的水,機框上開的散熱孔也省略了表達。風扇283是冷卻用。各圖較圖31中力源尺寸略有放大。
初級力源也可設有小飛輪。為控制初級電動機配合用。
顯然,本例中各力源的串聯方式多種多樣,中轉件也是多種多樣,例如可取凸輪代替圖中的曲柄推有復位簧的搖杆。整個裝置不為尺寸限定,例如可取圖示裝置是比例1比50或其它比例作圖,圖中大曲柄連杆的託起裝置即可為多種形式。初始電動機的功率也可調大於3千瓦。串聯的力源可多於10極。
本例既是力源的實施例,同時也是發電機組。圖31中省略了變電部分的表達可取現有技術。如採用230V的同步發電機,可以直接對220V單相交流電動機273或281供電。
前述各例也可變為直線往復或擺動往復。能量增升裝置,或整個力源的結構的變化是無窮的,圖20、圖22用機構運動簡圖簡化給出了另兩個結構,圖20中的彈簧是壓簧,棘輪軸是直軸,為輸出軸。圖22中的傳軸100轉驅另3付力杆。其它的可能的結構不再給出,可用計算機推理出本方案的多數可能結構。
本發明主述機械能生產裝置,有關第一永動機與其可行性分析的詳細內容,於「廣義力源機」一案中詳述。
本發明有以下顯著進步1、本發明開闢了一種新型能源,它耐用、持續、可連貫、維修簡潔、無廢氣、製造可廣泛取材、使用方便、作為一種啟動後極少投資的新能源、自給動力,是其它能源所不可比,特別是其造價與太陽能近似。
2、本發明將打開了全面機械能耗時代的大門。
3、相伴誕生機械能發電機。
4、將使一系列以上機械力源為動力的機械能新產品誕生。
5、綜合式機械力源使燃油、水力、風力、太陽能、核能等全轉換為機械能,並於轉換中將能量大大增升,使自然資源的利用率大大提高。
6、近無環境汙染的機械能產品對環境保護,人類自身保護有深遠影響。
7、低耗力源或無耗力源,將產生一系列動力裝置的革新或換代。
8、動力花費的大幅度降低將推動人類社會的飛速發展。
本發明涉及產品為公開使用,且考慮本發明提前公告對人類進步的影響,從加速進步出發,本發明要求提前公開。
權利要求
1.機械力源,其特徵是機械力源中設有機械做功裝置。
2.綜合式機械力源,其特徵是機械力源中設有生產機械能的機械做功裝置,且設有輸入其它形式的能量的裝置。
3.機械能機器人,由動力裝置等組成,其特徵是機器人上設有新型電裝置。
4.根據權利要求1所述的機械力源,其特徵是做功裝置中有能量傳遞件。
5.根據權利要求1所述的機械機源,其特徵是做功裝置中有貯能進而釋放能置,驅動其它做功件運動的貯能件。
6.根據權利要求1所述的機械力源,其特徵是做功裝置中設有增力裝置。
7.根據權利要求1所述的機械力源,其特徵是機械力源中設有控制做功裝置的控制裝置。
8.根據權利要求1所述的力源,其特徵是力源內設有改變做功裝置運動速度的裝置。
9.根據權利要求1所述的力源,其特徵是力源中設有控制做功件次序的先後運動的裝置。
10.根據權利要求1所述的力源,其特徵是力源中設有啟停製動做功裝置中的運動件的裝置。
全文摘要
機械力源。屬動力源設計領域。解決機械能生產裝置的實現問題。所用方案是:機械力源中設機械做功裝置。給出了生產機械能的機械力源、機械能發電機組、熱能式等綜合式機械力源。本發明開闢了一新能源。使一系列機械能產品問世;提供產電力源;影響環境保護;它開始了全面機械能耗的時代;將帶來一系列動力裝置的革新;動力花費的大幅度降低將推動人類社會的飛速發展。
文檔編號F03G7/00GK1204731SQ9710703
公開日1999年1月13日 申請日期1997年7月7日 優先權日1997年7月7日
發明者朱天賚 申請人:朱天賚

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