旋轉原力機的製作方法

2023-05-25 03:49:51 2

專利名稱：旋轉原力機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種產生轉矩的裝置。
背景技術：
這類裝置有廣泛的用途，特別是能用作機械設備等的驅動器。

發明內容
本發明的目的是要提供初始稱作的那類裝置，特別是利用地球引力和液體浮力的作用來產生轉矩的裝置。
這一目的是通過一種用於產生轉矩的裝置來實現的，該裝置包括至少一對互相活動連接的能連接到一水平放置的轉軸上進行旋轉運動的浮體-飛輪組件，兩個浮體-飛輪組件通過一連接件和軸承構成一對互相活動連接的浮體-飛輪組件，在旋轉運動的每個周期裡，每個浮體-飛輪組件都具有部分時間被浸沒在液體中；所述的浮體-飛輪組件是由浮體與飛輪的兩個部件--內部件和外部件中的一個部件固定連接在一起而形成的結合體和飛輪的未形成結合體的另一部件所組成，其結合體和飛輪的另一部件之間只能沿某一旋轉方向作相對運動，並設置每個浮體-飛輪組件能作相對運動的方向是同一旋轉方向，其結合體的平均密度ρ滿足下面的關係式ρH/2＜ρ＜ρH其中ρH為液體的密度；在旋轉過程中，每對浮體-飛輪組件在地球引力和液體浮力的作用下，其相對於所述轉軸的合力矩會不斷發生變化，當接近豎直對稱線時，其合力矩減少，當離開豎直對稱線時，其合力矩增大。
所述的飛輪是指類似自行車上用的由內外兩個部件所構成的飛輪，兩個部件之間只能沿某一旋轉方向作相對運動，而沿另一旋轉方向不能作相對運動。
因此，按照本發明，至少一對互相活動連接的浮體-飛輪組件被連接到一水平放置的轉軸上，並有部分時間被浸沒在液體中；當每對浮體-飛輪組件的兩個浮體-飛輪組件全部浸沒在液體中時，如果液體的密度大於其結合體的平均密度，那麼每個浮體-飛輪組件的結合體所受的浮力將大於重力，而這時每對浮體-飛輪組件的兩個結合體相對於轉軸的力臂有不同的大小，因此這時每對浮體-飛輪組件將產生一個相對於所述轉軸的合力矩。
當每對浮體-飛輪組件逐漸接近豎直對稱線時，其中上面的浮體-飛輪組件逐漸露出液面，這時液體對上面的浮體-飛輪組件的結合體的浮力逐漸減少，那麼每對浮體-飛輪組件所產生的相對於所述轉軸的合力矩將逐漸減少。
如果使每對浮體-飛輪組件處於豎直對稱線這一位置時，每對浮體-飛輪組件的兩個結合體所受到的重力之和大於所受到的浮力之和，那麼這時每對浮體-飛輪組件的兩個結合體將會處於豎直下垂的位置，如果考慮選用同樣尺寸的浮體-飛輪組件，而這時兩個結合體相對於轉軸的力臂約為零，那麼這時每對浮體-飛輪組件所產生的相對於所述轉軸的合力矩接近於零。
當每對浮體-飛輪組件逐漸離開豎直對稱線時，其中上面的浮體-飛輪組件逐漸浸入液體，這時液體對上面的浮體-飛輪組件的結合體的浮力逐漸增大，那麼每對浮體-飛輪組件所產生的相對於所述轉軸的合力矩將逐漸增大。
為了確保只依靠地球引力和液體浮力的作用，使每對浮體-飛輪組件能有效地產生相對於所述轉軸同一旋轉方向的合力矩，應選擇每個浮體-飛輪組件能作相對運動的方向是同一旋轉方向，而且其浮體-飛輪組件的結合體的平均密度ρ應滿足下面的關係式ρH/2＜ρ＜ρH其中ρH為液體的密度。
為了有利於產生較大的合力矩，最好使所設置的每對浮體-飛輪組件，在旋轉運動的每個周期裡，有大於一半的周期時間被浸沒在液體中。
為了有利於獲得均勻的轉動力矩，最好使每個浮體-飛輪組件相對於轉軸對稱地布置，並使每個浮體-飛輪組件具有相同的尺寸。
在本發明一個優選實施例中，每個浮體-飛輪組件通過一支撐件連接到一轉軸上，每個浮體-飛輪組件與支撐件之間的連接是以未形成結合體的飛輪內部件與支撐件進行固定連接的。
在另一實施例中，每個浮體-飛輪組件通過一支撐件連接到一轉軸上，每個浮體-飛輪組件與支撐件之間的連接是以未形成結合體的飛輪外部件與支撐件進行固定連接的。
關於所述的液體，可以使用廉價的水，也可以使用其它液體如機油等。


圖1是本發明裝置的結構示意圖，它具有兩對互相活動連接的浮體-飛輪組件。
圖2是本發明裝置的另一種結構示意圖。
具體實施例方式
以下結合實施例及附圖加以說明在各附圖中1是軸承，2是飛輪內部件，3是飛輪外部件，4是連接件，5是浮體，6是飛輪，7是豎直對稱線，8是轉軸，9是支撐件，10是液體，11是浮體-飛輪組件。
如圖1所示，用於產生轉矩的本發明裝置包括了兩對互相活動連接的浮體-飛輪組件，浮體-飛輪組件11的浮體5與對應的飛輪外部件3固定連接在一起而形成結合體，每個浮體-飛輪組件的結合體相對於各自對應的飛輪內部件2都只能沿逆時針方向作旋轉運動，每對浮體-飛輪組件之間通過一連接件4和軸承1互相構成活動連接，各軸承1的位置分別處於每個浮體-飛輪組件(11)的結合體的重心處，每個浮體-飛輪組件11是以未形成結合體的飛輪內部件2與相應的支撐件9進行固定連接的，四個支撐件9固定於水平放置的轉軸8上。在圖中容易看出，剛好位於豎直對稱線7的一對浮體-飛輪組件此時所產生的相對於轉軸8的合力矩接近於零，另一對浮體-飛輪組件此時所產生的相對於轉軸8的合力矩較大，該合力矩將推動整個裝置沿著順時針方向旋轉。在該裝置中，所使用的四個浮體-飛輪組件的尺寸大小相同，其每個結合體的體積約為9立方分米，平均密度ρ為0.6千克/立方分米，所使用的液體為水，其密度約1千克/立方分米。該裝置可以從轉軸8上輸出轉動力矩，例如轉軸8可以與一發電機連接，用於驅動發電機工作。
圖2給出了本發明裝置的另一實施例。從本圖中與圖1中可以看出，本圖所示的結構與圖1所示的結構類似，所不同的是本圖中的浮體-飛輪組件11的浮體5與飛輪內部件2固定連接在一起而形成其結合體，每個浮體-飛輪組件11是以未形成結合體的飛輪外部件3與相應的支撐件9進行固定連接的。
通過合適選擇本發明裝置各部件的材料和尺寸就能以簡單方式獲得各種大小的轉矩。為了獲得較大的轉矩，可以選用一較長的轉軸8，並在轉軸8的多個軸向位置上設置多對浮體-飛輪組件11。
按照本發明的基本結構組成原理和說明，本領域的技術人員可以在其範圍內設計出不同的實施例。
權利要求
1.一種用於產生轉矩的裝置，它包括至少一對互相活動連接的能連接到一水平放置的轉軸(8)上進行旋轉運動的浮體-飛輪組件(11)，兩個浮體-飛輪組件(11)通過一連接件(4)和軸承(1)構成一對互相活動連接的浮體-飛輪組件，在旋轉運動的每個周期裡，每個浮體-飛輪組件(11)都具有部分時間被浸沒在液體(10)中；所述的浮體-飛輪組件(11)是由浮體(5)與飛輪(6)的兩個部件--內部件(2)和外部件(3)中的一個部件固定連接在一起而形成的結合體和飛輪的未形成結合體的另一部件所組成，其結合體與飛輪的另一部件之間只能沿某一旋轉方向作相對運動，並設置每個浮體-飛輪組件(11)能作相對運動的方向是同一旋轉方向，其結合體的平均密度ρ滿足下面的關係式ρH/2＜ρ＜ρH其中ρH為液體的密度；在旋轉過程中，在地球引力和液體浮力的作用下，其相對於所述轉軸(8)的合力矩會不斷發生變化，當接近豎直對稱線(7)時，其合力矩減少，當離開豎直對稱線(7)時，其合力矩增大。
2.按權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述的浮體-飛輪組件(11)是通過一支撐件(9)連接到所述的轉軸(8)上。
3.按權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述的浮體-飛輪組件(11)是以未形成結合體的飛輪內部件(2)與所述的支撐件(9)進行固定連接的。
4.按權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述的浮體-飛輪組件(11)是以未形成結合體的飛輪外部件(3)與所述的支撐件(9)進行固定連接的。
5.按權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述的浮體-飛輪組件(11)相對於所述的轉軸(8)對稱地布置。
6.按權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，所述的浮體-飛輪組件(11)在旋轉運動的每個周期裡，有大於一半的周期時間被浸沒在液體(10)中。
7.按權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述的每個浮體-飛輪組件(11)具有相同的尺寸。
8.按權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述的軸承(1)處於浮體-飛輪組件(11)的結合體的重心處。
9.按權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述的液體(10)為水。
全文摘要
旋轉原力機屬於一種產生轉矩的裝置，它包括至少一對互相活動連接的能進行旋轉運動的浮體－飛輪組件(11)，在旋轉運動的每個周期裡，每個浮體－飛輪組件(11)都具有部分時間被浸沒在液體(10)中，在旋轉過程中，每對浮體－飛輪組件所產生的相對於轉軸(8)的合力矩會不斷發生變化，當接近豎直對稱線(7)時，其合力矩減少，當離開豎直對稱線(7)時，其合力矩增大。
文檔編號F03G7/00GK1779233SQ200410097278
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月17日 優先權日2004年11月17日
發明者任文華 申請人:任文華