專利名稱:牲畜能量轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
本發(fā)明是一種可將牲畜如馬的直線行走變成轉(zhuǎn)動而輸出的機(jī)械傳動裝置，它可帶發(fā)電機(jī)等運(yùn)轉(zhuǎn)。類似的發(fā)明尚未檢索到。
人騎自行車運(yùn)動較步行即省力又行得快，而且還能夠產(chǎn)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(fā)電，相信它會發(fā)出比人騎自行車所發(fā)出的電功大得多的電功。正是基于上述想法構(gòu)思成了本發(fā)明。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)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(jī)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(jī)架上輕易地移動，并能帶動主輪和副輪;主輪和副輪的軸固定在機(jī)架上;主軸小輪和主輪在同一軸上，并可同步轉(zhuǎn)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(jī)架連接，該支架又使變速大輪不能左右擺動，有助于維系和主軸小輪的聯(lián)系;變速小輪用變速小輪支座支起，該支座可固定在機(jī)架上;輸出軸由變速小輪的軸芯引出，隨變速小輪同步轉(zhuǎn)動。
本發(fā)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，于是靠馬與大輪帶間的摩撐反力作用，馬的直線運(yùn)動會變成大輪帶的轉(zhuǎn)動。大輪帶的轉(zhuǎn)動將帶動主輪和副輪旋轉(zhuǎn)，主輪的旋轉(zhuǎn)傳遞給主軸小輪，主軸小輪通過小輪帶傳動于變速大輪，到此可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動的一級變速。變速大輪的轉(zhuǎn)動會傳動于變速小輪及輸出軸，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動的二級變速。經(jīng)二級變速的轉(zhuǎn)速即可作為輸出轉(zhuǎn)速，負(fù)載接于轉(zhuǎn)動起來的輸出軸上即可工作。發(fā)電機(jī)等可不需經(jīng)變小輪傳動而直接與變速大輪聯(lián)系即可運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，為便于制動，可于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?zhǔn)奖容^好，這便于用足夠強(qiáng)度的材料如鋼來制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?zhǔn)?，主輪和副輪的輪盤就宜用齒輪。大輪帶和機(jī)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(jī)架或大輪帶上設(shè)置軸承(最好是滾動軸承)。在大輪帶上設(shè)軸承是較有利的，這樣其間的滾動摩擦?xí)∫恍┒疫€可利用軸承的設(shè)置來達(dá)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(jī)架上產(chǎn)生相對于滾動方向的左右擺動，最好在機(jī)架上設(shè)兩條導(dǎo)軌，使軸承在導(dǎo)軌上滾動。圖2是一種履鏈?zhǔn)降膸в休S承的大輪帶的結(jié)構(gòu)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(lián)系，構(gòu)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采用牙盤是完全可以的。圖3示出了一種采用牙盤的主輪和副輪的基本結(jié)構(gòu)及其與圖2所示的輪帶相配合的形式。圖中〔17〕為導(dǎo)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?zhǔn)絺鲃邮潜容^可靠的。所以主軸小輪和變速大輪飛輪宜采用牙盤。變速大輪和變速小輪或變速大輪直接與負(fù)載間的傳動采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后輪就比較理想。它產(chǎn)生的摩擦力較大，通過充、放氣還可調(diào)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(jī)架的連接點(diǎn)上下轉(zhuǎn)動，比如可以采用變速大輪支架銷接于機(jī)架上。這樣通過它的上下轉(zhuǎn)動可調(diào)整變速大輪和變速小輪或變速大輪直接與負(fù)載的輸入軸間的摩擦。
機(jī)架的設(shè)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(yùn)轉(zhuǎn)為準(zhǔn);當(dāng)然還要具備足夠的強(qiáng)度。從這些方面考慮和顧及到機(jī)架與圖2所示的大輪帶的匹配及下述的本發(fā)明裝置的使用方法，特設(shè)計了如結(jié)構(gòu)簡圖4所示的一種機(jī)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。上下主梁和支梁采用管材(如鋼管)較好，這可使機(jī)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，這便于在管口插入一栓棒，用此栓棒系結(jié)繩套套牲畜。
本發(fā)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(jù)輸出量的要求等搭配選取，最好多選用標(biāo)準(zhǔn)件。這樣方便本發(fā)明裝置的制造。牙盤、軸承等都可采用標(biāo)準(zhǔn)件。一些不能直接用標(biāo)準(zhǔn)件充當(dāng)?shù)囊脖M量用標(biāo)準(zhǔn)件加工而制得。如導(dǎo)軌，可用普通角鋼軋制成“
”形軌。
本發(fā)明裝置使用時，最好挖一地槽，使裝置臥于槽內(nèi)，上部和地面基本平齊。這樣設(shè)置使用，既便于使用又可防止如輪子鉸傷人等一些事故。這樣設(shè)置不難如本發(fā)明裝置采用圖4所示機(jī)架時，在機(jī)架上下主梁間穿過數(shù)條杠子，使杠子橫懸于地槽內(nèi)適當(dāng)位置上，則整個裝置即可架起在適當(dāng)位置上。另外，設(shè)置時最好使裝置與水平成一定角度(可10°～20°)，這便于牲畜在大輪帶上持續(xù)行走，而且可獲更大的輸出轉(zhuǎn)矩。
利用本發(fā)明裝置帶動小型發(fā)電機(jī)，小型機(jī)械，其輸出是足夠大的。
假設(shè)(這種假設(shè)是切實(shí)可行的)本發(fā)明裝置轉(zhuǎn)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(fā)明裝置，馬的行走速度為1m/s，馬自重400kg，馬帶動負(fù)荷的力為75kg/s;裝置安放時與水平成10°～20°的角;裝置的機(jī)械效率為50%。則可計算出由輸出軸輸出的轉(zhuǎn)速可達(dá)25轉(zhuǎn)/s左右，輸出轉(zhuǎn)矩為25N.m左右，輸出功率為600～700瓦。本發(fā)明裝置還可聯(lián)機(jī)使用，這時可將各單個裝置的輸出端連于同一無級變速軸上，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(quán)利要求
1.一種牲畜能量轉(zhuǎn)換裝置，它是一種能夠?qū)⒅本€運(yùn)動變成轉(zhuǎn)動而輸出的機(jī)械傳動裝置，它主要由機(jī)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(gòu)成。其特征是主輪[3]和副輪[2]，其軸都固定在機(jī)架[8]上，并靠能夠借牲畜在其上行走所產(chǎn)生的摩擦反力而運(yùn)轉(zhuǎn)的大輪帶[1]帶動；主軸小輪[4]和主輪[3]共軸，且轉(zhuǎn)動同步；主軸小輪[4]通過小輪帶[5]和變速大輪飛輪[7]聯(lián)系而傳動于變速大輪[6]；有助于保持變速大輪[6]和主軸小輪[4]聯(lián)系的變速大輪支架[10]將變速大輪[6]和機(jī)架[8]聯(lián)系起來。
2.按權(quán)利要求
1所說的牲畜能量轉(zhuǎn)輪裝置，其特征是在所說的機(jī)架〔8〕上帶有變速小輪支座〔9〕和用該支座支起并可轉(zhuǎn)動的帶輸出軸〔12〕的變速小輪〔11〕。
3.按權(quán)利要求
1、2所說的牲畜能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征是所說的主輪〔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?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。
4.按權(quán)利要求
3所說的牲畜能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征是所說的大輪帶〔1〕里面帶有能使其在機(jī)架〔8〕上移動的軸承。
5.按權(quán)利要求
3所說的牲畜能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征是所說大輪帶〔1〕由若干鏈條板〔13〕和滾子軸承〔14〕構(gòu)成，主輪〔3〕和副輪〔2〕各由四個牙盤〔15〕和一個軸〔16〕構(gòu)成。
6.按權(quán)利要求
1～5所說的牲畜能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征是所說的主軸小輪〔4〕和變速大輪〔6〕之間采用鏈?zhǔn)絺鲃印?br>7.按權(quán)利要求
1～6所說的牲畜能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征是所說的變速大輪〔6〕和變速小輪〔11〕是摩擦輪。
8.按權(quán)利要求
7所說的牲畜能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征是所說的變速大輪〔6〕是普通自行車后輪，變速小輪〔11〕是膠輪。
9.按權(quán)利要求
7、8所說的牲畜能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征是所說的變速大輪支架〔10〕與機(jī)架〔8〕是銷接的。
專利摘要
本發(fā)明是一種靠牲畜如馬來帶動的主要由若干個按著幾種機(jī)械傳動方式聯(lián)系起來的直輪構(gòu)成的機(jī)械傳動裝置。它可將牲畜的直線行走變成轉(zhuǎn)動而輸出，可接帶發(fā)電機(jī)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(fā)明者楊恩繼 申請人:楊恩繼導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan