一种在流体中提供动力的装置及方法与流程

1.本发明涉及一种动力装置及方法，尤其涉及一种在流体中提供动力的装置及方法。


背景技术：

2.人类发明的直升飞机虽然能够自由起降，但也需要一定的场地，制造成本也很大，对一般人来说可望而不可及，不能够成为普通的交通工具。未来如果现有的飞行装置能够自由起降，不用专门场地，使空中自行车、空中摩托车、空中汽车成为现实，就能使空中飞行成为百姓最普通的交通方式，因此，亟待一种新的提供动力的装置及方法。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种在流体中提供动力的装置及方法。
4.为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种在流体中提供动力的装置，包括：
5.至少一个连杆，连杆可沿着其中心轴所在的直线方向上进行往复运动；
6.每个连杆上至少连接有一个独立为一体的结构架；
7.每个结构架的同侧设置有若干个片状体，片状体具有挠性，每个片状体上有且仅有一侧的端边连接结构架；
8.连杆进行往复运动时，片状体通过自身挠性在结构架的同侧活动，使片状体在与连杆的中心轴相垂直的平面上的投影面积增大或者缩小。
9.进一步地，结构架包括至少一个中心杆以及多个分散连接在中心杆上的支撑杆，中心杆和支撑杆共同组成刚性的结构架结构，多个支撑杆在中心杆上呈鱼骨状排列，每个支撑杆上连接有一片状体，相邻的两个支撑杆的最小间距不大于片状体的最大宽度。
10.进一步地，中心杆为直杆或者曲杆，使结构架对应形成平面结构架或者曲面结构架。
11.进一步地，片状体为平面形或者弧面形。
12.一种在流体中提供动力的装置，包括：
13.至少一个连杆，连杆可沿着其中心轴所在的直线方向上进行往复运动；
14.每个连杆上至少连接有一个独立为一体的结构架；
15.每个结构架的同侧设置有若干个片状体，每个片状体通过一活动连接体连接结构架；
16.连杆进行往复运动时，片状体通过活动连接体在结构架上活动，使片状体在与连杆的中心轴相垂直的平面上的投影面积增大或者缩小。
17.进一步地，活动连接体为合页结构，合页结构包括第一合页片、第二合页片以及连接第一合页片和第二合页片之间的铰接轴，第一合页片连接结构架，第二合页片连接片状
体。
18.进一步地，第二合页片相对于第一合页片的开合角度为α，0
°
≤α＜90
°
。
19.进一步地，活动连接体为折叠结构，折叠结构包括固定杆以及连接在固定杆上的折叠杆，固定杆连接结构架，片状体具有挠性，片状体可折叠的连接在固定杆与折叠杆之间。
20.进一步地，折叠杆相对于固定杆的折叠行程小于连杆进行往复运动的往返行程。
21.一种在流体中提供动力的装置的提供动力的方法，提供动力的方法为：为连杆配备动力机械，使连杆沿着其中心轴所在的直线方向上进行往复运动；动力机械带动一个或多个连杆往复运动，连杆带动各自的结构架往复运动；结构架为刚性的结构，结构架的支撑杆之间连接有片状体，片状体位于结构架上形成的封阻空洞内，片状体一条边与一条支撑杆相连，通过对片状体与支撑杆相连方式以及不相连处片状体与支撑杆接触处的各自接触面的处理，使结构架面向一侧运动时，所有片状体在空气阻力的作用下就能迅速向运动方向的反向打开，减少向一侧运动时的空气阻力，而结构架面向另一侧运动时，所有片状体在空气阻力作用下迅速合到结构架面上，使整个结构架的结构架面成为一体平面，从而增加空气对整个结构架面的阻力，以此提供前进动力。
22.本发明公开了一种在流体中提供动力的装置及方法，本发明的产品可以代替螺旋桨实现起落自如，不用专门场地；制作成本低廉，驱动力效果好，是低空飞行的理想方法；该方法可以达到升空的目的，也可以通过调整方向达到提供前进的飞行动力；当然也可以应用到潜艇及航海中。
附图说明
23.图1为本发明实施例一的结构示意图。
24.图2为本发明实施例二的结构示意图。
25.图3为本发明实施例三的结构示意图。
26.图4为本发明实施例四的装置结构示意图。
27.图5为本发明实施例四的装置俯视图。
28.图6为复位槽结构示意图。
29.图中：1、连杆；2、结构架；3、片状体；4、活动连接体；5、弹性件；6、动力机械；7、待推进物；21、中心杆；22、支撑杆；23、边框；24、孔洞；31、左开合页；32、右开合页；41、第一合页片；42、第二合页片；43、铰接轴；44、固定杆；45、折叠杆；61、电机；62、第一齿轮；63、第二齿轮；64、固定杆；641、复位槽；65、复位销；66、复位杆；67、连接销；68、主轴；69、凸轮。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
31.如图1所示的在流体中提供动力的装置。
32.实施例一，包括：一个连杆1，连杆1可沿着其中心轴所在的直线方向上进行往复运动；连杆1连接有一个独立为一体的结构架2，结构架2包括至少一个中心杆21以及多个分散连接在中心杆21上的支撑杆22，中心杆21和支撑杆22共同组成刚性的结构架结构，多个支撑杆22在中心杆21上呈鱼骨状排列，每个支撑杆22上连接有一片状体3，相邻的两个支撑杆
22的最小间距不大于片状体3的最大宽度，也即在结构架结构上形成一个对片状体的封阻区。每个结构架2的同侧设置有若干个片状体3，片状体3具有挠性，每个片状体3上有且仅有一侧的端边连接结构架2；连杆1进行往复运动时，片状体3通过自身挠性在结构架2的同侧活动，使片状体3在与连杆1的中心轴相垂直的平面上的投影面积增大或者缩小。
33.中心杆21为直杆或者曲杆，使结构架2对应形成平面结构架或者曲面结构架，优选曲面结构架。片状体3为平面形或者弧面形，优选弧面形。
34.因此，本发明提供了一种在流体中提供动力的装置的提供动力的方法，为连杆配备动力机械，使连杆沿着其中心轴所在的直线方向上进行往复运动；动力机械带动一个或多个连杆往复运动，连杆带动各自的结构架往复运动；结构架为刚性的结构，结构架的支撑杆之间是轻质挠性的片状体，片状体位于结构架上形成的封阻空洞内，片状体一条边与一条支撑杆相连，通过对片状体与支撑杆相连方式以及不相连处片状体与支撑杆接触处的各自接触面的处理，使结构架面向一侧运动时，所有片状体在空气阻力的作用下就能迅速向运动方向的反向打开，减少向一侧运动时的空气阻力，而结构架面向另一侧运动时，所有片状体在空气阻力作用下迅速合到结构架面上，使整个结构架的结构架面成为一体平面，从而增加空气对整个结构架面的阻力，以此提供前进动力。
35.如图2所示的实施例二：
36.一种在流体中提供动力的装置，包括：一个连杆1，连杆1可沿着其中心轴所在的直线方向上进行往复运动；每个连杆1上连接有一个独立为一体的结构架2；每个结构架2的同侧设置有若干个片状体3，每个片状体3通过一活动连接体4连接结构架2；连杆1进行往复运动时，片状体3通过活动连接体4在结构架2上活动，使片状体3在与连杆1的中心轴相垂直的平面上的投影面积增大或者缩小。
37.活动连接体4为合页结构，合页结构包括第一合页片41、第二合页片42以及连接第一合页片41和第二合页片42之间的铰接轴43，第一合页片41连接结构架2，第二合页片42连接片状体3。第二合页片42相对于第一合页片41的开合角度为α，0
°
≤α＜90
°
。
38.如图3所示的实施例三：
39.一种在流体中提供动力的装置，包括：一个连杆1，连杆1可沿着其中心轴所在的直线方向上进行往复运动；每个连杆1上连接有一个独立为一体的结构架2；每个结构架2的同侧设置有若干个片状体3，每个片状体3通过一活动连接体4连接结构架2；连杆1进行往复运动时，片状体3通过活动连接体4在结构架2上活动，使片状体3在与连杆1的中心轴相垂直的平面上的投影面积增大或者缩小。
40.活动连接体4为折叠结构，折叠结构包括固定杆44以及连接在固定杆44上的折叠杆45，固定杆44连接结构架2，片状体3具有挠性，片状体3可折叠的连接在固定杆44与折叠杆45之间。
41.折叠杆45相对于固定杆44的折叠行程小于连杆1进行往复运动的往返行程。折叠杆自身伸缩的宽度相比往复运动机械的行程，越短越好，即往复运动机械的行程越大效果越好。
42.如图4和图5所示的实施例四：
43.本实施例中所述框架2包括边框23和支撑杆22，支撑杆22与边框23连接，分隔出若干孔洞24。图5中片状体3处于未完全打开状态，当片状体3处于完全打开状态时，片状体3对
框架2上的孔洞24进行完全封阻，此时片状体3在与连杆1的中心轴相垂直的平面上的投影面积最大，框架2面成为一体；片状体3与连杆1长轴平行时，此时片状体3在与连杆1的中心轴相垂直的平面上的投影面积最小，框架2上孔洞24打开。本实施例中，支撑杆22的连杆1侧与片状体3连接(即片状体3位于框架2下方)，片状体3中部与支撑杆22固定，左右两侧形成左开合页31和右开合页32，左开合页31与右开合页32未与支撑杆连接的自由端相互靠近孔洞24打开，左开合页31与右开合页32的自由端相互远离封阻孔洞24。支撑杆22和边框23会对片状体3进行限位，片状体3始终位于框架2的下方。本实施例中，所述左开合页31与右开合页32之间设有弹性件5，弹性件5对左开合页31与右开合页32进行限位，二者接近过程中弹性件5被压缩，远离打开过程中弹性件5复位。
44.动力机械6作用是驱动连杆1往复运动，可以通过多种机械结构实现，例如液压结构、电机61驱动等方式。本实施例中提供一种动力机械6，但本发明的动力机械6并不限于此。本实施例中，动力机械6包括电机61、第一齿轮62、第二齿轮63、主轴68及凸轮69，电机61驱动第一齿轮62转动，第一齿轮62与第二齿轮63啮合，第二齿轮63带动主轴68旋转，凸轮69套设在主轴68上并用连接销67与第二齿轮63固定，固定杆64一端与连杆1固定连接，另一端与凸轮69相接触。如图6所示的固定杆64长轴方向设有复位槽641，复位杆66的一端与连接销67连接，另一端与复位销65连接，复位销65插入固定杆64的复位槽641中。电机61驱动第一齿轮62转动，带动第二齿轮63转动，由于主轴68随之转动从而带动凸轮69转动，凸轮69是偏心轮，其外周不同点与固定杆64接触，顶推固定杆64位移不同，进而带动连杆1往复运动。在凸轮69带动连接销67绕转动轴转动过程中带动复位杆66回位。本实施例对应提供一种在流体中提供动力的方法，待推进物7与至少一个流体中提供动力的装置相连接，在动力机械6的驱动下连杆1沿着其中心轴所在的直线方向上进行往复运动；动力机械6带动一个或多个连杆1往复运动，连杆1带动各自的框架2往复运动；框架2面向推进物目标行进方向一侧运动时，所有片状体3在空气阻力的作用下就能迅速向运动方向的反向打开，减少向一侧运动时的空气阻力，而框架2面向另一侧运动时，所有片状体3在空气阻力作用下迅速合到框架2面上，使整个框架2的框架2面成为一体平面，从面增加空气对整个框架2面的阻力，以此提供前进动力。
45.活动连接体采用机械控制的方式，在合页之间安装弹性装置，或者利用自身结构的弹性来实现。可以将片状体替换成可以自由伸缩的卷帘以及折叠式等其他方式。
46.本发明片状体如果运用在飞行体(或水中运动体)时，片状体与飞行体(或水中运动体)之间的相对运动方向总是相反的，为了阐述方便，以飞行体自身的目标行进方向作为正方向，依照本发明公开的方法就是当片状体的运动方向与正方向一致时，让片状体形成的伞面尽量小(片状体在与连杆的中心轴相垂直的平面上的投影面积尽量小)，从而减小阻力，而当片状体的运动方向与正方向相反时，让片状体形成的伞面尽量大(片状体在与连杆的中心轴相垂直的平面上的投影面积尽量大)，从而增大阻力，来提供行进的动力。同时，片状体正反向运动的时间相互比较，正方向运动的时间比反方向运动的时间越短越好，即正方向比反方向速度快好。
47.由此得出结论，伞面越小，往复运动行程越小，所要求提供的往复运动频率就要越高。伞面越大，往复运动行程越大，所要求提供的往复运动频率可以相对降低；往复运动机械向一个方向运动快，而向另一方向相对慢，提供动力大。因此，本发明可以代替螺旋桨实
现起落自如，不用专门场地；制作成本低廉，驱动力效果好，是低空飞行的理想方法；该方法可以达到升空的目的，也可以通过调整方向达到提供前进的飞行动力；当然也可以应用到潜艇及航海中。
48.上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。