八足群行木牛的制作方法_2

文档序号:10176420阅读:来源:国知局
与右辕支架可转动连接,右前拉杆的一端通过转轴可转动的连接于右辕位于右辕支架前侧的部分上,右后拉杆的一端通过转轴可转动的连接于右辕位于右辕支架后侧的部分上,右后拉杆的另一端通过转轴与后跨可转动连接,右推杆的前部通过转轴分别与右脚的腿一和腿二可转动连接,右推杆的后端通过转轴与右前拉杆的另一端可转动连接。
[0033]左辕和右辕具有双重功能:一是操作控制时用作把手;二是构成省力杠杆,连接左辕支架和右辕支架的转轴是支点,后端把手是力点,前、后端拉杆孔分别是重力点,力点到支点的长度(力臂),大于支点到重力点的长度(重臂),因为力臂长于重臂,所以是一个省力杠杆。设计制作时,考虑既省力又便于操作,一般取力臂比重臂长3-4倍,即省力三分之一至四分之一。
[0034]优选的,所述的左辕支架和右辕支架均包括左侧立板和右侧立板,左侧立板和右侧立板对称分设在对应肋的两侧,左侧立板和右侧立板的下端与肋固定连接,左侧立板和右侧立板的上部之间安装一个转轴,左辕和右辕与对应支架上的转轴活动联结,双辕能绕转轴上下灵活摆动。
[0035]所述的装载机构包括方箱,方箱设置于前横领和后横领的上部,由前横领和后横领支撑方箱,方箱的箱底与后横领固定连接。
[0036]所述的转向机构还包括沿前后方向延伸的转向腹舌,转向腹舌为长条形构件,转向腹舌的前端通过转轴可旋转地连接于前横领的中部,方箱的箱底的中部通过转轴与转向腹舌可旋转地连接。
[0037]所述的方箱包括箱体、封盖箱体上开口的箱盖和密封箱体下开口的箱底板,箱底板与后横领固定连接,箱底板的中部通过转轴与转向腹舌可旋转地连接。
[0038]腿轴和牛秋轴均为连接轴,能够将构件连接、限制构件沿连接轴轴向的位移,并允许连接的构件绕连接轴相对旋转。
[0039]优选的,方箱的箱底的中部通过转轴与转向腹舌的后端可旋转地连接。
[0040]运行操作时:采取一人在牛后、双手分握左右双辕驱动,如遇陡坡或特崎岖路况,也可双人,一人握一辕,两人相互密切协调配合驱动。
[0041]操作步骤:先向下压下双辕,到位后,再向上抬起双辕,周而复始,循环操作,木牛就像真牛奔跑时一样,先双后足踏地、双前足向前跨跃,双前足着地后,双后足再向前跨跃,前后双足交替着地用力,跃动前进。具体说来,操作运行中,压下双辕时,前后拉杆和前推杆同步运行,既对后足施向下压力,又对前足施加向前推力,因重心关系前足承大部荷力,而推力不是很大,故前足暂不动;后足因本身后翅具备下移空间,受压力后,首先向下运动,直至四个足板全部接触地面,支撑全机大部载荷;双辕继续下压到底,触地后足变成支点,双辕变成另一形式杠杆,双辕连接后拉杆的转轴变为支点,辕支架的转轴变为重力点,杠杆将木牛前半部抬升、前足脱离地面,在前推杆向前推动力作用下,前腿带动前足向前迈“一鞋”(半步),双辕此时“下行程”到位,开始向上作抬升运动,前足触地变成“支点”,杠杆上抬将木牛后半部抬升,后足边向上边向前运动,到“静止点”后,后足也前迈“一跬”(半步),上抬行程完成,木牛向前迈进了一步。
[0042]双辕“一压一抬”为一个行程周期,前后四足“互为支撑”交替前行,如同真牛奔跑时不断跳跃前行。运行时,不断压抬双辕、循环操作,牛不停足,不断前进,实现负重运输功會泛。
[0043]“八足群行木牛”采用“短腿翅足”结构与“操控机构协调配合”的技术原理,即“奔牛式步进原理”是“八足群行木牛”的核心技术。
[0044]不压不抬,木牛静止不动,因足触地面大且不会滚动,故八足群行木牛不需要刹车制动装置。
[0045]省力不省功原理:
[0046]由于双辕实质上是一只“省力杠杆”,省力比约为1:3-4倍,故整个操控机构实质上也是一套“省力杠杆系统”,压、抬双辕一个周期,从原点压下,再抬上回到原点为一个周期或一个行程,木牛的前、后足各进“一跬”(半步),即木牛前进了一步,约需6秒钟左右时间,但用的力量仅需负荷的三至四分之一。若木牛不采用此省力机构,用相等于荷载的力量前进相等距离的一步(两跬)约需1至2秒钟时间,S卩:省了力量,却要多花时间,减慢了速度缩短了总行程,与日行“数十里”(七、八十里)的“风火轮”木牛比较:每步用力省了三至四倍,但全天的行程也只有其三至四分之一,“日行二十里,而人不大劳”,完全符合“省力不省功”的力学原理。
[0047]头横领、前横领和后横领的左右两端各有一个牛秋轴孔,左脚和右脚的肋的对应位置处固定安装有用于安装头横领、前横领和后横领的牛秋轴,所述牛秋轴孔与肋上对应的牛秋轴活动联结,使横领能绕牛秋轴左右灵活转动。前横领、后横领、左脚的肋和右脚的肋共同组合成一个矩形,如同汉字“井”状,两竖划如同左脚的肋和右脚的肋,上横划如同前横领,下横划如同后横领;四个连接部由牛秋轴和牛秋轴孔活动联结,能灵活转动,根据四边形的不稳定性原理,此矩形可受操控而改变成左向或右向的平行四边形,当受控变形时,左脚的肋或右脚的肋同时带动其腿足同向摆动,并由后横领及转向腹舌带动箱体同步转动,从而实现整个木牛的转向运动——直行、左转、右转。
[0048]直线前行:操控双辕,使左、右压(抬)力量基本相等,压抬动作协调一致,“双肋双领”保持“矩形”状态,左右双脚上的腿足一致前行或停止,木牛作直线前行。
[0049]左转向(逆时针方向转弯):左辕保持稳定不动,左足在原地稳定不动;压抬右辕,驱动右足沿圆弧线(以左足为圆心,横领长度为半径)步进式前行,木牛整体向左转向,但只是转向不前行。如果右辕和左辕同时抬压,但右辕力度大于左辕力度,右足和左足同时转向但速度有差别(右大左小),木牛则边向左转又边向前行。
[0050]右转向(顺时针方向转弯):右辕保持稳定不动,右足在原地稳定不动;压抬左辕,驱动左足沿弧线(以右足为圆心,横领长度为半径)作步进式前行,木牛整体也随住向右转向,但只右转不前行。如果双辕都同时压抬施力,但左辕比右辕的力度大,左足比右足转得快,木牛则边向右转又边向前行。
[0051 ]以上转向过程中,可从牛角位移角度判断转向情况。
[0052]本实用新型与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
[0053]1、本实用新型提供了一种能在较陡的上坡及很崎岖的道路上,负重运输,且结构简单,取材、制作容易,操作方便,具有转向、越障能力,“人不大劳”的运输工具。
[0054]2、具有较强的越障功能:八足超大面积的足板,运行中始终有四只触地,其触地总面积大大超过轮式车辆的车轮触地面积:1)、减轻了对路基的压强,对路基出现的松软、缝隙、崎岖都能轻易克服,运行稳妥可靠;2)、无论静态或运行,木牛整体的重心始终都处于触地四足组成的矩形承重面内,整体稳定性高防止倾翻;“短腿翅足”结构运行时,前足抬升较高(对样机测试可达离地面15厘米左右),能轻松越过障碍物和爬上具有高度差的台阶,如约15厘米高度差的台阶。
[0055]3、本实用新型采用“多腿分荷”和“长短腿结合”的“奔牛式步进”原理的综合技术,不用“膝关节”,减化结构。以“16腿分荷”技术增加机械强度,以“超大面积足”提高稳定性和通行能力,以“短腿翅足”技术省去“膝关节”故减化了结构、简约可靠,兼具强大的越障功能。故本实用新型技术实用、先进、新颖。
[0056]4、由于前后横领下靠双肋、上承方箱,把整机联结成为一个灵活运行的有机整体,而且坚固稳定,装卸方便,既防倾撒,又防雨水,能保障大米安全运输。简便的“井”字转向机构,使步行式木牛能适应弯道多的山路。
[0057]5、杠杆式操控机构,既省力,又方便操控。
[0058]6、应用范围广,可用作适应崎岖山路的小型运输机械;也可作为古代运输工具和科技展品;还可用作旅游纪念商品;或用作教具、模型等。
【附图说明】
[0059]此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:
[0060]图1为本实用新型的左视结构不意图。
[0061]图2为本实用新型的右视结构不意图。
[0062]图3为本实用新型的俯视结构不意图。
[0063]图4为本实用新型后足向下运动时左脚的结构不意图。
[0064]图5为本实用新型后足全部接触地面、双辕继续下压运动时左脚的结构示意图。
[0065]附图中标记及相应的零部件名称:
[0066]1-肋,2-腿一,3-腿二,4-腿二,5-腿四,6_前跨,7_后跨,8-前足,9-后足,10-头横领,11-前横领,12-后横领,13-头横领支架,14-牛头,15-牛角,16-左辕,17-右辕,18-左辕支架,19-右辕支架,20-左前拉杆,21-左后拉杆,22-右前拉杆,23-右后拉杆,24-
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