重力——地球引力发电机的制作方法

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专利名称:重力——地球引力发电机的制作方法
重力—地球引力发电机是由重力—地球引力动力机、动力机构、发电机构组成的新型发电机器。
重力—地球引力动力机重力—地球引力动力机的原理方法。
一、重力作为非保守力,作用在一个机械系统的特殊运动中,转化地球物理能量(引力能)的基本方法。
从万有引力定律可以引伸出,把地球的引力场看成是一个巨大的能量场,利用物体以其具有的自然属性—重力、重量,发明出一个机械系统使其在特殊的运动中把重力变为一个作用力,作为转化地球能量(引力能)的一种动力条件,现对这个重力机械系统进行试验如下以一个定轴圆心O(用符号MO表示)为对称线,在轴上对称设h支撑臂(用符号M表示),将h个重量相等(并设质量=重量)的重物(用符G表示)与其力臂设置在支撑臂(M)端点的定轴(用符号GO表示)上,使整个系统正、负力矩平衡,并设置一支架作为系统支撑座(用符A表示)(见说明书附

图1)。
根据牛顿第一定律,现令给这个系统一个外力F外,使其由静止状态惯性向沿顺时方向做匀速旋转运动,并设其为正,以系统中任意一个支撑臂上的重物G为质点观察其运动(说明书图2是以Y轴上重物G为质点,)于是发现重物G质点在系统内的这个运动里做两个不同运动,即以MO定轴作为参考系做沿顺时针方向的匀速旋转运动,即以GO定轴作参考系则做沿逆时针向的匀速旋转的特殊运动,两上运动角位移相等,方向相反, ;符号θ表示角位移,→←表示方向相反。并从试验中观察到,在同一运动时间t内,以MO定轴为圆心O做旋转运动的所有质点(用M质点系列表示)与GO定轴为圆心O做特殊旋转运动的所有质点(用G质点系列表示),其运动学方程中的角量关系遵从ω→=limΔθ→Δt=dθ→dt]]>M质点系列在MO定轴的瞬时角速度ω←=limΔθ←Δt=dθ←dt]]>G质点系列在GO定轴的瞬时角速度二者关系为∵ ∴ 符号ω表示瞬时角速度β→=limΔω→Δt=dω→dt]]>M质点系列在MO定轴的瞬时角速度β←=limΔω←Δt=dω←dt]]>G质点系列在GO定轴的瞬时角速度二者关系为∵ ∴ 符号β表示瞬时角加速度在同一运动时间t内,这个重力系统运动学方程中的线量关系为SM=θ→•rM]]>M质点系列在MO定轴的运动孤长SG=θ←•rG]]>G质点系列在GO定轴的运动孤长VM=ω→•rM]]>M质点系列在MO定轴的线速度VG=ω←•rG]]>G质点系列在GO定轴的线速度αtM=β→•rM]]>M质点系列在MO定轴的切向加速度与角加速度的关系式
αnm=ω→2•rm]]>M质点系列在MO定轴的法向加速度与角加速度的关系式αM2=αtM2+αnM2αtG=β←•rG]]>G质点系列在GO定轴的切向加速度与角加速度的关系式αhG=ω2←•rG]]>G质点系列在GO定轴的法向加速度与角加速度的关系式αG2=αtG2+αhG2以上方程的关系为∵rM>rG∴SM>SGVM>VGαM>αG符号rM表示M质点系列重心与MO定轴的距离;rG为G质点系列重心与GO定轴的距离。
又由于G质点系列在这个重力机械系统内有h项,因此G质点系列在总系统内运动弧长为∑SG总=SG.h,线速度为∑VG总=VG.h线加速度为∑αG总=αG.h参见说明书附图2重力系统质点G两重性不同运动轨迹主视图简示,图中虚线为轨迹线。
(试验时,若当F外作用力使系统绕MO定轴做逆时针方向匀速旋转运动时,遵此规律,重物体G有绕GO定轴做顺时针方向匀速旋转运动的特殊性,若重物体G质量≠重量,则任取一值平衡相等,或质量相等或重量相等均可)。
二重力G离心力的计算法及Mo主轴转速的规定从以上试验以看到,当原动力驱动Mo主轴高速运动时,重锤及力臂在转速超过一定量时,其重力G的作用力会逐渐减弱,转速特高时,其作用力会失效,引起作用力减弱和失效的力就是离心力,因此,离心力与重锤重心垂直于地面产生的作用力量方向相反,大、小不等,是随着Mo主轴转速的变化而变化,重力G离心力计算遵从公式f=mG·ω2·rG式中,f表示重锤的离心力,mG表示重锤的质量(重量),ω表示主轴(Mo主轴)的运动角加速速度,rG表示重锤重心至重力G转轴(GO转轴)的半径。
为说明方便,现将这个装置称为重力—地球引力动力装置。
三、重力—地球引力动力装置的有关力、力矩、功、功率的计算方法;重锤重量的计算方法 式中,m表示单个重锤的重量,rG表示重锤力臂长,fG表示重锤离心力,β表示重锤运动的角加速度,h表示重锤的数量,u表示重力—地球引力动力装置的机械效率,ωG表示重锤运动的角速度,N发表示发电机的功率。
原动力力矩(又称外力矩)作用于重力—地球引力动力装置的计算公式M外=[(KM·m总)yM2]βM式中m总表示系统绕Mo定轴(主轴)运动的总质量,rm表示系统m总重心至Mo定轴(主轴)距离,KM=Mo轴轴承摩擦系数,βM为系统运动的角加速度。
重锤力矩的计算公式∑MG总=MG·h·u=[(sina·mG·fG2)βG]·h·u式中∑MG总为重力G在系统内的作用力总合力矩,Sina为重力G的平均正弦值,mG为重锤的质量(重量),rG2为重锤至GO转轴的半径长,fG为重锤的离心力,h为重锤的数量,u为系统的机械效率,βG为重锤运动的角加速度。
用F外代表外力作用力,FG表示重锤的作用力,现将M外∑MG总代入下列方程A外=M外·θ=[(kM·m总·rM2)β]θMF外的功方程∑AG总=∑MG总·θ=[(sina·mG·rG2-fG)β]h·u·θGFG总的功方程。 F外的功率方程 β]h·u·ωGFG总的功率方程 F外的动能方程。 FG总的动能方程∑E外K-∑E外ko=1/2[(KM动·m总-γM2)ωm2-(kM静·m总-γm2)]ωmo2F外功能增量方程ΣEGK-ΣEGKO=12[(sima•mG-γG2-fG)h•u•ωG2-(sima•mG]]>-γG2-fG)h·u·ωGo2] FG总的动能增量方程。J外=(Km·m总·rm2)ωmF外角动方程∑J外总=[(sima·mG·γG2-fG)h·u·ωG] FG总的动量增量方程 F外角动量定理方程ΣMG=ddt[(sima•mG•γG2-fG)h•u•ωG]]]>FG总角动量定理方程从以上公式中可以看出∑FG>F外的主要条件是(sina·MG·γG2-fG)h>(kM·m总)。
重力—地球引力动力机的基本结构及技术方法重力—地球引力动力机是由重力—地球引力动力装置、动力传动套轴装置、轴承及轴承座、机架等机件组成的新型机器。
说明书附图3,重力—地球引力动力机基本结构简图。
图3中,1重锤机构,其组成机件有重锤、联接座、轴(GO轴)、轴承及轴承座、支撑架。
结构特点,重锤用联接座与重锤轴(GO轴)固定联接,通过轴(GO轴)端轴承及轴承座与支撑架等固定联接,又通过支撑架与主轴(MO轴)固定联接。
说明书附图4,重锤机构简图。
图中1、重锤;2、联接座;3、轴(GO轴);5、轴承及轴承座;5、支撑架;6、定位加强支撑板;7、主轴(MO轴)重锤制造技术重锤的几何形状有矩形、方形、圆形、鼓形、椭圆形、菱形、圆柱形等;主要采用铸造,材料包括各种牌号的铸铁、铸钢、铸锡、铸铅、铸锌、铸铜等,也可用可锻铁、或可锻钢进行锻造;用铁筋混泥土浇铸的重锤可用铁板、钢板做壳,也可以不做壳;重锤的外形几何尺寸由重锤所需重量来决定。
技术要求重锤的重量必须依据设计公式与发电机或者其他工作机的功率相匹配;重锤的几何尺寸必须与其在机构上的位置空间相配,并留有一定的间隙,重锤的刚度、强度必须与其在机上运动时所受的合力相匹配,不发生变形、位移。一个机上所使用的重锤组的各个重锤的几何尺寸应相统一。
联接座的制造技术联接座主要是联接重锤与重锤轴(GO轴),同时又是重锤的力矩,因此必须有一定的刚度和强度,主要制造材料有各种型号、规格的钢板、槽钢、圆钢、无缝钢管,工字钢、角钢等材料;也可以用各种牌号的铸钢、铸铁进行铸造;或者各种牌号的可锻钢进行锻造;联接座与重锤及重锤轴的联接方法,可以用螺栓进行固定联接,也可用各种型号铆钉进行铆接,或者焊接。
技术要求联接座的刚度、强度必须与重锤在机上运动时的合力相匹配,不发生变形、断裂、位移,联接座的固定联接方法必须与重锤、重锤轴(GO轴)的固定联接方法相匹配,并保证留有一定的安全值及调整量;重锤、联接座组成的力矩必须与发电机扭力矩或者其他工作机的力矩相匹配,并有一定的大于量,使其能正常工作,一个机上联接座组的几何尺寸应相统一。
重锤轴的制造技术重锤轴(GO轴)的轴长由重锤位置长、轴承及轴承座位置长、传动机件位置长并在这些机件间留一定余量间隙,综上因素所决定。轴的最小直径由重锤运动产生的合力+一定的安全系数,根据《机械设计手册》的有关《轴的设计公式》计算后决定。其功能主要是通过旋转运动传递重锤产生的动能,制作材料主要采用各种牌号、型号、规格的碳素圆钢,各种牌号、型号、规格的轴用合金圆钢,经过机加工制造;也可采用各种牌号的铸钢铸造后机加工制造;也可采用各种牌号的可锻钢锻造或机加工制造;可用各种牌号、型号、规格的无缝钢管做轴身,与其他各种牌号、型号、规格的圆钢结合(焊接和其他联接)做轴颈进行工艺制做;采用轴套与轴身联接的,在轴身留有键槽位置,采用螺栓联接的,在轴身上应设计制造出联接孔。
技术要求重锤轴的刚度、强度,必须能够承载重锤力矩及功,轴颈能与选用轴承匹配,轴应具有一定的安全系数。重锤合力较大的,应在轴上应力集中段设计制造加强肋,增强轴的强度。轴可以进热处理加强其抗弯性,抗扭矩性,安全系数较大的,可以不进行热处理。
轴承及轴承座的选用重锤机构的轴承主要是支承重锤轴及轴上重锤,通过滑动摩擦或者滚动摩擦来减少重锤在运动中产生功的损耗。适用的轴承主要有各种型号、规格的标准滑动轴承,以及各种型号、规格的标准滚动轴承(包括滚珠球轴承或者滚子轴承),轴承座包括与其选用轴承相匹配的各种型号、规格的标准滑动轴承座或者滚动轴承座;对于承载力较大的,可以根据选用轴承进行加工制造轴承座,材料可选用各种牌号、型号、规格的碳钢、合金钢进行制造,也可以用各种牌号的铸钢进行铸造,也可以用各种牌号的可锻钢进行锻造。
技术要求选用标准轴承(滑动轴承、滚动轴承),其承载力及转速都必须与重锤的转速及力矩相匹配;选用的标准轴承座必须与选用的轴承相匹配,并且与重锤力矩相四配,留有一定的安全系数。自制的轴承座必须与选用的轴承相匹配,必须与重锤力矩,重量相匹配,并留有安全系数。轴承座用的联接螺栓、螺母都应与重锤机构的载荷相匹配,并应有较大的安全系数。
支撑架的制造技术支撑架主要是重锤机构重量,力矩的承载及在主轴(MO轴)上空间位置的定位。在上通过支撑板螺孔与轴承座螺孔用螺栓联接,下通过焊接或其他联接方法与轴套联接,在主轴(Mo轴)上定位,其结构主要由支撑板架、加强肋组成。其几何尺寸为支撑板宽=轴承座宽+余量,支承架高=重锤高+联接座高+余量,支承架数量由选择的重锤机构形式所决定,有二支架式、三支架式、四支架式……n支架式。n为自然数中任意一数。制造材料主要有各牌号、型号、规格的钢板、槽钢、圆钢、工字钢、角钢、矩形钢、无缝钢管等;特殊的支撑架可以采用各种牌号的铸钢、铸铁进行造型铸造,可以铸造为整机机体支撑架,也可以铸造为整机分体支撑架,铸造支撑架主要考虑重锤机构在机上定位,及安装的方便性;还可以采用各种牌号的可锻钢锻造制造。
技术要求支撑架的刚度、强度一定要与重锤的重量及运动中产生的合力矩相匹配,并有一定的安全性、抗弯、抗扭性,形变误差不得过大,并且美观。与轴承座联接孔要相互匹配,联接螺栓应具有高强度性及保险性,螺母应具有防松性,支撑架在主轴上要方便定位、安装。
定位加强支撑板技术由于对于重锤机构在主轴(Mo轴)上的安装定位要求准确,尽量减小其误差,因此在一些重力—地球引力动力机上要求采用该技术。技术的基本方法为选用钢板作为材料(包括各种牌号、型号、规格的钢板,将其制作成360°圆板,并画出各重锤机构的位置线,将支撑架用螺栓联接(或者焊接)在其位置上,进行定位,并起到加强支撑架的作用。对于采用钢板壁厚较厚的材料时,也可使其作为主要支撑,支撑架作为辅助支撑。
技术要求定位加强支撑板上重锤机构的位置线要求准确、明显,便于识别安装,采用的材料应具有一定的刚度、强度。
以上为重锤机构基本机件的情况,下面为重锤机构的基本类型。
重锤机构的基本类型1、“一锤”式重锤机构。
“一锤”式重锤机构,就是只有一个重锤的重锤机构,为普通型。
2、“二锤”式重锤机构。
“二锤”式重锤机构,就是一个重锤机构上采用两上重量相同的重锤,两锤之间的内夹角可以是60°-170°之间,最佳夹角为60°-100°。
3、“三锤”式重锤机构。
“三锤”式重锤机构,就是一个重锤机构上采用三个重量相等的重锤,重锤之间的内夹角为40°~55°。
技术要求采用“二锤”式“三锤”式重锤机构的重锤几何形状必须与其空间位置相匹配。
4、联组式重锤机构。
大功率的重力—地球引力动力机,可以采用将两组以上重锤机构联合为一组重锤机构的方法来赠加其功率。
说明书附图5,联组式重锤机构图。
图中1两组重锤联组的重锤机构,2重锤机构传动机件,3主轴(Mo轴)。
联组式重锤机构包括两个重锤机构联组的方法、三个重锤机构联组的方法、四个重锤机构联组的方法、五个重锤机构联组的方法……n个重锤机构联组的方法。注n表示自然数中的任意一个数。
联组式重锤机构,使用“一锤”式重锤机构进行联组,称为“一锤”式重锤联组机构;采用“二锤”式重锤机构进行联组的,称为“二锤”式重锤联组机构;采用“三锤”式重锤机构进行联组的,称为“三锤”式重锤联组机构,采用“一锤”式、或者“二锤”式、或者“三锤”式重锤机构进行联组的,称为混合联组型重锤机构。
各个重锤机构上重锤重量可以相等也可以不相等,但机上主轴(Mo轴)上正,负力矩要求平衡,即正力矩+负力矩=0,实际中主轴力矩误差值不得大于原动机的额定力矩,或者在主轴上增加配重平衡减小力矩误差。
主轴机构。
主轴机构包括主轴、轴承及轴承座、机架等机件。
说明书附图3 5机架 6主轴 7轴承及轴承座主轴的制造技术方法主轴(Mo轴)轴长由重锤机构位置长、传动动力套轴装置位置长、轴承及轴承座位置长、使用贮能飞轮的由贮能飞轮位置长、并在这些机构的及机件间预留一定间隙,综上因素所决定。轴的最小直径由重锤机构运动时的合力并加一定的安全系数,根据《机械设计手册》中有关《轴的设计公式》计算后决定,制作材料包括各种牌号、型号、规格的碳素圆钢,各种牌号、型号、规格的轴用合金圆钢进行机加工制造,也可以采用各种牌号、型号的铸钢铸造后机加工制造,还可以采用各种牌号、型号的可锻钢锻造成形进行机加工制造,可用各种牌号、型号、规格的无缝钢管的做轴身,与其他各种牌号、型号的圆钢联接(焊接成其他联接)做轴颈进行机加工制造,重锤机构采用轴套与主轴联接的,在位置上设计制作出键槽位置;采用螺栓联接的,在位置上应留下联接孔。
技术要求主轴的刚度、强度必须能够承载重锤机构的合重量、合力矩及合功率,轴颈能与选用轴承匹配,轴应具有一定的安全系数;在轴上应力集中段应设计制造加强肋,增加轴的强度。轴可以采用热处理工艺增加强度。安全系数较大的,可以不进行热处理。
主轴轴承及轴承座的选用。
主轴的轴承及轴承座主要是对重锤机构,及其他机件全部重量及力矩的支承,通过滑动摩擦或者滚动摩擦来减少原动力的损耗,适用的轴承主要有各种型号、规格的标准滑动轴承,各种型号、规格的标准滚动轴承(包括滚子轴承和滚珠球轴承),轴承座包括与其选用轴承相匹配的各种型号、规格的标准滑动轴承座或滚动轴承座;也可以根据轴承来加工与其相匹配的轴承座,材料可选用各种牌号、型号、规格的碳钢,合金钢进行机加工制做,也可以用各种牌号的铸钢铸造后机加工,还可以用各种牌号的可锻钢锻造后的机加工。常用的标准轴承主要有各种型号、规格的标准调心球轴承、调心滚子轴承、推力球轴承、推力滚子轴承。
技术要求选用标准轴承(包括滑动轴承、滚动轴承)其承载力及转速都必须与主轴转速及重锤力矩力相匹配,选用的标准轴承座必须与选用的轴承相匹配,其强度必须与合力矩相匹配,并有一定的安全系数。自制的轴承座必须与选用的轴承相匹配,必须与合力矩相匹配,并留有安全系数。轴承座与机架支承板间的联接螺栓,螺母都应与合力矩相匹配,并应有较大的安全系数。
机架的制造技术。
机架的结构主要由支撑板、支撑架、加强肋、地脚螺栓孔组成。机架的几何尺寸为机架高=重锤高+联接座高+重锤支撑架高+余量梯形机架宽上宽=轴承座宽+余量 下宽=上宽×2-8 机架厚=轴承座厚+余量 整机架数量由机型结构形式决定,有二机架形式、三机架形式、四机架形式、五机架形式……n机架形式。n为自然数的任意一个数。
制造方法有支撑板的材料采用各种牌号、型号、规格的钢板,支撑架及加肋的材料采用各种型号、规格的槽钢、角钢、工字钢、圆钢、以及各种型号的钢管(包括无缝钢管)进行加工制作;也可以采有各种牌号的铸铁、铸钢铸造制作;也可以采用各种牌号的可锻铁、可锻钢进行锻造制作。
技术要求机架的刚度,强度一定要与重力—地球引力动力机运动产生的合力相匹配,并有一定的安全性,抗扭弯、抗弯性,形变误差不得过大,并且美观。与轴承座的联接孔要相互匹配,联接螺栓应具有高强度、保险性,螺母应具有一定强度,与地脚螺栓的联接孔要与其相互匹配,地脚螺栓要稳固、安全,并方便安装。
轴套的制作技术。
轴套有重锤轴用轴套,主轴用轴套。轴套功能是方便机件与轴的联接,增强轴应力集中段的强度。
重锤轴用轴套几何尺寸为内圆Φ=重锤轴外径Φ+配合公差,壁厚=内圆Φ×1.2~5,宽=联接座联接位置宽+余量 外形可为圆形、鼓形、方形、等边形等。
主轴用轴套几何尺寸为 内圆Φ=主轴外径Φ+配合公差,壁厚=内圆Φ×1.2~6,宽=重锤支撑架联接位置宽+余量。外形可为圆形、鼓形、方形、等边形等。
制作方法材料主要采用各种牌号、型号、规格的碳素圆钢、合金圆钢进行机加工制作,也可以采用各种牌号的铸钢铸坯后进行机加制作,还可以采用各种牌号的可锻钢锻造成坯后进行机加工制作,采用键联接方法与轴联接的,应制作键槽;采用螺栓与轴接的,应制作联接孔。
技术要求,轴套是应力集中段,因此其刚度,强度必须与应力相匹配,并有安全系数,轴套上采用的各种联接方法必须与其联接件联接方法相还匹配,轴套外形应美观。
传动装置重力—地球引力动力机的传动动力传动装置,由重锤机构动力传动机件,与其配合的动力传动套轴上的传动机件、动力传动套轴、动力输出传动机件组成。
说明书附图3,重力—地球引力动力机结构简图。
图中2、重锤机构传动机件,(包括各种类型、型号、规格的齿轮、摩擦轮)3、动力传动套轴及与重锤机构传动机件配合的传动机件(包括各种类型、型号、规格的齿轮、摩擦轮)4、动力输出传动机件(包括各种类型、型号、规格的齿轮、皮带轮、链轮、摩擦轮)。
重锤机构传动机件主要功能是用于传递重锤产生的动能,机件采用的类型主要由采用的传动方法来决定。
一次性传动调整方法采用的机件主要有各种类型、型号、规格的齿轮或者摩擦轮,常用齿轮为各种型号、模数、齿数的渐开线圆柱齿轮(直齿类),各种类型、规格的圆柱摩擦轮,为便于调节摩擦压力,轮面可带一定斜面。
技术方法可选用标准齿轮件或者标准摩擦轮件作为其传动机件,也可以根据设计的模数、齿数采用各种牌号的铸铁或者铸钢铸造毛坯,进机加工制造,还可以采用各种牌号的可锻铁或者可锻钢锻造毛坯,进行机加工制造。
技术要求动力齿轮或者摩擦轮的传动功率,必须与重锤机构产生的动力功率相匹配,并有一定功率余量,其刚度、强度必须大于重锤机构的动力矩,并有一定安全性;动力齿轮或者摩擦轮的各种技术系数必须与动力传动套轴上的从动齿轮或者从动摩擦轮相匹配,动力齿轮或者摩擦轮的传动比应大于从动齿轮或者摩擦轮。
复合性传动调速方法采用的机件主要有各种类型、型号、规格的皮带轮、链轮、齿轮、摩擦轮、及螺旋传动,传动方法为通过重锤机构上主动传动机件,将力通过与其相匹配的从动机件,调速后通过终端齿轮或者摩擦轮传递到动力传动套轴上与其相匹配的齿轮或者摩擦轮,通过动力传动套轴以及上面的动力输出传动机件进行输出。
技术要求复合性传动调速方法采用的各个传动机件的传动功率必须与重锤机构产生的动力功率相匹配,并有一定功率余量;其刚度、强度必须大于重锤机构的动力力矩,并有一定安全性。各个传动机件的各种技术参数具有匹配性。
说明书附用6,复合性传动调速方法的基本结构简示图6中 1重锤机构 2重锤机构动力传动机件(包括各种类型、型号、规格的皮带轮、链轮、齿轮) 3从动传动机件(包括名种类型、型号、规格的皮带轮、链轮、齿轮) 4从动调速机件(包括各种类型、型号、规格的齿轮、摩擦轮) 5从动调速机件(包括各种类型、型号、规格的齿轮、摩擦轮) 6动力传动套轴 7动力输出调速机件(包括各种类型、型号、规格的齿轮、皮带轮、链轮) 8主轴 9主轴轴承、轴承座及机架。
动力传动套轴装置。
动力传动套轴装置主要由动力传动套轴、从动传动机件、轴承及轴承座、动力输出传动机件、机架组成。
动力传动套的技术方法动力传动套轴的几何尺寸,轴的内经Φ=主轴外径Φ×(1.2~2.5)轴的最大外径Φ=支承轴承内经Φ+轴肩高。轴的最大壁厚=轴的最大外径Φ-轴的内径Φ,轴的从动机件位置Φ=从动机件内孔Φ+配合公差,轴的从动机件位置长=从动机件内孔长+间隙,轴肩长=1/2~1/4轴承长,轴的动力输出机件位置长=动力输出机件长+间隙,轴的支承轴承位置长=支承轴承长+间隙,轴长=与重锤机构动力传动调速机件匹配的从动机件长+轴肩长+轴承长+动力输出传动调速机件长+间隙。
(采用夹紧挡圈作为支承轴承定位技术的,轴上可以不设计轴肩位置,但要设计夹紧档圈位置)。
说明书附图7A、动力传动套轴基本形状简示图中1、轴内圆Φ,2、主轴定位件螺纹;3、与重锤机构动力传动调速机件配合的从动机件位置4、从动机件键槽(包括各种类型、型号、规格的键槽)5、轴肩6、轴承位置7、动力输出传动调速机件位置8、动力输出传动机件配合的键槽(包括各种类型、型号、规格的键槽)。
该结构适用重力—地球引力动力机基本机型,其装配结构如说明书附图8简示。
图中1主轴2主轴定位件3动力传动套轴4重锤机构动力传动机件(齿轮)5从动机件(齿轮)6、从动机件(齿轮)位置固定螺栓7轴肩8轴承9动力输出调速机件(齿轮)“二机”式动力传动套轴的技术方法“二机”式动力传动套轴运用于组合式重力—地球引力动力机,其特点是在动力传动套轴基础上,增加一个从动传动机件位置、轴承位置,因此,基本几何尺寸可以参照动力传动套轴的几何尺寸设计加长。
说明书附图9“二机式”动力传动套轴的外形基本图。
图中1轴内圆Φ2定位件螺纹3与重锤机构动力传动调速机件配合的从动机件位置4从动机件配合的键槽(包括各种类型规格的键槽)5轴肩6轴承位置7动力输出传动机件位置8、动力输出传动机件配合的键槽(包括各类型、规格的锤槽)说明书附图10“二机”式动力传动套轴装配简示。
图中1主轴2主轴定位件3“二机”式动力传动套轴4重锤机构动力传动机件(齿轮)5从动机件(齿轮)6紧固螺栓7轴肩8轴承9动力输出调速机件(齿轮)动力传动套轴(包括“二机式”动力传动套轴)的制造技术材料主要采用各种牌号、型号、规格的碳素圆钢、合金圆钢、无缝钢管,根据设计的几何尺寸进行机加工制造,也可采用各种牌号的锻钢锻造后根据设计的几何尺寸进行机加工制造,还可以采用各种牌号的铸钢、铸铁铸造后,根据设计的几何尺寸进行机加工制造。
技术要求套轴的最小壁厚段的刚度,强度都必须与重锤机构的合力、合力矩,合功率相匹配,轴上各机件位置段的技术参数都必须与相配合的机件技术参数相匹配,并能够方便安装拆卸。
主轴—动力传动套轴定位件的技术方法。
定位件的功能主要是使动力传动套轴装置与主轴装配时位置准确,主轴外径与动力传动套轴内径间隙量均等,其几何尺寸为定位件内圆Φ=主轴外圆Φ+配合公差,定位件外圆螺纹=动力传动套轴内圆定位件螺纹,制作材料包括各种类型、型号、规格的圆钢,各种牌号、规格的钢板等,也可以采用各种牌号的铸铁、铸钢铸造,还可以有采用各种牌号的可锻铁、可锻钢进行锻造。
说明书附图7(B)定位件形状简示。
图中1主轴过孔2装卸孔3螺纹从动传动机件。
动力传动套轴上的从动传动机件主要是指各种类型、型号、模数、齿数的齿轮,或者各种形式、规格的摩擦轮;选择齿轮或者摩擦轮,是由设计时重锤机构动力传动机件匹配机件所决定。
重锤机构动力传动机件为齿轮时,动力传动套轴装置上的从动机件也应为相互匹配的齿轮。齿轮几何尺寸为齿轮内径Φ=动力传动套轴从动机件位置Φ+配合公差,齿轮模数=重锤机构动力传动齿轮模数,齿轮齿数=重锤机构动力传动齿轮齿数÷设计时选择传动比齿轮宽度=重锤机构力传动齿轮宽度×(1~2)。
齿轮制造材料可选用各种牌号、型号、规格的碳素圆钢,合金圆柱钢根据设计机加工制造,也可采用各种牌号、型号、规格的可锻钢锻造成坯后根据设计机加工制造,还可以采用各种牌号、型号的铸铁、铸钢铸造成坯根据机加工制造。
技术要求齿轮的各种技术参数,必须与重锤机构动力传动齿轮,以及动力传动套轴上从动机件位置段的各种技术参数相匹配;其强度、刚度都必须满足重锤机构合动力力矩、合功率的要求,并有一定的安全余量。对大功率的传动齿轮必须经过热处理。
重锤机构动力传动机件为摩擦轮时,动力传动套轴装置上的从动机件动机件也应为相互匹配的摩擦轮,摩擦轮几何尺寸为摩擦轮内径Φ=动力传动套轴从动机件位置Φ+配合公差。摩擦轮外圆Φ=重锤机构动力传动摩擦轮外圆Φ÷设计选择传动比,摩擦轮宽度=重锤机构动力传动摩擦轮宽度×(1.2~2.5),如果设计选择带锥度调紧式摩擦轮时,摩擦轮锥度=重锤机构动力传动摩擦轮锥度,摩擦材料可以为钢—钢、铸铁—铸铁、铸铁—钢、夹布胶木—钢(铸铁)、皮革—铸铁、纤维制品—钢、橡胶—钢(铸铁)、石棉基材料—钢(铸铁)。根据设计机加工制造安装。
技术要求摩擦轮的各种技术参数必须与重锤机构动力传动摩擦轮,以及动力传动套轴的从动传动机件位置上各种技术参数相匹配,其强度、刚度都必须满足重锤机构合动力力矩、合功率的要求,并有一定的安全余量。大功率传动时选择摩擦材料为钢—钢时,摩擦表面可以采用淬火处理技术,加强摩擦面的硬度。
轴承、轴承座。
适用于动力传动套轴装置的轴承,有各种型号、规格的标准滚动轴承(包括球轴承、滚子轴承),主要有调心球轴承、调心滚子轴承,推力球轴承,推动角接触球轴承、推力球面滚子轴承,推力圆柱滚子轴承,推力圆锥滚子轴承等。适用轴承座有各种型号、规格并能与选用轴承相配合的标准轴承座,也可以根据选用轴承的几何尺寸制造的各种非标准轴承座,制造轴承座材料可以采用各种类型、牌号的圆柱钢根据设计机加工制造,也可以采用各种可锻钢锻造成坯后根据设计加工制造;还可以采用各种牌号标准的铸铁、铸钢铸造成坯后机加工制造。
技术要求选用轴承的内径Φ必须与动力传动套轴轴承位置Φ及公差相匹配,轴承的转速、承载力都必须与重锤机构动力输出转速、功率相匹配,并有一定的安全余量。选用的标准轴承座及自制轴承座的技术参数都必须与选用轴承相匹配,并有一定的安全强度及刚度。
动力传动套轴装置的机架。
该机架主要是与轴承座配合,支承整个装置使主轴与其分体,主轴运动与装置运动互不受相互力的干涉。
机架几何尺寸为机架高=重锤机构高+轴承座半径+间隙,机架支承板面宽=轴承座宽×(1~2),机架底宽=机架支承板面宽×(1~2.5),机架厚度=轴承座厚度×(1~2)机架制造,材料可以选则各种型号,规格的三角钢,槽钢,钢板、工字钢、V型钢、圆钢、矩形钢等,根据设计采用焊接等技术进动加工制造,也可采用各种牌号的铸铁、铸钢铸造成机架坯后进行机加工制造。
技术要求机架支承板面的各项参数必须与轴承座的各项技术参数相匹配;机架的刚度,强度必须与其支承的合力相匹配,并有一定的安系数。
动力输出机件的种类及制造。
动力输出机件的种类有各种类型、型号、规格的皮带轮、链轮、摩擦轮,以及各种类型、型号、模数、齿数的齿轮;常用的主要有渐开线齿轮、圆弧齿轮、传动链轮(包括滚子链、齿形链)、三角皮带轮。选用齿轮(渐开线齿轮、圆弧齿轮)作为动力输出机件时要求齿轮毂轮孔Φ=动力传动套轴动力输出机件位置Φ+配合公差,并参照机《械设计手册》中相关《齿轮传动的设计》计算的方法进行设计。
齿轮制造材料采用各种牌号、规格的圆铁、碳素圆钢、合金圆钢根据设计进行机加工制造,也可采用各种牌号的锻钢、锻铁锻造成坯后,根据设计进行机加工制造。还可以采用各种牌号的铸铁、铸钢铸造成坯后,根据设计进行机加工制造。
技术要求动力输出齿轮的基本技术参数,必须与动力传动套轴动力输出机件位置,与之相配合的从动齿轮的基本技术参数相匹配;齿轮的刚度、硬度必须与重锤机构的合动力,合功率相匹配,并有一定的安全系数,对输出功率较大的齿轮,须经过热处理。
链轮(包括滚子链、齿形链)的几何尺寸链轮轮毂孔内径Φ=动力传动套轴动力输出机件位置Φ+配合公差,其他若选用滚子链作为动力输出机件时,可根据《机械设计手册》中《滚子链传动的设计计算》进行设计齿数、传动比、功率,链条节距选用等技术系数,并选用相关材料根据设计进行机加工制造,若选用齿形链作为动力输出机件时,可根据《机械设计手册》中《齿形链传动的设计计算》进行相关的技术参数的设计,并选用相关材料设计设进行机加工制造。
设计制造的技术要求制造的作为动力输出机件的滚子链,或者齿形链,其链轮、链的刚度、强度都必须与重锤机构的合动力、合功率相匹配,并有一定的安全系数,大、小链轮,链之间的技术参数,一定要相互四配。
选用皮带轮作为动力输出机件时,要求皮带轮轮毂孔内径Φ=动力传动套轴动力输出机件位置Φ+配合公差,常用皮带轮主要有各种型号、规格的V带轮,V带轮的设计可参照《机械设计手册》中《皮带传动的设计计算》中的有关方法,并采用相关的材料如各种牌号的灰铸铁,根据设计进行机加工制造,设计制造技术要求带轮的刚度、强度都必须与重锤机构的合动力、合功率的相匹配,并有一定的安全系数,大、小带轮V带(包括联组V带),的技术参数一定要相互匹配,并能满足转速。
原动力传动机件的种类及制造。
原动力传动机件的种类有各种类型、型号、规格的皮带轮、链轮、以及各种类型、型号、模数、齿数的齿轮,几何尺寸中要求轮毂孔Φ=主轴原动力传动机件位置Φ+配合公差,其他参照《机械设计手册》中其关公式进行计算,自制机件时,材料可根据设计进行选配,包括各种牌号、规格的圆铁、圆钢,也可以采用各种牌号的可锻钢、可锻铁进行制造,还可以采用各种牌号的铸铁、铸钢铸造制造。
技术要求选用的原动力传动机件的基本技术参数必须与主轴的机件位置相匹配,其刚度、强度必须满足主轴上的合力矩、合功率并有一定安全余量;齿轮、链轮必要时须经过热处理,增加强度、硬度。
三、重力—地球引力动力机的基本机型重力—地球引力动力机各种机型的区别,主要根据机上重锤机构数量来定名,并用“G”代表重锤机构。
“一G”式重力—地球引力动力机。
这是指由一个重锤机构及相应的配重平衡机构组成的重力—地球引力动力机。
说明书附图11“一G”式重力—地球引力动力机简示图。
图中1重锤机构2重锤机构动力传动机件3动力传动套轴装置。4动力输出机件5机架6配重平衡机构7原动力传动机件技术要求重锤机构与配重平衡机构对于Mo主轴的力矩要求平衡,即正力矩+负力矩=0正、负力矩平衡,即要求Mo主轴在静态时,正力矩=负力矩,又要求动态时正力矩=负力矩。实际要求Mo主轴静态,动态时正,负力矩误差不得大于动力机构动力力矩值。
“二G”式重力—地球引力动力机。
这是指由两个重锤机构组成的重力—地球引力动力机说明书附图3“二G”式重力—地球引力动力机图中的重锤机构为二组技术要求两组重锤机构对称为180°,配置于Mo主轴上,并且力矩平衡,即正力矩+负力矩=0,并要求静态,动态中的正力矩=负力矩,在正力矩≠负力矩时,应加配重于力矩较小一方,使其平衡,实际要求正、负力矩的误差值不得大于动力机构的动力力矩值。
“三G”式重力—地球引力动机。
这是指由三个重锤机构组成的重力—地球引力动力机械。
说明书附图12“三G”式重力—地球引力动力机械。
图中的重锤机构为三组技术要求三组重锤机构120°配置于Mo主轴上,并且力矩平衡,即正力矩+负力矩=0,并要求静态,动态中正力矩=负力矩,在正力矩≠负力矩时,应加配重于力矩技较小一方,使其平衡,实际要求正负力矩的误差值不得大于动力机构的动力力矩值。
“四G”式重力—地球引力动力机。
这是指由四个重锤机构组成的重力—地球引力动力机。
说明书时图13“四G”式重力—地球引力动力机。
图中的重锤机构为四组。
技术要求四组重锤机构互为90°配置于Mo主轴上,并且力矩平衡,即正力矩+负力矩=0,并要求静态、动态中正力矩=负力矩,在正力矩≠负力矩时,应加配重于力矩较小一方,使其平衡,实际要求正、负力矩的误差值小于动力机构的动力力矩值。
“五G”式重力—地球引力动力机。
这是指由五个重锤机构组成的重力—地球引力动力机。
说明书附图14“五G式”重力—地球引力动力机。
图中的重锤机构为五组技术要求五组重锤机构互为72°,配置于Mo主轴上,并且力矩平衡,即正力矩+负力矩=0,并要求静态、动态中正力矩=负力矩,在正力矩≠负力矩时,应加配重于力矩较小的一方,使其力矩平衡,实际要求正、负力力矩的误差值小于动力机构的动力矩值。
“六G”式重力—地球引力动力机。
这是指由六个重锤机构组成的重力—地球引力动力机。
说明书附图15“六G式”重力—地球引力动力机。
图中的重锤机构为六组技术要求六组重锤机构互为60°,配置于Mo主轴上,并且力矩平衡,即正力矩+负力矩=0,并要求静态、动态中正力矩=负力矩,在正力矩≠负力矩时,应加配重于力矩较小的一方,使其力矩平衡;实际要求正、负力力矩的误差值小于动力机构的动力矩值。
组合式重力—地球引力动力机的基本机型组合式重力—地球引力动力机;主要是在一根主轴上,采用同功率、同类型的两个重力—地球引力动力机、一个“二机”式动力传动套轴装置、共同组合成一个重力—地球引力动力机,其类型主要有“一G”—“一G”组合式重力—地球引力动力机;“二G”—“二G”组合式重力—地球引力动力机;“三G”—“三G”组合式重力—地球引力动力机;“四G”—“四G”组合式重力—地球引力动力机;“五G”—“五G”组合式重力—地球引力动力机;“六G”—“六G”组合式重力—地球引力动力机。
“一G”—“一G”组合式重力—地球引力动力机。
该机型主要是在一根主轴上,采用两个同功率,同类型的“一G”式重力—地球引力动力机,“二机”式动力传动套轴装置,共同组合成一个机体;组合时,两上重锤机构互为180°,组成机上的正—负力矩,并且力矩相互平衡,即正力矩+负力矩=0,若力矩不平衡时,可在小力矩一方设计相应的平衡配重使其平衡。采用该组合形式的重力—地球引力动力机,可在原机型上取消配重平衡法置,组合调式时再决定是否加置配重平衡装置。
“二G”—“二G”组合式重力—地球引力动力机。
该机型主要是在一根主轴上,采用两个同功率,类型的“二G”式重力—地球引力动力机,“二机式”动力传动套轴装置,共同组合成一个机体;组合时,四个重锤机构互为90°,组成机上的正—负力矩,并且要求力矩相互平衡,即正力矩+负力矩=O,若力矩不平衡时,可在小力矩一方设计相应的平衡配重使其平衡。
“三G”—“三G”组合式重力—地球引力动力机。
该机型要是在一根主轴上,采用两个同功率,同类型的“三G”式重力—地球引力动机,“二机式”动力传动套轴装置,共同组合成一个机体;组合时六个重锤构互为60°,组成机上的正—负力矩,并且要求力矩相互平衡,即正力矩+负力矩=0,若力矩不平衡时。可在小力矩一方设计相应的平衡配重使其平衡。
“四G”—“四G”组合式重力—地球引力动力机。
该机型主要是在一根主轴上,采用两个同功率,同类型的“四G”式重力—地球引力动力机,“二机”式动力传动套轴装置,共同组合成一个机体;组合时,八个重锤机构互为45°组成机上的正—负力矩,并且要求力矩相互平衡,即正力矩+负力矩=0,若力矩不平衡时,可在小力矩一方设计相应的平衡配重使其平衡。
“五G”—“五G”组合式重力—地球引力动力机。
该机型主要是在一根主轴上,采用两个同功率,同类型的“五G”式重力—地球引力动力机,“二机”式动力传动套轴装置,共同组合成一个机体;组合时,十个重锤机构互构36°,组成机上的正—负力矩,并且要求力矩相互平衡,即正力矩+负力矩=0,若力矩不平衡时,可在小力矩一方设计相应的平衡配重使其平衡。
“六G”—“六G”组合式重力—地球引力动力机。
该机机型主要是在一根主轴上,采用两个同功率,同类型的“六G”式重力—地球引力动力机,“二机”式动力传动套轴装置,共同组合成一个机体;组合时十二个重锤互为30°,组成机上的正—负力矩,并且要求力矩相互平衡,即正力矩+负力矩=0,若力矩不平衡时,可在小力矩一方设计相应的平衡配重使其平衡。说明书附图16组合式重力—地球引力动力机的基本结构。
图中1机架2主轴轴承座3主轴4重锤机构5“二机”式动力传动套轴6动力传动套轴轴承座7动力传动套轴轴承座架8混泥土机座9、原动力传动机件。混合组合式重力—地球引力动力机机基本机型。
混合组合式重力—地球引力动力机是由两个不同功率,不同类型的重力—地球引力动力机,共同采用一个主轴、一个“二机”式动力传动套轴装置,组合成一个机体;组合时,采用的机型可以是重力—地球引力动力机基本机型中“一G”式—“六G”式中任意两个机型进行组合;组合时如果主轴上力矩不平衡,则可以采用配重装置使其力矩平衡,其基本结构可以参照说明书附图16。
重力—地球引力动力机基本机型、组合式重力—地球引力动力机基本机型、混合组合式重力—地球引力动力机基本机型,以上机型中的重锤机构,都可以采用“一锤式”重锤机构”、“二锤式”重锤机构、“三锤式”重锤机构,联组式重锤机构。动力机构重力—地球引力发电机的动力机构有以下类型内燃机(包括各种类型、功率的柴油机、汽油机)与传动调速装置组成的动力机构。
水轮机(包括各类型、功率的水轮机)与传动调速装置组成的动力机构。
电动机(包括各种类型、功率的电动机)与传动调速装置组成的动力机构。
动力机动选配公式为N动={[(KM·m总·rm2)β]ωM+[KM·(u·N发)]}式中N动表示动力机功率,KM表示轴承的(静、动)摩擦系数值;m总表示主轴上运动总质量(重量);rm2表示主轴上运动总质量(重量)的力矩半径;β表示主轴运动的角加速度,ωM表示主轴运动的角速度;N发表示发电机的功率,u表示整个传动机件的运动阻力损耗值。
传动调速装置动力机构的传动调速装置主要有标准的传动调速装置、以及非标准的传动调速装置。
标准传动调速装置主要有各种型号、功率SDY、ZLY、ZSY渐开线圆轮齿轮减速器;各种型号、功率NGW型、NGW—L行星齿轮减速器;各种型号、功率的摆线针轮减速器;各种型号、功率的圆弧圆柱蜗杆减速器;各种型号、功率的圆柱蜗杆减速器;技术要求选用的标准传动调速装置的功率,传动比、力矩都必须与原动力机、重力—地球引力动力机电机构相匹配。
非标准传动调速装置主要有A型采用皮带轮,飞轮、皮带轮组成的传动调速装置。
说明书附图17A型传调速装置简示(例)图中1大皮带轮2轴承、轴承座及支承架3飞轮4轴5小皮带轮。
技术要求大皮带轮带型、功率、力矩与原动力机皮带轮带型、功率、力矩相匹配;二者传动比可为1~7范围,小皮带轮带型、功率、力矩与主轴动力皮带轮相匹配,传动比1~7,但原动力机转速必须经其装置调节后能够满足主轴额定转速。飞轮贮能功能与原动力机相匹配,轴的强度,刚度必须满足功率、力距,并有一定安全系数;轴承、轴承座、支承架的刚度、强度都必须满足是功率,力矩要求。
B型采用皮带轮、飞轮、齿轮组成的传动调速装置。
说明书附图18,B型传动调装置简示(例)图中1大皮带轮;2轴承、轴承座及支承架;3、飞轮、4、轴5 小齿轮技术要求大皮带轮带型、功率、力矩与原动力机皮带轮带型、功率、力矩相匹配,二者传动比为1~7范围内取值,小齿轮模数与主轴动力齿轮模数相匹配,齿数Z1、Z2传动比可以从1~11范围内取值,要求原动力转速必须经其装置调节后能够满足是主轴额定转速。飞轮贮能功能与原动力机相匹配;轴的强度、刚度必须满足功率、力矩,并有一定安全系数轴承、轴承座、支承架的刚度、强度都必须满足功率、力矩要求。
A型、B型传动调速装置,可以适用于发电机构,作为该机构的传动速装置。
发电机构重力—地球引力发电机的发电机构主要由以下类型组成。
A型由传动机件、飞轮、变速器、发电机组件的发电机机构。传动机件主要包括各种类型、型号、规格的皮带轮、链轮、摩擦轮;各种类型、型号、模数、齿数的齿轮。
飞轮要指各种类型、功能、规格的贮能飞轮。形式包括单飞轮、双飞轮。
发电机构采用的变速器主要是用于增速,以落足发机发电所需的额定转速,因此一些适用于增速作用的标准减速器可以反用做增速器,这些变速器包括各种标准型号的功率ZDY、ZLY、ZSY渐开线圆轮齿轮调速器反用,NGW型、NGW—L型行星齿轮减速器反用。
各种标准型号、功率的KOPP—B钢球无级变速器。
各种标准型号、功率的KOPP—K型菱锥无级变速器。
各种类型、功能、功率的滚锥平盘无级变速器(FV型)各种类型、功能、规格的锥盘环盘无级变速器。
各种类型、功能、规格的钢环分离锥无级变速器。
各种类型、功能、规格的内锥轮输出式行星无级变速器。
各种类型、功能、规格的转臂输出式行星无级变速器各种类型、功能、规格的带式无级变速器。
各种类形、功能、规格的齿链式无级变速器。
发电机包括各种标准型号、功率的发电机,以及根据发电原理自制的非标准发电机。
说明书附图19A型发电机构简示(例)图中1轴承、轴承座、支架2飞轮3传动机件(齿轮)4、轴5联轴器6变速器7发电机。
B型由传动机件、飞轮、发电机组成的发电机构。
这种机取消了变速器,满足发电机发电转速是由传动机件调速来完成。
说明书附图20B型发电机构简示(例)图中1轴承、轴承座、支架2飞轮3传动机件(齿轮)4轴5传动机件(皮带轮)6张紧轮7发电机技术要求发电机构采用的传动机件都应与之配合的机件相匹配,如重力—地球引力动力机动力输出机件采用的是齿轮,发电机构与之配合的机件也应是与之相匹配的齿轮;动力输出机采用的是皮带轮;发电机构与之配合的机件与也应是与之相匹配的皮带轮,动力输出机件采用的是链轮;发电机构与之配合的机件也应是与之相匹配的链轮,如果采用皮带传动拖带发电机工作时,飞轮贮能传动调速装置以及发电机都应采用与之相匹配的皮带轮;必要时,应设计张紧轮,张紧轮也应与之相匹配。发电机构采用的飞轮,单飞轮或者双飞轮,其贮能功能必须与重力—地球引力动力机的动能相匹配,其他机件如轴,轴承、轴承座,支架都必须与其力矩,扭力、功率等因素相匹配。采用变速器的发电机构,其传动比、功率都必须与发电机转速,功率相匹配。各型发电机选用的发电机构类型,功率都必须与重力—地球引力动力机的功率相匹配。飞轮贮能调速装置的功率,传动比调速都必须能够满足发电机的转速、功率。
重力—地球引力发电机产生的电能与原动力机消耗的动能有下面三种情况1、发电电能小于动力机消耗的动能;2、发电电能等于动力机消耗的动能;3、发电电能大于动力机消耗的动能。
如果发电电能大于动力机消耗动能的重力—地球引力发电机,可以采用以下技术手段工作即采用电动机作为原动力机,并使电动机电性与发电机电性相互匹配,如发电机为交流电的应选用交流电动机为原动力机;发电机为直流型的,应选用直流电动机为原动力机,采用电压调节器,电流分配器等器材将发电回供电动机工作。
制动方法重力—地球引力发电机运动时的制动方法,主要采用在重力—地球引力动力机主轴上安装制动器,或者在飞轮贮能调速传动装置轴上安装制动器,能够使机器在运动中减速,调速和停止,保证机器安全正常工作,制动器包括电力制动方式和机械制作方式。
常用制动器包括种类型、型号、规格的外抱块式制动器、内涨蹄式制动器、带式制动器、盘式制动器、磁粉制动器、磁蜗流制动器等。
重力—地球引力动力机主轴安装制动器的位置通常设计在机架任意一端的主轴上。
飞轮贮能调速传动装置轴上安装制动器的位置通常设计在支承驾任意一端的轴上。技术要求重力—地球引力发电机上所采用的制动器,其结构形式,性能参数及主要设计尺寸都必须与安装位置的轴、转速、转动惯量,力矩力等相匹配。
机罩(壳)机罩(壳)主要是对重力—地球引力动力机、动力机构传动装置、发电机构飞轮贮能调速传动装置进行安全防护,便于安全操作。
重力—地球引力动力机罩(壳)的特征是,将整体进行防护,材料包括用各种标准型号、规格的钢板、钢材,或者各种型号、规格的铝合金板材、型材,也可采用各种铸造件;机罩(壳)的形状可以为箱罩(壳)式、半圆形罩(壳)式、矩形罩(壳)式、圆形罩(壳)式;罩(壳)上可以全密封,也可以半密封,还可采用间隙密封,型材(包括各种型号、规格的钢型材、铝合金型材)作为机罩(壳)的骨架材料;板材(包括各种型号、规格的钢板、铝合金板作为罩(壳)的壁板材,能防止外物进入机内,又能防止机上松散零件飞出罩(壳)外,并能有效的保证安全;为便于安装机罩(壳)上可以设计吊环等吊装装置。
动力机构传动装置,发电机构飞轮贮能调速装置的机罩(壳)主要采用型材(包括各型号、规格的钢型材、铝合金型材)做骨架,用钢网作壁材,进行制作,主要起安全防护作用。
说明书附图21重力—地球引力发电机简中1动力机构2重力—地球引力动力机3发电机构
权利要求
1.重锤两重性运动的技术方法。即当主轴(Mo轴)沿顺时针方向运动时,重锤机构轴(Go轴)上重锤沿逆时针方向运动;当主轴(Mo轴)沿逆时针方向动时,重锤机构轴(Go轴)上重锤沿顺时针方向运动;两个运动转速相等,方向相反。主轴转速为1~25转/分。特征重锤通过重锤轴(Go轴)、轴上轴承、轴承座及支承架与主轴(Mo轴)联接,主轴(Mo轴)通过轴承,轴承座、机架形成机构,使之成为一个机械系统;主轴(Mo轴)在外力作用下沿顺时针或逆时针任意一个方向运动时,重锤在地心引力作用下朝相反的方向作同步运动。
2.根据以下计算公式设计的机器,这些公式为重锤计算公式 动力机功率选配公式N动={[(KM·m总·rM2)β]ωM+[KM·(u·N发)]}重锤机物合功率的计算公式 -fG)β]n·ω·ωG用以上公式为设计基础制造的机器。
3.重力——地球引力动力机。重锤机构。特征组成机件有重锤,联接座,轴(Go轴)、轴承及轴承座,支承架。重锤的几何形状有矩形、方形、圆形、鼓形、椭圆形、菱形、圆柱形,铸造材料包括各种牌号的铸铁、铸钢、铸锡、铸铅、铸锌、铸铜,锻造材料包括各种牌号的可锻钢、可锻铁、也可用混泥土、铁块浇铸,浇铸时可用各种牌号、型号规格的铁板、钢板做壳。联接座的制造材料包括各种型号、规格的钢板,槽钢、圆钢、无缝钢管、角钢、工字钢,也可用各种牌号的铸铁、铸钢制造;还可以用各种牌号的可锻铁、可锻钢制造;与重锤、重锤轴联接方法有用各种型号、规格的标准螺栓固定联接,各种型号、规格的标准铆钉或者非标准铆钉铆接,也可采用焊接特征联接重锤与重锤轴,传递重锤动力。重锤轴(Go轴)制造材料包括各种牌号、规格的碳素圆钢、轴用合金钢;也可以采用各种牌号的铸钢铸造;还可采用各种牌号的可锻钢锻造;还可以采用各种型号、规格的无缝钢管做轴身,其它型号、规格的圆钢做轴颈连接后制造。必要时可以经过热处理。特征传递重锤产生的动力。轴承及轴承座包括各种标准、型号、规格的滑动轴承、滚动轴承、以及与之相配合的滑动轴承座、滚动轴承座;根据选用轴承的技术数据生产的非标准轴承座。特征承受重锤机构的各种力,减少重锤产生的动力消耗。支撑架制造材料包括各种牌号、型号、规格的钢板、槽钢、圆钢、工字钢、角钢、矩形钢、无缝钢管;可以采用各种牌号的铸钢铸造;也可以采用各种牌号的可锻钢锻造。形式有二支撑架式,三撑架式、四支撑架式……,n支撑架式,n为自然数中任意一个数字。特征联接主轴,支承重锤机构。定位加强支撑板制造材料包括牌号、规格的钢板。特征便于准确重锤机构在主轴上的位置,对支撑架起取辅助支撑作用。也可以作为主要支撑,支撑架作为辅助支撑。重锤机构的基本类型“一锤”式重锤机构。特征重锤机构上只有一个重锤。“二锤”式重锤机构。特征重锤机构上有两个重锤。“三锤”式重锤机构。特征重锤机构上有三个重锤。联组式重锤机构包括两个重锤机构联组的方法,三个重锤机构联组的方法,四个重锤机构联组的方法,五个重锤机构联组的方法……n个重锤机构联组的方法。可以用“一锤”式重锤机构联组、“二锤”式重锤机构联组,“三锤”式重锤机构联组,或者“一锤”式、“二锤”式”“三锤”式”重锤机构进行混合联组。注n为自然数中任意一个数。主轴机构。主轴的刚度、强度由其承载的合力矩、合扭矩、弯矩,以及安全余量根据《机械设计手册》中《轴的设计公式》计算决定,几何尺寸由轴上各机构的空间位置及余量决定,轴的制造材料包括各种牌号、型号、规格的碳素圆钢,轴用合金钢;也可以用各种牌号的铸钢铸造制造,还可以采用各种牌号的可锻钢锻造制造;可以用各种型号、规格的无缝钢管做轴身,各种型号,规格的圆钢做轴颈,联接组合制造;必要时主轴须经过热处理。特征主轴承受着重锤机构、动力传动机件等机件的质量(重量)及运动中产生的各种合力。主轴轴承及轴承座包括各种标准型号、规格的滑动轴承、滚动轴承以及与之相配合的滑动轴承座、滚动轴承座,根据选用轴承的技术数据生产的非标准轴承座。特征承载主轴的受力合力,减少动力机构的动力消耗。机架的刚度、强度由主轴的合受力及安全系数所决定,技术数据由主轴用轴承座的技术数据及空间位置余量所决定。制造材料包括和采用各种牌号、型号、规格的钢板、槽钢、角钢、工字钢、圆钢以及钢管(包括无缝钢管);也可以采用各种牌号的铸铁、铸钢铸造制造;也可以采用各种牌号的可锻铁、可锻钢铸造制造。特征支承主轴轴承座及轴上所有合力,形成接地稳固支点。轴套技术。轴套有重锤轴用轴套;主轴用轴套。重锤轴用轴套主要用于重锤联接座与轴(Go轴)的联接紧固。主轴用轴套主要用于重锤机构与主轴(Mo轴)的联变紧固。轴套的形状可为圆形,鼓形、方形、等边形等。制做材料主要采用各种牌号、型号、规格的碳素圆钢、合金圆钢制做;也可以采用各种牌号的铸钢铸造制做;还可以采用各种牌号的可锻钢锻造制做。特征轴套的刚度、强度承受着所配机构或机件的重量及合力。传动装置重锤机构动力传动机件包括各种类型、型号、规格、模数、齿数的齿轮,各种型式、规格的厚擦轮。与重锤机构动力传动机件配合的动力传动套轴传动机件包括各种类型、型号、规格、模数、齿数的齿轮,各种型号、规格的摩擦轮。动力传动套轴动力输出机件包括各种型号、规格的皮带轮、各种型号、规格、模数、齿数的齿轮,各种型号、规格的链轮,各种型式、规格的摩擦轮。重锤机构动力传动方法采用二次以上调速传动的称为复合性传动调速方法。复合性传动调速可以用各种类型、型号,规格的皮带轮或者链轮,各种类型、型号、规格、模数、齿数的齿轮或者各种型式、规格的摩擦轮搭配进行。主轴动力传动机件(原动力传动机件)包括各种类型、型号、规格的皮带轮、链轮;各种类型、型号、规格、模数、齿数的齿轮。皮带轮、链轮、齿轮、包括标准件和自制件。动力传动套轴装置。动力传动套轴包括(“二机”式动力传动套轴)。制造材料包括各种牌号、型号、规格的碳素圆钢、轴用合金钢,各种牌号、型号、规格的无缝钢管进行制造;各种牌号的铸钢铸造制造;各种牌号的可锻钢锻造制造。特征主轴(Mo轴)从动力传动套轴的中心孔穿过,二者有余量,套轴上装配传动机件、轴承、轴承座、动力输出机件等。传动机件传动机件包括各种型号、规格、模数、齿数的齿轮,各种形式、规格的摩擦轮。特征套轴上作为重力机构重锤传动机件从动配合机件,将重锤产生动力传递到套轴上。轴承、轴承座包括各种标准、型号、规格的滑动轴承、滚动轴承,以及与之配合的滑动轴承座、滚动轴承座;或者根据选用轴承的技术数据生产的非标准轴承座。特征作为动力传动套轴的支点受力,减少其工作中的动力消耗。动力输出机件包括各种型号、规格的皮带轮;各种型号、规格、模数、齿数的齿轮;各种型号、规格的链轮;各种形式、规格的摩擦轮。特征将套轴上的动力传递到发电机构的飞轮贮能装置上。定位件定位件的制做材料包括各种类型、型号、规格的圆钢、各种牌号、型号、规格的钢板;也可以采用各种牌号的铸铁、铸钢铸造,还可以采用各种牌号的可锻铁、可锻钢进行铸造。特征在动力传动套轴内圆孔内,装配时对主轴位置起定位作用。机架套轴用机架的制做材料包括采用各种型号、规格的槽钢、角钢、钢板、工字钢、V型钢、圆钢、矩形钢;也可以采用各种牌号的铸铁、铸钢进行铸造制造。特征机架的座板与轴承座配合,地脚与机座配合,对动力传动套轴机构成到定位支承作用。
4.重力—地球引力动力机的基本机型“一G”式重力—地球引力动力机。特征由一个重锤机构及配重平衡机构组成。“二G”式重力—地球引力动力机。特征机上的重锤机构为两组,机构夹角互为180°。“三G”式重力—地球引力动力机。特征机上的重锤机构为三组,机构夹角互为120°“四G”式重力—地球引力动力机。特征机上的重锤机构为四组,机构夹角互为90°“五G”式重力—地球引力动力机。特征机上的重锤机构为五组,机构夹角互为72°“六G”式重力—地球引力动力机。特征机上的重锤机构为六组,机构夹角互为60°。以上机型,如果主轴(Mo轴)力矩不平衡的,可采用配重于小力矩一方,平衡矩。
5.组合式重力—地球引力动力机的基本机型。“一G”-“一G”组合式重力—地球引力动力机特征两个同功率、同类型的“一G”式重力—地球引力动力机,共同采用一根主轴、一个“二机”式动力传动套轴装置,组合成一个机体,机上两个重锤机构互为180°;如果主轴力矩不平衡的,可以采用配重平衡力矩。“二G”—“二G”组合式重力—地球引力动力机。特征两个同功率,同类型的“二G”式重力—地球引力动力机,共同采用一根主轴、一个“二机”式动力传动套轴装置,组合成一个机体,机上四个重锤机构互为90;如果主轴力矩不平衡的,可以采用配重平衡力矩。“三G”—“三G”组合式重力—地球引力动力机。特征两个同功率,同类型的“三G”式重力—地球引力动力机,共同采用一根主轴、一个“二机”式动力传功套轴装置,组合成一个机体,机上六个重锤机构互为60;如果主轴力矩不平衡的,可以采用配重平衡力矩。“四G”—“四G”组合式重力—地球引力动力机。特征两个同功率、同类型的“四G”式重力—地球引力动力机,共同采用一根主轴,一个“二机”式动力传动套轴装置,组合成一个机体,机上八个重锤构互为45°;如果主轴力矩不平衡的,可以采用配重平衡力矩。“五G”—“五G”组合式重力—地球引力动力机。特征两个同功率、同类型的“五G”式重力—地球引力动力机,共同采用一根主轴,一个“二机”式动力传动套轴装置,组合成一个机体,机上十个重锤机构互为36°;如果主轴力矩不平衡的,可以采用配重平衡力矩。“六G”—“六G”组合式重力—地球引力动力机。特征两个同功率、同类型的“六G”式重力—地球引力动力机,共同采用一根主轴,一个“二机”式动力传动套轴装置,组合成一个机体,机上十二个重锤机构互为30°;如果主轴力矩不平衡的,可以采用配重平衡力矩。混合组合式重力—地球引力动力机基本机型。特征由两个不同功率,不同机型的重力—地球引力动力机共同采用一根主轴、一个“二机式”动力传动套轴装置,组合成一个机体;如果主轴力矩不平衡的,可以采用配重装置平衡力矩的。“一锤”式重锤机构、“二锤”式重锤机构、“三锤”式重锤机构以及联组式重锤机构都适用于重力—地球引力动力机基本机型、组合式重力—地球引力动力机基本型、混合组合式重力—地球引力动力机基本机型。
6.动力机构种类及技术方法内燃机(包括各种类型、功率的柴油机、汽油机)与传动调速装置组成的动力机构。水轮机(包括各种类型、型号、功率的水轮机)与传动调速装置组成的动力机构。电动机(包括各种类型、型号、功率的电动机)与传动调速装置组成的动力机构。标准传动调速装置包括各种型号、功率的ZDY、ZLY、ZSY渐开线圆柱齿轮减速器;各种型号、功率的NGW型、NGW—L型行星齿轮减速器;各种型号、功率的摆线针轮减速器;各种型号、功率的圆弧圆柱蜗杆减速器、圆柱蜗杆减速器非标准传动调速装置包括A型采用皮带轮,飞轮,皮带轮组合的传动速装置;B型采用皮带轮,飞轮,齿轮组合的传动调速装置;皮带轮包括各种类型、型号、规格的皮带轮;飞轮包括各种形式、规格的飞轮;齿轮包括各种类型、型号、模数、齿数的齿轮。
7.发电机构A型由传动机件、飞轮、变速器、发电机组成的发电机构。特征传动机件与重力—地球引力动力机动力传动套轴装置上的动力输出机件配合,飞轮起贮能作用,变速器起调速作用,满足发电机额定发电转速。B型由传动机件、飞轮、发电机组成的发电机构。特征取消了变速器,满足发电机额定转速是由传动机件调速来完成。以上两种机构的传动机件包括各种类型、型号、规格的皮带轮、链轮、摩擦轮;各种类型、型号、模数、齿数的齿轮。飞轮包括各种类型、功能、规格的飞轮;形式包括单飞轮方法,双飞轮方法。发电机构采用的变速器包括各种标准型号的ZDY、ZLY、ZSY渐开线圆柱齿轮减速器反用。各种标准型号的NGW、NGW—L型行星齿轮减速器反用。各种标准型号的KOPP—B型钢球无级变速器;KOPP—K型菱锥无级变速器。各种型号的FU型滚锥平盘无级变速器。各种类型、功能、规格的锥盘环盘无级变速器、钢环分离锥无级变速器、内锥轮输出式行星无级变速器、带式无级变速器、齿链式无级变速器。发电机包括各种标准型号、功率的发电机,以及根据发电原理自制的非标准发电机。传动机件选择皮带轮,链轮的,可以用张紧轮拉紧传动件(如皮带、链条)。动力机构A型传动调速器、B型传动调速器装置,也可以作为发电机构使用的传动调速装置。发电功率大于原动力机消耗功率,而原动力机为电动机,且电性匹配的重力—地球引力发电机,可以采用电压调压器、电流分配器等技术方法,使发电回供电动机工作。
8.制动方法和机罩(壳)采用制动器作为机器制动方法。特征制动主轴或者制动飞轮贮能调速传动装置。制动器包括各种标准型号、规格的外抱块式制动器,内涨蹄式制动器,带式制动器,盘式制动器,磁粉制动器,磁涡流制动器。机罩(壳)技术方法。特征保护重力—地球引力动力机,动力机构传动装置,发电机构飞轮贮能调速传动装置。机罩形状为箱罩(壳)式,半圆形罩(壳)式,矩形罩(壳)式,圆形罩(壳)式,可密封、或者半密封、间隙密封。制作材料包括各类型、型号、规格的钢型材、铝合金型材、钢板、铝合金板、钢网;罩(壳)上设计吊环。
全文摘要
重力——地球引力发电机是由重力——地球引力动力机、动力机构、发电机构组成的新型发电机器。
文档编号F03G3/00GK1321834SQ0111675
公开日2001年11月14日 申请日期2001年4月21日 优先权日2001年4月21日
发明者贾元丁 申请人:贾元丁
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