改进型重力运动机及其实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种改进型重力运动机，包括支架，以及水平设置在支架上的转轴，所述转轴为两个并在支架上竖直间隔设置且在其上设有轴承，并在支架上绕过两转轴设置一循环的活动带，该活动带通过支架上设置的轨道进行循环；所述活动带外侧沿其循环方向均布设有数个重力机构；所述重力机构包括与活动带固定的支板，分别在支板上下两侧设置的互不相邻且容积相等的各一个容器，以及连通两容器的管道。本发明基于能量守恒定律，是利用高低连通的两个腔室，使液体在腔室内能够受重力作用由高到低流动，利用液体的重力势能克服转轴很小的摩擦力并推动活动带运动，实现重力势能到动能的转化，而剩余的能量就可以通过转轴和轴承对外输出，带动其他机械做功。
【专利说明】改进型重力运动机及其实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种改进型重力运动机及其实现方法。
【背景技术】
[0002]目前，公知的动力运动机有内燃机和电动机等，他们在工作中要消耗燃油和电能，随着现在能源资源情况的日益恶化，化学能源越来越短缺，并且十分污染环境。另外虽有风能、太阳能等清洁能源作为动力的运动机，但其受到环境、地理等因素并不能大规模普及。因此，发明创造一种利用其他清洁能源作为动力并可广泛普及的运动机为人们所需。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提供一种环保清洁且不受地理、环境、天气等因素困扰、在有重力存在的地方均可使用的改进型重力运动机。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下两种技术方案:
其一
改进型重力运动机，包括支架，水平设置在支架上的转轴，以及通过轴承安装在转轴上且中空的转轮，其中，所述转轮的形状为由环形侧壁板和两个圆形侧板构成圆柱体形状，转轴与圆柱体的中轴线同轴，所述转轮的内部由N个以其中轴线为中心呈圆周均布的主隔板分隔为相应数量的腔，每个腔上均设有注液孔和与之匹配的孔塞，并且在每个腔中又由两个副隔板将其分隔为三个由中轴线向外辐射的室，其中，最内和最外两个室的容积相等，一个腔的最外的室通过管道与其一侧相邻X的腔的最内的室连通，N、X均为自然数，且N >5，X e [Ι,Ν/2-l]。
[0005]其二
改进型重力运动机，包括支架，以及水平设置在支架上的转轴，所述转轴为两个，其二者在支架上竖直间隔设置且在其上设有轴承，并在支架上绕过两转轴设置一循环的活动带，该活动带通过支架上设置的轨道进行循环；所述活动带外侧沿其循环方向均布设有数个重力机构；所述重力机构包括与活动带固定的支板，分别在支板上下两侧设置的互不相邻且容积相等的各一个容器，以及连通两容器的管道，并在容器上设置注液孔和与之匹配的孔塞。
[0006]为了便于容器间的液体流动，所述支板相对于活动带表面呈倾斜状或水平状。
[0007]为了加强支板的支撑强度，所述支板下侧还设有斜撑架。
[0008]基于上述结构基础，本发明还提供了该改进型重力运动机的实现方法，包括如下步骤:
(1)通过注液孔向每个重力机构中的一个容器内注满液体，并用孔塞封闭注液孔；
(2)在一个重力机构中，液体因重力作用均聚集在下侧的容器中，在两个转轴连线两侧的重力机构产生的以转轴为支点的力矩不相等，活动带在该力矩差作用下绕两转轴转动；
(3)当活动带转动到新的位置时，容器内的液体再次由高到低流动，聚集在支板下侧的容器内，重复步骤(2)的过程使活动带再次转动。
[0009]其中所述液体为水。
[0010]本发明的设计原理基于能量守恒定律，主要是利用高低连通的两个腔室，使液体在腔室内能够受重力作用由高到低流动，利用液体的重力势能克服转轴很小的摩擦力并推动转轮转动或活动带运动，实现重力势能到动能的转化，而剩余的能量就可以通过转轴和轴承对外输出，带动其他机械做功。
[0011]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
(I)本发明通过主副隔板将转轮内部隔出相等的室并在其内装一定液体，利用其形状上的便利使液体在重力作用下由高到低流动，并由此产生不相等的扭矩使转轮转动，实现液体的重力势能到转轮的动能的转化，或者循环的活动带设置重力机构，结合其上下设置的容器并在其内装一定液体，同样达到前述效果，在该转化过程中既不产生污染和噪音，又不耗费燃料和电能，也不受地理环境和天气等因素的限制，具有突出的实质性特点和显著的进步，并且其结构简单，易于实施，只要在有重力的地方均可使用，其多余的能量可以通过转轴输出，带动其他机械做功，尤其是在交通不便、环境恶劣、路途遥远等电力不足的地方，更能发挥其作用，具有广泛的市场应用前景，且其实施利国利民，适合推广应用。
[0012](2)本发明中液体优选为水，不仅价格便宜，而且收集采集方便，并且使用无污染，有效地保证本发明优越的环保能力，并且在寒冷地区使用时，只需将水换成其他凝固点低的液体即可克服。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明-实施例1的结构示意图。
[0014]图2为本发明-实施例1中转轮的结构示意图。
[0015]图3为本发明-实施例2的结构示意图。
[0016]图4为本发明-实施例2中重力机构的结构示意图。
[0017]上述附图中，附图标记对应的部件名称如下:
1-支架，2-转轴，3-转轮，4-活动带，5-重力机构，6-支板，7-容器，8-斜撑架。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
[0019]实施例1
如图1和图2所示，该改进型重力运动机，包括支架1，水平设置在支架上的转轴2，以及通过轴承安装在转轴上且中空的转轮3，其中，所述转轮的形状为由环形侧壁板和两个圆形侧板构成圆柱体形状，转轴与圆柱体的中轴线同轴，所述转轮的内部由60个以其中轴线为中心呈圆周均布的主隔板分隔为相应数量的腔，每个腔上均设有注液孔和与之匹配的孔塞，并且在每个腔中又由两个副隔板将其分隔为三个由中轴线向外辐射的室，其中，最内和最外两个室的容积相等，一个腔的最外的室通过管道与其一侧相邻2的腔的最内的室连通。所有的副隔板分别构成两个同心圆。
[0020]进一步地，连通两个室的管道的大小、数量、位置均按实际情况设置，以保证在任意位置两个室内的液体均能自由流动。
[0021]其实现方法是:先将相互连通的室中的一个装满水并封闭；此时，因水受重力作用，在连通的室内水会聚集于低处，又因相互连通的两个室的位置相对于转轴中心竖线并不均等，如果最外的室是连通逆时针相邻的最内的室，那么转轴中心竖线左侧部分聚集的水相对右侧部分更靠近转轴中心，即转轴中心竖线左侧的水产生的以转轮中轴线为支点的力矩小于右侧，在此力矩差作用下，转轮便顺时针转动，反之亦然；当转轮达到新的位置时，室内的水再次由高到低流动，由此重复即可使转轮再次转动。
[0022]该实现过程基于能量守恒定律，具体来讲，将由副隔板分隔出的三个室由内至外标记为A、B、C三个区，对应每个腔按自然数标记，即本实施例中管道连通的室为A1-C4，A2-C5, A3-C6,......，A57-C60，A58-C1，A59-C2，A60-C3。
[0023]由于A区的每一个室与C区的每一个室容积相等，其内装的水的重量也相同，假设其中的水均衡分布，则转轮应当保持平衡，但是由于水受重力作用流动，会在低处聚集，图2中左侧部分的水主要聚集在距转轴较近的位置，而右侧部分的水主要聚集在距转轴较远的位置，如此产生的以转轴中心为支点的力矩并不相等；即竖直直径右侧的重力力矩大于竖直直径左侧的重力力矩，此力矩差具有的能量首先用于克服转轴的摩擦力做功，而现有技术完全有能力将转轴的摩擦力降低到一个很小的数值，因此被摩擦力消耗掉的能量也完全小于该力矩差具有的能量，由此剩余的能量即可推动转轮顺时针转动。
[0024]转轮转动后必将达到新的平衡点，此时，右侧部分A区室内的水又会在重力作用下再次流向C区对应的室，左侧部分C区室内的水又会在重力作用下再次流向A区对应的室，从而再次打破平衡，使转轮转动，如此转轮在平衡和不平衡之间反复变动，相应地也不断转动，由此实现了水的重力势能转化为转轮的动能，多余的能量可以通过转轴输出，带动其他机械做功。
[0025]实施例2
如图3和图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，所采用的结构有一定不同，但其实现原理相同，具体来讲，该改进型重力运动机，包括支架(图中省略)，以及水平设置在支架上的转轴，所述转轴为两个，其二者在支架上竖直间隔设置且在其上设有轴承，并在支架上绕过两转轴设置一循环的活动带4，该活动带通过支架上设置的轨道进行循环；所述活动带外侧沿其循环方向均布设有数个重力机构5 ;所述重力机构包括与活动带固定的支板6，分别在支板上下两侧设置的互不相邻且容积相等的各一个容器7，以及连通两容器的管道，并在容器上设置注液孔和与之匹配的孔塞。为了便于容器间的液体流动，所述支板相对于活动带表面呈倾斜状。为了加强支板的支撑强度，所述支板下侧还设有斜撑架8。
[0026]其实现方法为:先通过注液孔向每个重力机构中的一个容器内注满液体，并用孔塞封闭注液孔；此时在一个重力机构中，液体因重力作用均聚集在下侧的容器中，在两个转轴连线两侧的重力机构产生的以转轴为支点的力矩不相等，活动带在该力矩差作用下绕两转轴转动；当活动带转动到新的位置时，容器内的液体再次由高到低流动，聚集在支板下侧的容器内，重复上述过程使活动带再次转动。
[0027]众所周知，使用秤在称东西时，是用秤砣左右移动来达到平衡的，当秤砣在平衡点附件左右移动时，小小的秤砣就能够决定比自己重很多的物体上下移动，本实施例结合实施例I和上述原理，两转轴中心连线两侧在正常情况下应当是保持平衡的，当在重力机构中加入一个容器量的水后，由于重力机构也是均衡分布，那整体也应当是平衡的，但此时重力机构内的水会因重力作用由高的容器流向低的容器聚集，而两容器相对于两转轴中心连线的距离是不等的，因此，水的重力是重力机构产生的以转轴中心为支点的力矩也是不等的，在此力矩差的作用下，重力机构能够带动活动带绕转轴转动，去达到新的平衡；而当新平衡点时，水又会在重力作用下往低处聚集，进而重复上述过程进行转动。
[0028] 按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述设计原理的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明所公开的内容基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.改进型重力运动机，包括支架，水平设置在支架上的转轴，以及通过轴承安装在转轴上且中空的转轮，其中，所述转轮的形状为由环形侧壁板和两个圆形侧板构成圆柱体形状，转轴与圆柱体的中轴线同轴，其特征在于，所述转轮的内部由N个以其中轴线为中心呈圆周均布的主隔板分隔为相应数量的腔，每个腔上均设有注液孔和与之匹配的孔塞，并且在每个腔中又由两个副隔板将其分隔为三个由中轴线向外辐射的室，其中，最内和最外两个室的容积相等，一个腔的最外的室通过管道与其一侧相邻X的腔的最内的室连通，N、X均为自然数，且 N 彡 5，X e [1，Ν/2-1]。
2.改进型重力运动机，包括支架，以及水平设置在支架上的转轴，其特征在于，所述转轴为两个，其二者在支架上竖直间隔设置且在其上设有轴承，并在支架上绕过两转轴设置一循环的活动带，该活动带通过支架上设置的轨道进行循环；所述活动带外侧沿其循环方向均布设有数个重力机构；所述重力机构包括与活动带固定的支板，分别在支板上下两侧设置的互不相邻且容积相等的各一个容器，以及连通两容器的管道，并在容器上设置注液孔和与之匹配的孔塞。
3.根据权利要求2所述的改进型重力运动机，其特征在于，所述支板相对于活动带表面呈倾斜状。
4.根据权利要求2所述的改进型重力运动机，其特征在于，所述支板下侧还设有斜撑架。
5.由权利要求2?4任一项所述的改进型重力运动机的实现方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)通过注液孔向每个重力机构中的一个容器内注满液体，并用孔塞封闭注液孔； (2)在一个重力机构中，液体因重力作用均聚集在下侧的容器中，在两个转轴连线两侧的重力机构产生的以转轴为支点的力矩不相等，活动带在该力矩差作用下绕两转轴转动； (3)当活动带转动到新的位置时，容器内的液体再次由高到低流动，聚集在支板下侧的容器内，重复步骤(2)的过程使活动带再次转动。
6.根据权利要求5所述的改进型重力运动机的实现方法，其特征在于，所述液体为水。
【文档编号】F03G3/00GK104196687SQ201410332810
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】杨云霄 申请人:杨云霄