專利名稱：重力運(yùn)動(dòng)機(jī)及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種重力運(yùn)動(dòng)機(jī)及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
目前，公知的動(dòng)力運(yùn)動(dòng)機(jī)有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)等，他們?cè)诠ぷ髦幸娜加秃碗娔埽S著現(xiàn)在能源資源情況的日益惡化，化學(xué)能源越來(lái)越短缺，并且十分污染環(huán)境。另外雖有風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源作為動(dòng)力的運(yùn)動(dòng)機(jī)，但其受到環(huán)境、地理等因素并不能大規(guī)模普及。因此，發(fā)明創(chuàng)造一種利用其他清潔能源作為動(dòng)力并可廣泛普及的運(yùn)動(dòng)機(jī)為人們所需。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種環(huán)保清潔且不受地理、環(huán)境、天氣等因素困擾、在有重力存在的地方均可使用的重力運(yùn)動(dòng)機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
重力運(yùn)動(dòng)機(jī)，包括支架，水平設(shè)置在支架上的轉(zhuǎn)軸，以及通過軸承安裝在轉(zhuǎn)軸上且中空的轉(zhuǎn)輪，其中，所述轉(zhuǎn)輪的形狀為由環(huán)形側(cè)壁板和兩個(gè)圓形側(cè)板構(gòu)成圓柱體形狀，轉(zhuǎn)軸與圓柱體的中軸線同軸；所述轉(zhuǎn)輪的內(nèi)腔由數(shù)個(gè)以其中軸線為中心呈圓周均布的隔板分隔為相應(yīng)數(shù)量且互不相通的腔室，每個(gè)腔室上均設(shè)有注液孔和與之匹配的孔塞，并且所述隔板上具有至少一個(gè)與轉(zhuǎn)輪中軸線平行的彎折。作為一種優(yōu)選，所述隔板上的彎折數(shù)量為兩個(gè)。作為另一種優(yōu)選，所述隔板上的彎折數(shù)量為若干個(gè)，使隔板呈圓弧形。基于上述硬件基礎(chǔ)，本發(fā)明還提供了該重力運(yùn)動(dòng)機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法，包括如下步驟:
(1)通過注液孔向每個(gè)腔室內(nèi)注入同等質(zhì)量的相同液體，并用孔塞封閉注液孔；
(2)以轉(zhuǎn)輪中心豎線對(duì)稱的兩側(cè)腔室中的液體均由腔室內(nèi)的高處流到低處，致使轉(zhuǎn)輪以轉(zhuǎn)輪中心豎線為界的兩側(cè)的液體重力產(chǎn)生的以轉(zhuǎn)輪中軸線為支點(diǎn)的力矩不相等，轉(zhuǎn)輪在該力矩差作用下轉(zhuǎn)動(dòng)；
(3)當(dāng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)到新的位置時(shí)，腔室內(nèi)的液體再次由高到低流動(dòng)，重復(fù)步驟(2)的過程使轉(zhuǎn)輪再次轉(zhuǎn)動(dòng)。其中，所述液體為水。進(jìn)一步地，所述步驟(I)中每個(gè)腔室內(nèi)注入液體的體積占腔室容積的40% 60%。具體來(lái)講，所述步驟(I)中每個(gè)腔室內(nèi)注入液體的體積占腔室容積的50%。本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理基于能量守恒定律，主要是在轉(zhuǎn)輪內(nèi)設(shè)置有彎折的隔板，使液體在轉(zhuǎn)輪的腔室內(nèi)能夠受重力作用由高到低流動(dòng)，利用液體的重力勢(shì)能克服轉(zhuǎn)軸很小的摩擦力并推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)重力勢(shì)能到動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，而剩余的能量就可以通過轉(zhuǎn)軸和軸承對(duì)外輸出，帶動(dòng)其他機(jī)械做功。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明通過有彎折的隔板將轉(zhuǎn)輪內(nèi)腔分隔為數(shù)個(gè)均等的腔室并在其內(nèi)填裝一定量的液體，利用腔室不規(guī)則的形狀使液體在重力作用下由高到低流動(dòng)，并由此產(chǎn)生不相等的扭矩使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)液體的重力勢(shì)能到轉(zhuǎn)輪的動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，在該轉(zhuǎn)化過程中既不產(chǎn)生污染和噪音，又不耗費(fèi)燃料和電能，也不受地理環(huán)境和天氣等因素的限制，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，并且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，只要在有重力的地方均可使用，其多余的能量可以通過轉(zhuǎn)軸輸出，帶動(dòng)其他機(jī)械做功，尤其是在交通不便、環(huán)境惡劣、路途遙遠(yuǎn)等電力不足的地方，更能發(fā)揮其作用，具有廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景，且其實(shí)施利國(guó)利民，適合推廣應(yīng)用。(2)本發(fā)明中隔板的彎折數(shù)越多越利于液體流動(dòng)，更有利用轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)做功，由此提供轉(zhuǎn)輪輸出的能量。(3)本發(fā)明中每個(gè)腔室的液體填裝量為其容積的50%左右最佳，能夠充分保證液體在腔室內(nèi)來(lái)回流動(dòng)不受其自動(dòng)的影響，并能夠減少本發(fā)明整體的投入。(4)本發(fā)明中液體優(yōu)選為水，不僅價(jià)格便宜，而且收集采集方便，并且使用無(wú)污染，有效地保證本發(fā)明優(yōu)越的環(huán)保能力，并且在寒冷地區(qū)使用時(shí)，只需將水換成其他凝固點(diǎn)低的液體即可克服。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明-實(shí)施例1中轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明-實(shí)施例2中轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明-實(shí)施例3中轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。上述附圖中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的部件名稱如下:1-支架，2-轉(zhuǎn)軸，3-轉(zhuǎn)輪。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。實(shí)施例1
如圖1和圖2所示，該重力運(yùn)動(dòng)機(jī)，包括支架1，水平設(shè)置在支架上的轉(zhuǎn)軸2，以及通過軸承安裝在轉(zhuǎn)軸上且中空的轉(zhuǎn)輪3，其中，所述轉(zhuǎn)輪的形狀為由環(huán)形側(cè)壁板和兩個(gè)圓形側(cè)板構(gòu)成圓柱體形狀，轉(zhuǎn)軸與圓柱體的中軸線同軸；所述轉(zhuǎn)輪的內(nèi)腔由數(shù)個(gè)以其中軸線為中心呈圓周均布的隔板分隔為相應(yīng)數(shù)量且互不相通的腔室(約60個(gè))，每個(gè)腔室上均設(shè)有注液孔和與之匹配的孔塞，并且所述隔板上具有一個(gè)與轉(zhuǎn)輪中軸線平行的彎折，該彎折方向相對(duì)于轉(zhuǎn)輪中心呈逆時(shí)針方向?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)，該重力運(yùn)動(dòng)機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法如下:
首先通過注液孔分別向每個(gè)腔室內(nèi)注入相當(dāng)于該腔室容積50%的水，并用孔塞封閉注液孔；此時(shí)，腔室內(nèi)的水受重力，以轉(zhuǎn)輪中心豎線對(duì)稱的兩側(cè)腔室中的液體均由腔室內(nèi)的高處流到低處，致使轉(zhuǎn)輪以轉(zhuǎn)輪中心豎線為界的兩側(cè)的液體重力產(chǎn)生的以轉(zhuǎn)輪中軸線為支點(diǎn)的力矩不相等，轉(zhuǎn)輪在該力矩差作用下轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)到新的位置時(shí)，腔室內(nèi)的液體再次由高到低流動(dòng)，由此重復(fù)即可使轉(zhuǎn)輪再次轉(zhuǎn)動(dòng)。
對(duì)于其作用原理基于能量守恒定律，作用方式具體來(lái)說(shuō)，以圖2中圓形的水平直徑和豎直直徑為參考線，在豎直直徑左側(cè)，分別從上和下側(cè)靠近水平直徑的兩個(gè)腔室共四個(gè)腔室由上至下依次設(shè)為A、B、C、D，在豎直直徑右側(cè)，與前述四個(gè)腔室位置對(duì)應(yīng)的四個(gè)腔室由上至下依次設(shè)為a、b、c、d，相應(yīng)地，A腔室與d腔室以圓心呈中心對(duì)稱。按照幾何學(xué)原理，此時(shí)，以豎直直徑為界的左右兩側(cè)腔室內(nèi)的空間相等。當(dāng)每個(gè)腔室內(nèi)均注入50%的水后，左右兩側(cè)腔室內(nèi)的水的質(zhì)量也相等，其重力產(chǎn)生的以圓心為支點(diǎn)的力矩也相等，由此轉(zhuǎn)輪保持平衡。但是，由于液體在重力作用下具有流動(dòng)性，會(huì)由高至低流動(dòng)，同時(shí)由于隔板有彎折的設(shè)計(jì)形式使每個(gè)腔室的容積形狀并不是標(biāo)準(zhǔn)的扇形，而是由相應(yīng)彎折的兩段空間拼接而成，因此水在腔室內(nèi)會(huì)受重力作用向低處流動(dòng)，在圖2中表現(xiàn)形式即為A、B、C、D四個(gè)腔室內(nèi)的水向圓心處聚集，而a、b、c、d四個(gè)腔室內(nèi)的水向圓的邊緣聚集，如此一來(lái)，水的流動(dòng)引起豎直直徑左右兩側(cè)的重心分布不均，即豎直直徑左側(cè)的重心偏心圓心，而豎直直徑右側(cè)的重心遠(yuǎn)離圓心，二者以圓心為支點(diǎn)產(chǎn)生的力矩不相等，即豎直直徑右側(cè)的重力力矩大于豎直直徑左側(cè)的重力力矩，此力矩差具有的能量首先用于克服轉(zhuǎn)軸的摩擦力做功，而現(xiàn)有技術(shù)完全有能力將轉(zhuǎn)軸的摩擦力降低到一個(gè)很小的數(shù)值，因此被摩擦力消耗掉的能量也完全小于該力矩差具有的能量，由此剩余的能量即可推動(dòng)轉(zhuǎn)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)后必將達(dá)到新的平衡點(diǎn)，此時(shí)，腔室內(nèi)的水又會(huì)在重力作用下再次往右側(cè)流動(dòng)，從而再次打破平衡，使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，如此轉(zhuǎn)輪在平衡和不平衡之間反復(fù)變動(dòng)，相應(yīng)地也不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)了水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)輪的動(dòng)能，多余的能量可以通過轉(zhuǎn)軸輸出，帶動(dòng)其他機(jī)械做功。實(shí)施例2
如圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，所述隔板上的彎折數(shù)量為兩個(gè)，即隔板由轉(zhuǎn)輪中軸線起彎折變 線兩次，如此設(shè)計(jì)使腔室內(nèi)的高低更為不平整，水在其內(nèi)時(shí)更容易受重力作用流動(dòng)，提高了使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的精度。其他結(jié)構(gòu)和作用原理、方式與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3
如圖4所示，本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于，所述隔板上的彎折數(shù)量為若干個(gè)，使隔板呈圓弧形，由此而來(lái)腔室內(nèi)的高低更為不平整，水在其內(nèi)時(shí)更容易受重力作用流動(dòng)，進(jìn)一步提高了使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的精度。其他結(jié)構(gòu)和作用原理、方式均與前兩個(gè)實(shí)施例相同。按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。值得說(shuō)明的是，基于上述設(shè)計(jì)原理的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本發(fā)明所公開的內(nèi)容基礎(chǔ)上做出的一些無(wú)實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)或潤(rùn)色，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本發(fā)明一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.重力運(yùn)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括支架，水平設(shè)置在支架上的轉(zhuǎn)軸，以及通過軸承安裝在轉(zhuǎn)軸上且中空的轉(zhuǎn)輪，其中，所述轉(zhuǎn)輪的形狀為由環(huán)形側(cè)壁板和兩個(gè)圓形側(cè)板構(gòu)成圓柱體形狀，轉(zhuǎn)軸與圓柱體的中軸線同軸；所述轉(zhuǎn)輪的內(nèi)腔由數(shù)個(gè)以其中軸線為中心呈圓周均布的隔板分隔為相應(yīng)數(shù)量且互不相通的腔室，每個(gè)腔室上均設(shè)有注液孔和與之匹配的孔塞，并且所述隔板上具有至少一個(gè)與轉(zhuǎn)輪中軸線平行的彎折。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力運(yùn)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述隔板上的彎折數(shù)量為兩個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重力運(yùn)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述隔板上的彎折數(shù)量為若干個(gè)，使隔板呈圓弧形。
4.由權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的重力運(yùn)動(dòng)機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)通過注液孔向每個(gè)腔室內(nèi)注入同等質(zhì)量的相同液體，并用孔塞封閉注液孔； (2)以轉(zhuǎn)輪中心豎線對(duì)稱的兩側(cè)腔室中的液體均由腔室內(nèi)的高處流到低處，致使轉(zhuǎn)輪以轉(zhuǎn)輪中心豎線為界的兩側(cè)的液體重力產(chǎn)生的以轉(zhuǎn)輪中軸線為支點(diǎn)的力矩不相等，轉(zhuǎn)輪在該力矩差作用下轉(zhuǎn)動(dòng)； (3)當(dāng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)到新的位置時(shí)，腔室內(nèi)的液體再次由高到低流動(dòng)，重復(fù)步驟(2)的過程使轉(zhuǎn)輪再次轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的重力運(yùn)動(dòng)機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述液體為水。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所 述的重力運(yùn)動(dòng)機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟(I)中每個(gè)腔室內(nèi)注入液體的體積占腔室容積的40% 60%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重力運(yùn)動(dòng)機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟(I)中每個(gè)腔室內(nèi)注入液體的體積占腔室容積的50%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種重力運(yùn)動(dòng)機(jī)，包括支架，水平設(shè)置在支架上的轉(zhuǎn)軸，以及通過軸承安裝在轉(zhuǎn)軸上且中空的轉(zhuǎn)輪，其中，所述轉(zhuǎn)輪由環(huán)形側(cè)壁板和兩個(gè)圓形側(cè)板構(gòu)成圓柱體形狀，轉(zhuǎn)軸與圓柱體的中軸線同軸；所述轉(zhuǎn)輪的內(nèi)腔由數(shù)個(gè)以其中軸線為中心呈圓周均布的隔板分隔為相應(yīng)數(shù)量且互不相通的腔室，每個(gè)腔室上均設(shè)有注液孔和與之匹配的孔塞，并且所述隔板上具有至少一個(gè)與轉(zhuǎn)輪中軸線平行的彎折。本發(fā)明基于能量守恒定律，在轉(zhuǎn)輪內(nèi)設(shè)置有彎折的隔板，使液體在轉(zhuǎn)輪的腔室內(nèi)能夠受重力作用由高到低流動(dòng)，利用液體的重力勢(shì)能克服轉(zhuǎn)軸很小的摩擦力并推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)重力勢(shì)能到動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，而剩余的能量就可以通過轉(zhuǎn)軸和軸承對(duì)外輸出，帶動(dòng)其他機(jī)械做功。
文檔編號(hào)F03G3/00GK103225591SQ201310162020
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月6日
發(fā)明者楊云霄 申請(qǐng)人:楊云霄