專利名稱：重力車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于新能源開發(fā)。
當今世界能源種類很多，但在各種車輛上、輪船上以重力為能源來牽引車輛，推動輪船，并且發(fā)電的機器還沒有。當然，從廣義上來說，人們對于水力的利用，車輛在下坡路時的滑行，以及自行車等，其實就是一種特定條件下的重力車；美國國家航天局的人發(fā)明的能把豎直向下的重力的好一部分轉變成水平向前方向的推動力因而能使人每小時行走30公里的彈簧助行器，可以說是一種在各種條件下都比較充分地利用了系統(tǒng)內重力作動力的重力器具(見附資料)。
本發(fā)明的目的現(xiàn)有的車輛、輪船等基本上都以石油為能源，通過內燃機轉化為動力，它不僅制造復雜成本高，而且產生了嚴重的空氣污染和聲音污染問題，還面臨著石油能源的危機；在發(fā)電方面，以燃料為能源的電站也存在以上問題，以風為能源局限性又很大，以太陽為能源在目前階段不僅成本高且效率只有13％，以原子能為能源不但程序復雜成本高，也存在著污染等威脅。若果以重力為能源，不僅不受任何條件限制，而且機子結構簡單，造價低廉，功率特高，如一輛重10噸功率為100馬力的汽車，當它以10米/秒的速度運行時，依公式P＝FV，所需的牽引力為7350牛頓，而汽車的重力卻是牽引力的13倍，讓重力作動力，那么其功率則也為汽車功率的13倍，即1300馬力，這就是說，用汽車重力的1/13就可以克服摩擦力等阻力牽引汽車以10米/秒的速度行駛，用其余的12/13的重力就可以發(fā)出926.5千瓦的電。假使有一列125節(jié)車皮，每節(jié)自重60噸的列車在一直徑為300米的園形傾斜軌道上以10米/秒的速度做園周運動，那么其重力除了維持列車速度之外，還可以向外提供100萬千瓦的電力，即相當于一個劉家峽電站的裝機容量。即使機械效率為90％，我們也可以得到90萬千瓦的電能。在這里我們且不說列車的重力和鐵軌對列車的支持力所產生的能使列車無須外力推動自己就能在園形軌道上運動的合力即向心力的作用。如果路有15°的坡度，提供動力的重力也只減少3％，無足輕重。自然，重力車不存在空氣污染問題，聲音污染也要小的多?？梢姡亓噷θ祟惖纳婧桶l(fā)展的意義是巨大的。
發(fā)明的內容主要是通過一些裝置，把車了本身豎直向下的重力轉換為水平向前的動力。這可以通過活塞式頂桿、傳動桿、中介齒輪、鏈條、傳動齒輪和動力齒輪等相互協(xié)調動作來實現(xiàn)；也可以通過活塞式頂桿、杠桿、連桿、曲軸、鏈條和動力齒輪等來實現(xiàn)；還可以通過活塞式頂桿、活塞式傳動桿及液壓傳動裝置等來實現(xiàn)。
1、活塞式頂桿。用結實而輕巧的材料制成輻射狀框架取代輪胎，車框架上裝入可以靈活進出滑動的類似活塞的頂桿；頂桿的里端有與輪面垂直的直角狀頂片，并沿徑向套有可使桿在不受地面作用力時恢復到原位的彈簧；桿的外端與弧狀金屬靴相連，靴可增大與地面接觸的面積，靴之間的間隙在2厘米左右。在弧狀金屬靴的外面套有一個橡膠外胎，以減弱與地面的碰撞和防止塵埃。
2、傳動桿。當與地面接觸且達到中央位置某一弧狀金屬靴因受地面對輪子的支持力作用(其大小等于車子的重力)使活塞桿上頂的時候，桿里端的直角狀金屬片正好頂在位于輪子外側上部且跟地面垂直的傳動桿上，并且達到了頂幅的最大值(2.5厘米左右，相當于一般車子的輪胎與地面按觸中點的壓縮量)。傳動桿裝在車輪上方、車箱底面的框架上。傳動桿的上部套有一彈力略大于外胎恢復力的彈簧，當活塞式頂桿不頂傳動桿的時候，彈力立刻使傳動桿回到原來的位置。
3、中介齒輪。在車箱底面的框架上有一齒數、齒長和齒距適度(即相鄰兩齒遠端距離為傳動桿的頂幅值)的中介齒輪，當傳動桿上頂時候，傳動桿的上端正好頂在中介齒輪的一個與傳動桿基本垂直的齒上，于是傳動桿將地面的支持力傳給中介齒輪，而后傳動桿因所受到的力由最大逐漸減小為零它便在彈力作用下馬上回到原位，中介齒輪則因受力矩作用轉過一定角度。接著后一個弧狀金屬靴又把地面的支持力通過傳動桿傳給中介齒輪的后一個齒上，于是中介齒輪又轉過一定角度。如此循環(huán)往復，中介齒輪便把傳動桿的直線運動變?yōu)閳@周運動而不停地轉動起來。當然也可以采用類似內燃機的活塞式頂桿、放大活塞式頂桿行程的杠桿、連桿、曲軸、鏈條(或傳動齒輪)和動力齒輪，把活塞式頂桿的直線運動變?yōu)榍S的園周運動(見圖六)。利用活塞式頂桿和活塞式傳動桿將地面支持力傳遞給液壓傳動裝置，液壓傳動裝置再將其變?yōu)檐囕喌膱@周運動，可采用現(xiàn)成技術。
4、動力齒輪。在后車軸的中間位置裝上一個直徑大小適度，齒數與活塞式頂桿數比為1∶1的動力齒輪。動力齒輪和與中介齒輪同軸的一個大齒輪通過鏈條或傳動齒輪相連，那么車子的重力最終便轉換成了車輪的動力，推動車子運動起來。將與中介齒輪同軸的另一個大齒輪通過鏈條或傳動齒輪跟車上的發(fā)電機軸齒輪相連，那么發(fā)電機便轉動起來。
當動力齒輪與傳動齒輪分離或傳動桿與頂桿脫離接觸，車子就得不到動力作用，而只受到發(fā)電設備的阻力作用而停下。當然須很快停下時，還得用其它裝置來制動，如采用傳統(tǒng)制動裝置或我國新發(fā)明的慣性制動系統(tǒng)等。
若在動力齒輪與中介齒輪同軸的大齒輪中間再加入一個傳動齒輪，那么車子就會反向運動起來。連桿曲軸式重力車的倒行技術也類似，即在動力齒輪與曲軸上的齒輪之間再加入一個傳動齒輪即可。
以上所述用方塊圖表示，即圖7所示的。
在制造重力車時可根據車子的重力大小采取不同的重力轉換為動力的形式。重力車作為動力的后輪，當然也可以是雙輪，也可以是單輪，這要按照不同需要來確定；同時，它也無須外面的膠胎，就像日本等國有人發(fā)明的粗條大條帽代替鋼圈車胎那樣。各類重力車的作為動力的后輪，根據車重和要求不同可以是一對，也可以是多對；后輪為一對時，二輪的頂桿頂動相差可以為零，但以相差90℃為好，后輪為兩對或兩對以上時，每對輪子的頂桿頂動相差可以為零，但相鄰的兩對間的相差以90℃為好，以求轉動均勻平穩(wěn)?？墒撬鼌s無須飛輪，因為車輪的慣性就起到了飛輪的作用。輪子可大可小，大了的話每個輪子上的頂桿數就多一些。反之亦然。
重力車的外型盡可能要使其為流線形；用來發(fā)電的重力車必不須是流線型，且以封閉式為好，以求將空氣阻力減小到最低程度，從而減少自身對重力的消耗，發(fā)出更多的電來。
重力車在運動過程中，由于頂桿頂動的能量被中介齒輪或連桿曲軸或液壓傳動裝置所吸收，所以重力車在各種路面上行駛其振動都很輕微。
利用重力車的原理發(fā)電，最簡便的辦法是讓一輛重力車在園形傾斜路線上或鐵軌上運行，此時重力車的質量大小和發(fā)電機的功率大小可依需要而定；但大、中型重力發(fā)電應采取在園形傾斜鐵道上，讓列車式的首尾相連的一環(huán)重力車發(fā)電，或是不同半徑或地下，地上和高架相結合的立體軌道的多環(huán)重力車發(fā)電；此時弧狀金屬靴外就可以無須減碰橡膠外胎了。
置于船倉內或船低層內的園形或橢圓形傾斜軌道上運動的首尾相連的一環(huán)或多環(huán)小列車式重力車所發(fā)出的電，可為船泊提供動力。
無論那種重力車發(fā)電系統(tǒng)，其重力車的運行速度必須滿足公式F向心力＝ ，其中m為重力車的質量，R為圓形傾斜軌道的圓錐面母線長，v為重力車的速度。
發(fā)電重力車在圓形傾斜軌道上運行時，由于其動力是車子的重力和路面(或鐵軌面)對車子的支持力所產生的合力即向心力提供的，所以重力車本身消耗的重力部分很少，它僅是用來克服空氣阻力和機械摩擦等。
各種發(fā)電重力車的運行、速度調節(jié)、停行、發(fā)電、輸電等過程，可以通過遙控來操縱。
另外，重力車的模型是做出來了，但它自己并不會行走，原因是手工活誤差大，遠遠達不到類似種表機械的精確度，而只能用來說明重力車的原理。
附圖
一、二說明(1)活塞式頂桿；(2)弧狀金屬靴；(3)直角狀頂片；(4)輻射狀框架；(5)傳動桿；(6)中介齒輪；(7)與中介齒輪同軸的兩個大齒輪；(8)車箱下的框架；(9)車軸動力齒輪；(10)鏈條；(11)傳動齒輪；(12)車箱底面；(13)發(fā)電機軸齒輪；(14)鏈條；(15)外胎。
圖(三)、(四)、(五)說明；(1)橫梁；(2)輻射狀框架；(3)弧狀金屬靴；(4)活塞式頂桿；(5)彈簧；(6)外胎；(7)傳動桿；(8)中介齒輪；(9)動力齒輪；(10)座子；(11)捎貨框；(12)車輪框架。
圖(六)說明(1)活塞式頂桿；(2)彈簧；(3)釘帽形金屬靴；(4)傳動杠桿；(5)連桿；(6)曲軸；(7)曲軸齒輪；(8)鏈條；(9)動力齒輪；(10)車軸架；(11)車箱下面的框架；(12)車箱底面；(13)防塵罩；(14)輻射狀框架。
權利要求
重力車是車輛以自身的重力為能源推動車子前進，以及在推動車子前進的同時又利用部分重力來發(fā)電的技術。我們知道，車輛的重力是牽引力的若干倍；但重力的方向是豎直向下的，如果我們通過一些裝置將豎直向下的重力轉換為推動車子前進和帶動發(fā)電機發(fā)電的動力，那么只用重力的若干分之一就可以牽引車子前進，其它部分就可用來發(fā)電。請求保護的權利有以下十五條1、重力車的工作原理，包括中介齒輪式連桿曲軸式和液壓傳動式三種。
2.可用于火車、汽車、拖拉機、推土機等重型和較重型車輛機械，以及可用于各種人力車、自行車、摩托車和輕型車輛的將對車子的支持力轉換為動力裝置結構技術；
3.可用于各種重型車輛的一對后輪和多對后輪的技術設計；
4.可用于自行車、摩托車和人力車等的一個后輪或一對后輪的技術設計；
5.重力車的停行技術設計；
6.重力車的倒行技術設計；
7.簡使或小型重力發(fā)電系統(tǒng)設計；
8.大、中型重力發(fā)電系統(tǒng)設計；
9.大、中型以至重力發(fā)電系統(tǒng)的多環(huán)園形軌道和立體園形軌道設計；
10.發(fā)電重力車運行速度必須滿足公式F向心力＝ 的技術設計；
11.重力車在園形機道上運行時，其動力是自然存在的向心力提供，因而只用很少量重力即可克服空氣阻力等即可的技術設計；
12.將重力車所發(fā)出的電輸出去的技術設計；
13.可作輪船動力的重力車發(fā)電系統(tǒng)技術設計；
14.重力車的外型盡可能要使其為流線型、封閉式為好的技術設計；
15.發(fā)電重力車的運行、速度調節(jié)、停行、發(fā)電、輸電、停電的遙控技術設計。
全文摘要
車子的重力是車子的牽引力或摩擦等阻力的若干倍(依P＝FV，V大，則F小，倍數就高)。如果我們將車子豎直向下的重力轉換為水平向前的動力，那么用其中的若干分之一就可以牽引車子前進，其余的大部分就可用來帶動車上的發(fā)電機發(fā)電，用與電機車或無軌電車相似的辦法將電能輸送出去。這可以通過活塞式頂桿、傳動桿、中介齒輪和動力齒輪等裝置，或活塞式頂桿、傳動桿、杠桿、連桿、曲軸等裝置，或活塞式頂桿、活塞式傳動桿和液壓傳動裝置，實現(xiàn)車子的重力向動力的轉換。
文檔編號F03G3/00GK1120120SQ94116719
公開日1996年4月10日 申請日期1994年10月3日 優(yōu)先權日1994年10月3日
發(fā)明者劉克良 申請人:劉克良