防重力、离心力倾复自平衡机构制造技术

本发明专利技术涉及一种平衡方法，以机构的方式表达，故名为防重力、离心力倾复自平衡机构，其主要技术特征是：在双耳底座（１）上装有一组由平行推杆（３）、平衡曲臂（６）、主力臂（７）支柱（９）及由销轴（２）（３）（４）（５）（８）（１０）（１１）联接组成的平衡机构。使由主力臂（７）支柱（９）产生的两个指向相同、大小不等的回转力矩，经平衡曲臂（６）分解整合后转化为大小相等，方向垂直的两个力传给双耳底座，由于双耳底座的抗压和抗推（拉）能力均为无限大。实现了将外力转化为内力、重力转化为压力，倾复力矩转化为增压力矩，使底座（或机座、基座）的自重不再作为设计悬臂式及类悬臂式承重（承载）结构的主要依据，理论上可无限度的提高承载体的承重能力，满足一切平衡要求。可大幅度降低能源和原材料的消耗降低生产成本、提高生产力、方便生产、方便生活，使过去不可能办到的事变为可能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械建筑等领域，中悬臂式、类悬臂式自平衡结构。
技术介绍
传统的悬臂式或类悬臂式承重结构，由于其采用的是指向相同、大小不等的二力迴转力系结构、重力、垂力、支点、力点全部位于中轴线一侧，形成较大的倾复力矩，成为提高其承重能力的制约因素，同时，轮式车辆在运行中转弯及偏重时产生的离心力也给车辆支行带来严重的不稳定性和不安全性，成为提高承载能力，运行速度及安全生产的巨大障碍。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，将二力迴转力系结构，分解、整合转化为二力平衡力系结构，将具有倾复作用的迴转力，转化为逆向抗力，形成一个正压力和一个水平推力，使其失去了倾复力矩，获得增压力矩，使重心、垂力、支点、力点，分别垂于中轴线和分置于中轴线两侧，使其得到完全平衡。实现了重心和离心力的自平衡。变重力为压力、变外力为内力，变起升力为水平推力，使有害的倾复力矩转化为有利的增压力矩，使承载体不再承受倾复力矩，为提高承载能力，提高车辆的运行速度，稳定性和安全性，提供了技术保障。其结构如图1所示，主要由双耳底座(1)、平行推杆(3)、平衡曲臂(6)、主力臂(7)、支柱(9)、经肖轴(2)、(4)、(5)、(8)、(10)、(11)联接组成。其工作原理如下主力臂受重力后，一部分经肖轴(8)传给支柱(9)再经肖轴(11)传给平衡曲臂(6)经肖轴(10)传给底座(1)上之高支耳一个正压力，经转折后传给平衡曲臂(6)之下垂段一个向后的迴转力，与经主力臂(7)未端通过肖轴(5)传来的迴转力合二为一，再经肖轴(4)传给水平推杆(3)，由于两个直角边大于斜边的原因，使其不可能形成迴转，便转化为水平推力，经肖轴(2)传给双耳底座(1)之低支耳，由于水平推杆(3)呈水平设置，其ctg值为无穷大，故其抗推力也为无穷大，则可满足一切平衡要求。主力臂(7)未端经肖轴(5)传来的另一力与支柱(9)传来的力在其平行段的E段会合，共同对双耳底座(1)之高支耳产生一个正压力，由于该支耳与水平面垂直，故其tgn值为无穷大，其抗压力也为无穷大。可适应一切平衡要求又因平衡曲臂(6)平行段与下垂段交点与肖轴(10)处为主力臂(7)、支柱(9)之共点力点，故主力臂(7)之力矩由重力倾复力矩转化为自平衡机构的增压力矩。故此其总平衡能力为无限大，完全将重力转化为压力。将主力臂(7)之a、b线段之比转化为对机构的增压比并成正比。表达式为R=ba·m.]]>R为主臂所传压力。当平衡曲臂(6)之，c∶e∶d＝1∶1∶1时，机构处于静平衡状态，当c∶e∶d≈1.3～1.5∶1∶1.3～1.5时，机构处于动平衡状态，所以这三段的比例应依平衡需求设置。来满足各种不同的平衡需示。另支柱(9)的设置，在因定工况下应尽量使其处于垂直状，并在平衡曲臂两端按需向上接出。如附图实线所示，在变工况下，则可向上接出，下方留出所需空间，向下延伸，如附图虚线及图2、图3所示。支柱(9)水平夹角Q2与主力臂的水平夹角Q1的函数值应尽量保持在SǎnQi≥CSnQ1。附图说明图1为防倾复重力自平衡机构示意图； 图中，1双耳底座、2肖轴、3平行推杆、4肖轴、5肖轴、6平衡曲臂、7主力臂、8肖轴、9支柱、10肖轴、11肖轴。图2为自平衡机构在汽车吊、火车吊、船吊、塔吊等吊机上应用示意图；图中，1机座(基座)、自平衡机构、3绞盘、4钢索、5主力臂、6液压支柱、7滑轮、8吊钩、9重物。图3为自平衡机构在各种工程机械上应用示意图(实线为挖掘机，虚线为装载机)图中，1机座、2自平衡机构、3主力曲臂、4液压支柱、5液压缸、6会力臂、7液压缸、8工作铲斗。图4为自平衡机构在车辆上(汽车、火车挂车)防离心力、偏重倾复示意图；图中，1车轮、2车轴、3车悬挂、4车纵梁、5车横梁、6车身、7自平衡机构。图5为自平衡机构在道路、桥梁建筑上应用示意力；图中，1基座(地车、船)、2自平衡机构、3梁(A＞B)、4路面或路轨。图6为自平衡机构在大跨度悬臂式场、馆、棚等建筑结构上应用示意图；图中，1基座、2自平衡机构、3平置梁(斜置梁)、4顶面层。图7为自平衡机构在简易工程吊架上应用示意图；图中，1地面、2支腿、3自平衡机构、4吊钩。图8为自平衡机构用于室内外多功能凉衣被架上示意图；图中，1行走轮、2自平衡机构、3折叠式横臂(虚线为折回)。具体实施例方式本专利技术适用范围广泛，涉及机械建筑等多行业、多领域中各类悬臂悬臂式，类悬臂式结构，涉及生产和生活的方方面面，难以一应表述，现择例说明如下1.如图2所示，可应用于种类臂式吊载机上，如汽车吊、火车吊、船吊、塔吊等，只需将原机座作适当必造后加装平衡曲臂和平行推杆，再将原支柱和主力臂装于平衡曲臂两端即可，其最显著的优点在于a.除船吊受排水量限制外，其余承载体的自重不再作为设计凭据。b.不再受起升角度的限制，理论上任何角度都具备无限能力。c.无需再延长支腿。d.为小载体大载量的设置提供了技术支持，为其灵活性、适用性、经济性，提供了技术保障。e.减少了能源和原材料的消耗，降低了生产成本，提高了利润率和竞争力。2.如图3所示，可应用于种类挖掘机、装载机等各式工程机械，其优点均如前项所述。3.如图4所示，可应用于各种车辆，如汽车、火车、挂车等车辆上，防止因离心力和偏重所产生的倾复危害，提高车辆的运行速度，稳定性和安全性。只要将本机构成组对置装于车轴两端，力臂端头与对边横梁或纵梁作适当联接，就可将一侧产生的偏重力，转化为对另一侧车轴的压力，及时本侧的支撑力，起到平衡作用。4.如图5(a)所示可应用于各种桥梁建筑上，尤其适用于舟、桥部队的建设上。如图5(b)所示，可应用于特殊地理、地质条件的道路建设上，为悬空筑路提供了技术支持。5.如图6所示，可用于大跨度悬臂式场馆、棚等建筑结构上，既可以多件单向间隔排列，加置顶面层应用，也可以对置间隔排列，背置间隔排列，加置顶面层应用，也可以对置间隔排列，背置间隔排列加置顶面层应用，为棚式仓库、体育场、馆各种大跨度、高空间建筑的工厂化作业，快速施工，提供了技术保障。6.如图7所示，可用于各种简易工程吊架，满足高层建筑施工、清洗、粉刷等工作的需要，只要将其置于相对高度，即可满足高空作业的需要，解决了高空作业支撑固定困难的问题。同时为特性抢险救助提供便利。7.如图8所示，可用于家庭多功能渡凉晒衣被架，既可用于室内，也可以从窗户上伸出户外，只须将折叠，臂伸出，即可满足高层住宅凉晒衣被的需要，方便了人们的生活。权利要求1.一种防重力离心力倾复自平衡法，以机构的方式表达，其特征在于，其主要由双耳底座(1)、平行推杆(3)、平衡曲臂(6)、主力臂(7)、支柱(9)、经肖轴(2)、(4)(5)(8)(10)(11)联接组成。2.根据权利要求1所述的防重力、离心力、倾复自平衡机构，其特征在于，平衡曲臂(6)的T型分力，整合、转向、平衡功能，在其平行段上设有一连接肖孔，与下垂段交点将平行段分割成所需平衡要求的三段c、e、d两端可根据不同情况向上或向下接出、下垂段端点为以肖孔为中心圆的正切点，其功能在于将迴转力矩转化为正压力和推力。3.根据权利要求1所述的防重力、离心力倾复自平衡机构，其特征在于平行推杆(3)将一个迴转力化为水平推力，使其在0°时，ctg值达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防重力离心力倾复自平衡法，以机构的方式表达，其特征在于，其主要由双耳底座（１）、平行推杆（３）、平衡曲臂（６）、主力臂（７）、支柱（９）、经肖轴（２）、（４）（５）（８）（１０）（１１）联接组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张学爱，
申请(专利权)人：张学爱，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]