一種承載力平衡機構的制作方法
【專利說明】
[0001]技術領域:本發明組合在載體上可使數個承載力得到平衡的一個裝置，屬于機械領域中的一種機構。
[0002]【背景技術】:在專利及國內外機械領域文獻中，在實際應用中尚未出現本發明技術，本發明技術是通過生物仿真理論而發明的一種力平衡機構，應用替力很大。
[0003]
【發明內容】
:人的兩足如果一只足踏在一個斜坡上向下滑動，人體質心的變動及兩足支承力的平衡是通過人的脊柱、兩臂、兩腿等關節通過筋的拉動作用做出相應調節使兩足支承力得到平衡及質心得到調節，人才立足不倒。筋的拉動決定了兩足支承力的平衡，根據生物仿真理論，本發明特征在于通過柔性繩索的拉動而實現載體支承力的平衡的一種力平衡機構。
[0004]【附圖說明】:圖1是本發明結構圖，由機構架1、滑輪架2、柔性繩索3、滑輪組件4、力平衡柱塞油缸5、柔性繩索預緊力機構6、承載架7、帶齒條拉動桿8、彈簧9、齒輪軸10、軸套11構成。機構中力平衡柱塞油缸5內的柱塞桿由柔性繩索預緊機構6中絲杠拉至油缸腔內給定位置油缸注滿油，常壓狀態下油孔由螺塞封閉，本發明可構成兩承載機構、三承載機構……多承載機構，是組合在載體上可使數個承載力得到平衡的一個裝置，特征再于數個承載力相互間建立出了作用力和反作用力關系。其原理當數個載體承載力不平衡時，作用在數個齒輪軸10上的扭矩分別會不同，扭矩大的齒輪軸10的扭轉拉動帶齒條拉動桿8滑動，通過滑輪組件4拉動柔性繩索3拉動其它帶齒條拉動桿8滑動，將使各齒輪軸10反向扭轉終至各齒輪軸10扭矩平衡，承載力在一定頻率波動平衡過程中將載體在不同工況下保持平穩。圖2是本發明同重型牽引平車、載重牽引拖平車上組合應用結構圖。圖3是本發明同深空探測外星球著陸器上組合應用結構圖。圖4是本發明同深空探測外星球車(月球車、火星車等)上組合應用結構圖。圖5是本發明同物資運轉箱上組合應用結構圖。圖6是本發明同飛機、輪船上組合應用結構圖。
[0005]具體實施方案:1、當重型載重牽引平車、載重牽引拖平車承載力不均衡或者有的車輪懸空承載力為零時在運行時承載力更不平衡時，嚴重的車體受力不均而損壞。為了解決承載力均衡，目前基本上都是采取擺臂加聯動機構，但由于結構限制雖然解決了一定的承載力均衡，在理論上講是相對的、并不理想。圖2所示，本發明如果同四連桿、車輪機構與車體組合構成的重型載重牽引平車、載重牽引拖平車，重型載重牽引平車考慮柔性繩索抗拉強度可由數個承載機構構成，各力平衡柱塞油缸5用高壓油管聯通，油缸間同樣建立出作用力和反作用力關系至全部車輪承載力平衡，在不平坦道路運行平穩，四連桿長度確定車輪擺動幅度、越長在不平坦路上通過能力越強，重型載重牽引平車適宜運載大型設備、機架、火箭、導彈、空間站、宇宙飛船等航天器等，載重牽引拖平車適宜運載各種設備、機架、大型零部件、衛星、各種深空探測器等。
[0006]2、嫦娥3號著陸器在月球表面著陸時雖然很成功，但不是理想狀態，由于著陸器支腿結構在著陸器著陸時只起到緩沖減震作用，保護了著陸器同載的探測裝備及儀器，四個支腿承載力是不均衡的，著陸器著陸后沒有保持水平狀態，一但四個支腿其中一個或兩個支腿落到了高低不等的隕石上或深淺不等隕石坑內，那么產生的后果是不可預測的，其一可能傾斜或傾斜很大角度至質心的偏移傾倒、其二當傾斜到一定角度后循視器(月球車)很難或不可能與著陸器脫離。圖3所示，本發明如果構成的載荷裝置組合在著陸器上，機構中柔性繩索3拉至支腿給定狀態用繩扣鎖死，著陸器在給定的高低不平著陸時，四個支腿支承力能保持平衡，例如一個支腿落在了一個隕石上，那么它先出現了支承力并向上擺動，肯定通過齒輪軸10拉動帶齒條拉動桿8使柔性繩索3拉動其余三個帶齒條拉桿8向下擺動，當第二個支腿著陸后至第三、四個支腿繼續向下擺動，連續下去第四個支腿最后著陸產生支承力并使四個支腿支承力平衡而著陸器處于一定水平姿態，支腿中四連桿長度確定著支腿擺動幅度，長度可按適應條件確定。
[0007]3、嫦娥3號著陸器同載的循視器(月球車)在月面行進了一定的路程，但由于行走驅動機構出現了故障而終止行走及探測，月球車是由擺動桿及聯動機構六輪構成，其中前兩輪和后兩輪裝有轉向裝置，將都會給月球車行進中帶來阻力，其一車輪多，行進中滾動阻力大，其二四個轉向裝置在轉向中肯定有轉向不同步的轉向阻力，一但裝機容量不足，可造成驅動機構過載或驅動裝置損壞造成故障，終至不能運行。圖4所示，本發明如果同四連桿、車輪機構與車體組合構成四輪外星球車(月球車、火星車等)，四輪承載力通過柔性繩索拉動建立了作用力和反作用力關系至四個車輪承載力平衡，車體保持一定水平姿態，四連桿長度確定車輪擺動幅度，越長越障能力越強，柔性繩索預緊機構手輪驅動改成電動機驅動，隨時可改變四連桿機構擺動角度調節車體地隙高度，可降低重心使運行平穩或抬高重心提高越障能力。由于本發明特征所決定的，外星球車(月球車、火星車等)設計為四輪完全可以滿足月球、火星或其它星球地面行走要求，比六輪、八輪車減少了很大車輪滾動阻力，大大改善了驅動條件。
[0008]4、物資運轉箱一般都沒有調節水平姿態裝置，在運轉過程運轉車姿態決定著運轉箱姿態，對運輸高精密設備或儀器存在著很大風險。圖5所示，本發明如果同支腿、運轉箱組合構成一個新型運轉箱，各支腿通過柔性繩索拉動建立出作用力和反作用力關系，在運轉過程中或放在不平坦地面上能保持一定的平穩水平姿態。適宜運轉高精密設備、儀器、軍事裝備、航天領域中的航天器、太空探測器等。
[0009]5、飛機、輪船都沒有校正水平姿態裝置，當飛機、輪船在飛行、航行中水平姿態稍有偏移時稍微給一個校正力就可至水平姿態，不至于逐漸增大偏離水平姿態而造成機毀船翻事故。圖6所示，如果本發明同校正翼組合在飛機和輪船上，兩翼通過柔性繩索拉動建立出作用力和反作用關系，飛機和輪船在空中氣流、水中水流波動中的水平姿態變化可隨時得到校正至安全飛行和航行。適宜應用在客機、運輸機、預警機、加油機等及重心較高的客船及貨船等。數個校正翼通過柔性繩索的拉動，應用在鉆井平臺可抗臺風，應用在船塢、浮橋上能保持平穩。本發明應用廣泛。
【主權項】
1.一種承載力平衡機構特征在于由機構架1、滑輪架2、柔性繩索3、滑輪組件4、力平衡柱塞油缸5、柔性繩索預緊力機構6、承載架7、帶齒條拉動桿8、彈簧9、齒輪軸10、軸套11構成，機構中力平衡柱塞油缸5內的柱塞桿由柔性繩索預緊機構6中絲杠拉至油缸腔內給定位置油缸注滿油，常壓狀態下油孔用螺塞封閉，本發明可構成兩承載機構、三承載機構……多承載機構，是組合在載體上可使數個承載力得到平衡的一個裝置，特征再于數個承載力相互間建立出了作用力和反作用力關系，其原理當數個載體承載力在不平衡時，作用在數個齒輪軸10上的扭矩分別會不同，扭矩大的齒輪軸10的扭轉拉動帶齒條拉動桿8滑動，通過滑輪組件4拉動柔性繩索3拉動其它帶齒條拉動桿8滑動，將使各齒輪軸10反向扭轉終至各齒輪軸10扭矩平衡，承載力在一定頻率波動平衡過程中將載體在不同工況下保持平穩，本發明同四連桿、車輪及車體組合可構成重型載重牽引平車、載重牽引拖平車、外星球車(月球車、火星車等)，同四連桿和支腿機構可構成深空探測外星球著陸器載荷機構，同支腿構成新型運轉箱，同校正翼組合在飛機、輪船上可校正水平姿態，應用在鉆井平臺、船塢、浮橋等上，可抗臺風及抗水流波動保持平穩。本發明應用廣泛。
【專利摘要】本發明是組合在載體上可使數個承載力得到平衡的一個裝置，是實現載體承載力平衡的一種機構，適用于重型載重牽引平車及載重牽引拖平車，深空探測外星球車、深空探測的外星球著陸器、物資運轉箱、客機、運輸機、預警機、加油機、客船、貨船等上應用。其特征再于通過承載力的平衡可使重型載重牽引平車、載重牽引拖平車、深空探測外星球車運行、深空探測的外星球著陸器著陸平穩并可保持水平狀態，物資運轉箱在運輸中可保持水平平穩姿態，應用在客機、運輸機、預警機、加油機、客船、貨船上由兩側校正翼的平衡可使飛行和航行中平穩。
【IPC分類】G05D1/08
【公開號】CN105094137
【申請號】CN201410205528
【發明人】郝成武
【申請人】郝成武
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月16日