[发明专利]杠轮及杠轮的发电机，动力机，升降机

说明书

技术领域 本发明是在机械，机电，水利领域，根据杠杆原理和势动能转 换原理，通过拓展杠杆的方法获得的几何体，经改变几何体的形 状的方法获得的部份几何体与添加的部件分别组合成了杠轮的 发电机，动力机，升降机.

背景技术 辘轳，风力发电机的动力部分的风叶，以及应用杠杆原理 的其他机械，在应用杠杆原理而拓展杠杆时，是局部拓展.比如 辘轳的阻力臂拓展成了圆柱体，支点拓展成了直线，动力臂拓展 成了平面.风力发电机动力部分的风叶也是拓展成了围绕轴线 的三个曲面.辘轳和风力发电机的风叶，以及门，单轮或双轮手 推车的动力臂都是拓展成了面.作用在以上所说的动力臂面的 驱动力，应用杠杆原理不能使动力臂面转动或不能连续转动.如 果让物体转动，要么就象辘轳用手产生变动方向的作用力连续 不断地作用在物体上而转动，要么物体上有可以连续转动的动 力臂被连续不断地作用力推，而杠轮就具备了连续转动的动力 臂这个条件.所以说，当应用杠杆原理的动力作用在面上的作用 点及受力的范围相对于杠轮的立体空间来说是有限的.杠轮是 为了实现转动的杠杆来应用杠杆原理.所以说拓展不全面的杠 杆，应用到实践中发挥杠杆的效益也是有局限的.杠轮由于是转 动的杠杆，所以说，转动杠轮就会使大小轮沿轴线的小半径面和 大半径面改变成变动的瞬时阻力臂面和动力臂面.杠轮的应用 改变了受力点的作用范围和传递力及力矩的空间范围.也就是 说在杠轮的立体空间内有无数个变动的瞬时杠杆的作用力的作 用点.通过杠轮和改变杠轮的形状的应用，使杠杆原理得到了更 加充分的发挥.

其他与杠轮发电机用途相同，且利用再生资源的发电机有： 水轮发电机，风力发电机.水轮发电机与杠轮发电机应用的原理 不同.水轮发电机的动力主要是水位势能，而杠轮发电机是应用 了杠杆原理.水轮发电机要求安装环境的水位差比较大，还要考 虑进水和出水的结构，所以水轮发电机安装的成本比较高.风力 发电机和杠轮发电机所受驱动力的来源不同；风力发电机的动 力来源于风能；杠轮发电机的动力来源于包括风力在内的可利 用的动能；风力发电机和杠轮发电机受力的机理也不同.风力发 电机的整个叶面都在受风力的作用而转动，杠轮发电机的所有 瞬时变换的动力臂面的一端受驱动力的作用而应用杠杆原理来 转动.风力发电机只有在一定风速的环境下正常发电，而在有流 水但风力不大的环境下无法正常发电.风力发电机由于风速的 不稳定要安装变速机构以及本身的造价，所以说安装的成本高. 由于杠轮发电机是以杠杆原理为基础，所以只要有流水或其他 可利用的动力，调整动力臂面的长宽就会产生所要求的力矩.如 果在水渠上，控制了水的流量和流速也就控制了转动速度.使用 杠轮发电机，对安装的环境要求低，技术要求不高，使用范围较 广，而且杠轮发电机由于要求得动力可大可小，所以比较容易实 现人工发电

杠轮动力机与其他动力机相比，由于应用了杠轮而改变了受 力的范围和受力的条件，使重力或重力和弹力配合转动杠轮产生 了动能.杠轮由于是转动的杠杆，所以说，转动的杠轮上大小轮的 大半径面和小半径面是瞬时变动的动力臂面和阻力臂面.在动力 和阻力一定的情况下，调整大轮半径和小轮半径的长度就可改变 动力矩和阻力矩的大小.杠轮动力机得动力来源于重力势能和弹 力势能.杠轮动力机是由重力和弹力配合转动杠轮或由流动的重 物转动杠轮，所以不用燃料，也就不发生化学反应而产生有害气 体.燃料发动机的动力来源于氧化反应而产生动能，这不仅要消 耗现紧缺的石油，煤及生物燃料，而且发生化学反应产生有害物 质而污染我们的环境，所以应该尽量减少使用或不使用.

杠轮升降机与其它升降机相比主要是节约能源.杠轮升降 机应用了杠轮，然而就发挥了杠轮的特点.由于应用了杠杆原理， 就可使较小得力跷起数倍的重物.由于杠轮是转动的杠杆，所以 在杠轮用绳索所吊的连续垂直向下的重力物坠落的过程中产生 连续转动的动力矩；在大轮上连续转动的较小得力作用产生得 力矩比小轮上较大得力产生得力矩大，从而升起数倍的重力物. 如果控制杠轮升降机上所吊重物沿水平方向运动，就象杆秤的 沉砣移动一样，就可控制物体的升降.

杠轮是以小搏大的工具，也是传递且转换力矩的工具.它不 仅能实现连续不断地用一份的力升起十份的重物，而且可以实 现直线和曲线的动能的转换和变向动力及变力矩的传递.