CN105781867A - 静水浮力压力能量转换实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静水浮力压力能量转换实验装置，包括置于水中首尾相连封闭的传动链以及设置在传动链之间与传动链配合的链轮，所述传动链上设置有若干个相互贯通的单元浮体，所述单元浮体包括张缩体以及固定在所述张缩体顶部的浮球，所述张缩体可在浮球的作用下被压缩或拉伸，其技术方案要点是通过浮球带动张缩体上下运动，进而改变链轮两侧单元浮体的浮力，使得链轮两侧的浮力大小不一致，进而推动链轮转动。

Description

静水浮力压力能量转换实验装置

技术领域

本发明涉及水力技术领域，特别涉及一种静水浮力压力能量转换实验装置。

背景技术

众所周知，人们制造水库或者大坝拦截河流，通过存水、放水作能源的过程中，会导致大量土地被淹没，并且我们国家的水资源有限，还会受季节影响，局限性特别强，只能一次利用，水放出后不能快速回流，因此现阶段缺乏一种可以将水能转化为其他机械能的能源转换装置，以满足人们日益增长的能源需求。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可以将水的压力和浮力两者并用的静水浮力压力能量转换实验装置。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种静水浮力压力能量转换实验装置，包括置于水中首尾相连封闭的传动链以及设置在传动链之间与传动链配合的链轮，所述传动链上设置有若干个相互贯通且体积可变的单元浮体，所述单元浮体包括张缩体以及固定在所述张缩体顶部的浮球，所述张缩体可在浮球的作用下被压缩或拉伸。

通过上述技术方案，使用时，将整个实验装置浸入水中，这时，由于浮球位于张缩体顶部，同时浮球拥有竖直向上的浮力，所以在链轮一侧浮球的浮力会推动张缩体并使得张缩体被压缩，同时链轮另一侧的张缩体会在浮球的作用下被拉伸，这时，被压缩的张缩体中的空气将通过单元浮体之间的连接通道进入被拉伸的张缩体中，使得链轮一侧张缩体的体积较小，另一侧的张缩体的体积较大，最终导致链轮一侧的浮力较大而另一侧的浮力较小，这样将在链轮两侧存在一定的浮力差，浮力差将导致链轮逐渐运动，因为整个装置均位于水中，所以每时每刻均存在浮力差，由于浮力差的大小大于张缩体与链轮在水中所受到的阻力，因此，链轮将周而复始的运动下去，整个装置可作为浮力利用的教学器具，同时可以利用链轮的转动而将链轮的动能转换成其他形式的能供人们使用，解决现阶段不可再生能源枯竭的危机，同时也可降低不可再生能源使用时对环境造成的危害。

优选的，所述单元浮体还包括相互铰接的固定杆与浮力杆，所述固定杆与传动链固定连接，所述张缩体固定连接在浮力杆与固定杆之间，且所述浮球连接在所述浮力杆上。

通过上述技术方案，由于水中存在较大的阻力，所以需要更大的浮球来将张缩体进行压缩或者支撑开，这样增加了制造成本与设备的体积，在设备运行中导致设备消耗增大，不易于能量的转换，因此通过浮力杆与固定杆之间的配合使得只需要较小的浮球就可以拉伸或者压缩张缩体。

优选的，所述张缩体内部设置有若干防止张缩体径向形变的支撑圈。

通过上述技术方案，由于张缩体在水中会受到较大的压力，因此张缩体容易被水压压扁，这样浮球将不能将张缩体进行压缩或拉伸，导致装置无法正常工作，因此在张缩体中设置有支撑圈，支撑圈将防止张缩体发生径向形变，使得张缩体不管受到的压力多大，只要支撑圈不受损，张缩体将都可以正常工作。

优选的，所述单元浮体交错固定在所述传动链上。

通过上述技术方案，为了使得链轮受到的浮力差变大，需要尽可能多的在传动链上设置单元浮体，但是单元浮体较多时相互之间容易受影响，导致浮球不能正常工作，通过将单元浮体一左一右交错固定在传动链上，可以在有限的位置中放置较多的单元浮体，这样链轮受到的浮力差将变大，产生的机械能也随之变大。

优选的，所述张缩体与固定杆连接处设置有张缩体座，所述张缩体座将张缩体底部密封且在张缩体底座上设置有用于将若干单元浮体连通的连通孔。

通过上述技术方案，由于张缩体较软，不易直接固定在固定杆上，因此先将张缩体固定在张缩体座上，然后再将张缩体座固定在固定杆上，在张缩体座上设置连通孔，状张缩体被压缩或者拉伸时，张缩体中的气体将可以方便的通过连通孔，从而通入其他被拉伸或者压缩的张缩体中。

优选的，所述链轮上连接有支架，所述支架底部设置有防止支架在水底倒下的支撑架。

通过上述技术方案，通过设置支架以及支撑架将链轮平稳放置在水中。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：通过设置在链轮两侧的单元浮体间的浮力差可以使得链轮产生转动，由于在水中时，单元浮体始终具有浮力，因此浮力差始终存在，这样链轮将在浮力差的作用下始终运动。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为传动链的结构视图；

图3为实施例传动链以及单元浮体的结构视图；

图4为张缩体滑动架的结构视图。

附图标记：1、传动链；2、链轮；3、单元浮体；4、张缩体；5、浮球；6、固定杆；7、浮力杆；8、张缩体座；9、支架；10、支撑架；11、连通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

所有能量都遵循相互转换的原则，本发明提供的是一种静水浮力压力能的转换技术，提供给人们参考使用以及利用浮力技术，以制造处更好的装置，解决现阶段能源稀缺的问题。

如图1、2、3所示，一种静水浮力压力能量转换实验装置，包括置于水中首尾相连封闭的传动链1以及设置在传动链1之间与传动链1配合的链轮2，传动链1上设置有若干个相互贯通且体积可变的单元浮体3，单元浮体3包括张缩体4以及固定在张缩体4顶部的浮球5，张缩体4可在浮球5的作用下被压缩或拉伸，单元浮体3还包括相互铰接的固定杆6与浮力杆7，固定杆6与传动链1固定连接，张缩体4固定连接在浮力杆7与固定杆6之间，与张缩体4与浮力杆7的中部连接，且浮球5连接在浮力杆7的端部。

其中，单元浮体3有两种，一种是固定浮体单元，另一种是活动伸缩体单元。

工作时，整个装置浸入水中，这时，位于链轮2左侧的浮球5会位于张缩体4上方，因此浮球5受到浮力的作用后会将张缩体4向上拉，使得张缩体4内部空间增大，于此同时，位于链轮2右侧的浮球5位于张缩体4底部，这时浮球5会在水的浮力作用下将张缩体4压缩，同时被压缩的张缩体4中的空气会进入被拉伸的张缩体4内部，这时位于链轮2左侧的浮力将大于链轮2右侧的浮力，使得传动链1产生一个浮力差，浮力差将驱动传动链1运动，这时链轮2会在传动链1的带动下运动，由于浮球5始终受到浮力的作用，因此浮力差始终存在，因此链轮2将如此周而复始的运转下去；浮球5通过杠杆将浮力放大，使得浮球5提供的浮力成倍增加，以至于张缩体4被浮球5提供的浮力拉伸开或者压缩，使之体积增大或减小，张缩体4拉伸后产生更大的浮力，压缩后减小浮力，这样将产生浮力差。

其中单元浮体3一个跟着一个像火车一样紧密排布，其之间的距离刚好不会影响张缩体的伸缩。

张缩体4为可上下伸缩的风琴状密封结构，张缩体4内部设置有若干防止张缩体4径向形变的支撑圈，支撑圈为圆形，直接嵌在张缩体4中。

如图2所示，其中，单元浮体3交错固定在传动链1上。

如图3、4所示，其中，张缩体4与固定杆6连接处设置有张缩体座8，张缩体座8将张缩体4底部密封且在张缩体4底座上连接有用于将若干单元浮体3连通的连通孔11。

如图4所示，链轮2上连接有支架9，支架9底部设置有防止支架9在水底倒下的支撑架10。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (6)

1.一种静水浮力压力能量转换实验装置，其特征是：包括置于水中首尾相连封闭的传动链(1)以及设置在传动链(1)之间与传动链(1)配合的链轮(2)，所述传动链(1)上设置有若干个相互贯通且体积可变的单元浮体(3)，所述单元浮体(3)包括张缩体(4)以及固定在所述张缩体(4)顶部的浮球(5)，所述张缩体(4)可在浮球(5)的作用下被压缩或拉伸。

2.根据权利要求1所述的静水浮力压力能量转换实验装置，其特征是：所述单元浮体(3)还包括相互铰接的固定杆(6)与浮力杆(7)，所述固定杆(6)与传动链(1)固定连接，所述张缩体(4)固定连接在浮力杆(7)与固定杆(6)之间，且所述浮球(5)连接在所述浮力杆(7)上。

3.根据权利要求1所述的静水浮力压力能量转换实验装置，其特征是：所述张缩体(4)内部设置有若干防止张缩体(4)径向形变的支撑圈。

4.根据权利要求1所述的静水浮力压力能量转换实验装置，其特征是：所述单元浮体(3)交错固定在所述传动链(1)上。

5.根据权利要求2所述的静水浮力压力能量转换实验装置，其特征是：所述张缩体(4)与固定杆(6)连接处设置有张缩体座(8)，所述张缩体座(8)将张缩体(4)底部密封且在张缩体(4)底座上设置有用于将若干单元浮体(3)连通的连通孔(11)。

6.根据权利要求1所述的静水浮力压力能量转换实验装置，其特征是：所述链轮(2)上连接有支架(9)，所述支架(9)底部设置有防止支架(9)在水底倒下的支撑架(10)。