CN106184642B - 磁力浮力器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁力浮力器，包括可变的上腔室(1)和下腔室(5)，所述上腔室(1)与下腔室(5)通过连接环(3)相连，上腔室(1)、下腔室(5)与连接环(3)共同组成一封闭的腔体，水平中心轴(4)穿过所述连接环(3，所述连接环(3)可绕所述中心轴(4)转动，在所述上腔室(1)的底部设置有第一磁体(12)，在所述连接环(3)的中心设置有第二磁体(10)和第三磁体(9，所述第二磁体(10)与第三磁体(9)固定于所述中心轴(4)上。本发明巧妙利用磁力产生了可变的浮力。
Description
技术领域
总的而言本发明涉及浮力器，特别涉及一种磁力浮力器。
背景技术
说起浮力，人们是比较熟悉的。液体几乎都有这个特性。浮力的大小，阿基米德原理：物体浸在液体中排开液体的重力，等于物体浸在液体中受到的浮力，.即：F浮＝G液排＝ρ液gV排.(V排表示物体排开液体的体积)。通常情况下由于物体不可变形的形状限制，其物体所受到的浮力也是不变的，而通常人们希望获得一种可变的浮力，来调节物体在水中的深度，或改变物体上浮或下沉的状态。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种磁力浮力器。
一种磁力浮力器，包括可变的上腔室1和下腔室5，所述上腔室1与下腔室5通过连接环3相连，上腔室1、下腔室5与连接环3共同组成一封闭的腔体，水平中心轴4穿过所述连接环3，所述连接环3可绕所述中心轴4转动，在所述上腔室1的底部设置有第一磁体12，在所述连接环3的中心设置有第二磁体10和第三磁体9，所述第二磁体10与第三磁体9固定于所述中心轴4上，所述第二磁体10与第三磁体9的极性相反，在所述下腔室5的底部设置有第四磁体6，所述第一磁体12与第二磁体10的极性相反，所述第三磁体9与第四磁体6的极性相反，在所述中心轴4的一端设置有一竖直的连杆8，在所述连杆8的末端安装有配重块7，在所述连接环3的侧壁上气管2，气管2与所述连接环3的内部连通。
可选的，所述第二磁体10与第一磁体9不绕中心轴4旋转。在所述连接环3的侧壁上还设置有一固定杆11，所述固定杆11的一端固定，另一端与所述连接环3固定相连。所述上腔室1或下腔室5由橡胶、或塑料制成。在所述连接环3上设置有轴承，所述中心轴4穿过所述轴承。所述连接环3与所述上腔室1和下腔室5固定相连，所述连接环3可绕所述中心轴4转动。所述配重块4所产生的动力力矩大于或等于由所述第二磁体10与第三磁体9所产生的阻力力矩。所述浮力器在吸气过程中，所述上腔室1位于所述下腔室5之上。所述浮力器在排气过程中，所述上腔室1位于所述下腔室5之下。在所述上腔室1和下腔室5外具设置有限位框13。两个浮力器的气管2通过软管14相连，其中一个浮力器处于排气时，另一浮力器处于吸气状态。
本发明的有益效果是：本发明通过设置可变形的上腔室和下腔室，上腔室和下腔室中间设置连接环，在腔室中分别设置磁体，而在连接环上也设置了极性不变的磁体，在上、下腔室转动过程中，磁体间的磁力发生改变，本发明巧妙的利用这一磁力的改变来改变上腔室和下腔室的体积，从而改变浮力器所受浮力的大小。
附图说明
图1为本发明浮力器的主视结构示意图；
图2为本发明浮力器的立体结构示意图；
图3为本发明浮力器的侧视结构示意图；
图4为本发明浮力器排气状态图；
图5为本发明浮力器吸气状态图；
图6为多个浮力器串联的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，使本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
如图1-3所示，本发明的浮力器，包括可变的上腔室1和下腔室5，所述上腔室1与下腔室5通过连接环3相连，这样上腔室1、下腔室5与连接环3共同组成了一封闭的腔体，水平中心轴4穿过所述连接环3的，这样连接环3可绕中心轴4转动，在所述上腔室1的底部设置有第一磁体12，在所述连接环3的中心设置有第二磁体10和第三磁体9，所述第二磁体10与第三磁体9固定于所述中心轴4上，所述第二磁体10与第三磁体9的极性相反，在所述下腔室5的底部设置有第四磁体6，所述第一磁体12与第二磁体10的极性相反，所述第三磁体9与第四磁体6的极性相反，在所述中心轴4的一端设置有一竖直的连杆8，在所述连杆8的末端安装有配重块7，配重块7使得第二磁体10与第一磁体9不绕中心轴4旋转。在所述连接环3的侧壁上气管2，气管2与所述连接环3的内部连通，当所述浮力器置于水中时，所述气管2露于水外，进一步的，在所述连接环3的侧壁上还可以设置有一固定杆11，所述固定杆11的一端固定，另一端与所述连接环3固定相连。进一步的，在所述上腔室1和下腔室5外具设置有限位框13，所述限位框13可以是金属框，限位框13可以防止上腔室1和下腔室5由于变形过大而损坏。
在本发明中，上腔室1与下腔室5可以用橡胶、塑料等材质制成，连接环3可以是金属环、塑料环等，在所述连接环3上可以设置有轴承，中心轴4穿过所述轴承，这样连接环3便可以自由的绕中心轴4转动，连接环3与上腔室1和下腔室5固定相连，这样在连接环3的带动下，上腔室1与下腔室5便可以绕中心轴4转动，连杆8与中心轴4固定连接，配重块7位于连杆8的末端，这样连杆8起到了杠杆的作用，配重块4与连杆8保证第二磁体10与第三磁体9不绕中心轴4转动，配重块4所产生的动力力矩大于或等于由第二磁体10与第三磁体9所产生的阻力力矩，即动力×动力臂≥阻力×阻力臂。
请参阅图4，在本发明的浮力器通过固定杆11固定，优选的，固定杆11垂直于中心轴4设置，这样固定杆11不会影响浮力器的吸气/排气过程，浮力器的主体置于水中，气管2露与水外，在排气过程中，上腔室1位于上部，而下腔室5位于下部，这样第一磁体12与第二磁体10极性相反，产生吸力，同时第一磁体12也具有向下的重力，在磁力和重力的共同作用，上腔室1被压缩，气体从气管2排出，同样，下腔室5在第三磁体9与第四磁体6的磁力作用下被压缩，气体从气管2中排出，这样浮力器的体积减小，所受浮力变小。
如图5所示，在排气过程中，上腔室1与下腔室5绕中心轴4转动，这样上腔室1便位于了所述浮力器的下部，而下腔室5便处于所述浮力器的上部，在这一转动过程中，在配重块7的作用下，第二磁体10与第三磁体9并不发生转动，这样由于第四磁体6与第二磁体10的磁性相反，二者相互排斥，下腔室5在浮力和磁力的共同作用下扩张吸气，体积增大，同样，第三磁体9与第一磁体12之间产生斥力，同时上腔室1也受到第一磁体12的重力和浮力，这样在磁力、重力和浮力的共同作用下，上腔室1扩张吸气，体积增大，这样浮力器的体积变大，所受浮力变大。
进一步的，请参阅图6，本发明的浮力器还可以多个串联连接，图6中示出了两个浮力器串联连接时的结构示意图，两个浮力器的气管2通过软管14相连，其中一个浮力器处于排气时，另一浮力器处于吸气状态，这样处于排气态浮力器中的气体便通过软管14进入另一处于吸气态的浮力器中，这样有助于吸气态浮力器的上升。由于软管14所承受的拉力有限，为了防止软管14损坏，可以将两浮力器固定杆11的两端通过拉绳相连，拉绳的长度小于软管14的长度，这样便可以防止软管14由于受到过大拉力而损坏。
本发明通过设置可变形的上腔室和下腔室，上腔室和下腔室中间设置连接环，在腔室中分别设置磁体，而在连接环上也设置了极性不变的磁体，在上、下腔室转动过程中，磁体间的磁力发生改变，本发明巧妙的利用这一磁力的改变来改变上腔室和下腔室的体积，从而改变浮力器所受浮力的大小。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于本申请的方法实施例而言，由于其与装置实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。
在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种磁力浮力器，其特征在于，包括可变的上腔室(1)和下腔室(5)，所述上腔室(1)与下腔室(5)通过连接环(3)相连，上腔室(1)、下腔室(5)与连接环(3)共同组成一封闭的腔体，水平中心轴(4)穿过所述连接环(3)，所述连接环(3)可绕所述中心轴(4)转动，在所述上腔室(1)的底部设置有第一磁体(12)，在所述连接环(3)的中心设置有第二磁体(10)和第三磁体(9)，所述第二磁体(10)与第三磁体(9)固定于所述中心轴(4)上，所述第二磁体(10)与第三磁体(9)的极性相反，在所述下腔室(5)的底部设置有第四磁体(6)，所述第一磁体(12)与第二磁体(10)的极性相反，所述第三磁体(9)与第四磁体(6)的极性相反，在所述中心轴(4)的一端设置有一竖直的连杆(8)，在所述连杆(8)的末端安装有配重块(7)，在所述连接环(3)的侧壁上设置有气管(2)，气管(2)与所述连接环(3)的内部连通；所述第二磁体(10)与第一磁体(12 )的朝向固定不变，所述上腔室(1)或下腔室(5)由橡胶或塑料制成。
2.根据权利要求1所述的磁力浮力器，其特征在于，在所述连接环(3)的侧壁上还设置有一固定杆(11)，所述固定杆(11)的一端固定，另一端与所述连接环(3)固定相连。
3.根据权利要求1所述的磁力浮力器，其特征在于，所述连接环(3)与所述上腔室(1)和下腔室(5)固定相连，所述连接环(3)可绕所述中心轴(4)转动。
4.根据权利要求1所述的磁力浮力器，其特征在于，所述配重块(7 )所产生的动力力矩大于或等于由所述第二磁体(10)与第三磁体(9)所产生的阻力力矩。
5.根据权利要求1所述的磁力浮力器，其特征在于，所述浮力器在吸气过程中，所述上腔室(1)位于所述下腔室(5)之下。
6.根据权利要求1所述的磁力浮力器，其特征在于，所述浮力器在排气过程中，所述上腔室(1)位于所述下腔室(5)之上。
7.根据权利要求1所述的磁力浮力器，其特征在于，在所述上腔室(1)和下腔室(5)外均设置有限位框(13)。
8.根据权利要求1所述的磁力浮力器，其特征在于，两个浮力器的气管(2)通过软管(14)相连，其中一个浮力器处于排气时，另一浮力器处于吸气状态。
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