CN107080956A - 以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车 - Google Patents
以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107080956A CN107080956A CN201710328798.6A CN201710328798A CN107080956A CN 107080956 A CN107080956 A CN 107080956A CN 201710328798 A CN201710328798 A CN 201710328798A CN 107080956 A CN107080956 A CN 107080956A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- roll
- automatic carriage
- gravitional force
- control speed
- journal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H17/00—Toy vehicles, e.g. with self-drive; ; Cranes, winches or the like; Accessories therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H17/00—Toy vehicles, e.g. with self-drive; ; Cranes, winches or the like; Accessories therefor
- A63H17/26—Details; Accessories
Landscapes
- Escalators And Moving Walkways (AREA)
Abstract
本发明提供了一种以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车,该自行小车采用具有不同轴径的绕线轴,当小车采用不同的绕线方式,行进到不同的赛道阶段时,随着标准砝码的下落,带动绕线轴旋转,使小车具有不同的驱动扭矩和不同的行进速度,以实现爬坡、下坡和绕障碍等功能。本发明的线绳绕线时只需根据赛道阶段所需输出扭矩和行进速度的要求选择起止绕线轴颈和各自绕圏数即可,操作简便、快捷。
Description
技术领域
本发明涉及自行小车,尤其涉及以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车。
背景技术
重力势能驱动自控行走小车是一种将重力势能转换为机械能,用来驱动小车行走的装置,小车为三轮结构,其中前轮为转向轮,两个后轮为行进轮,小车行进的所需能量来自给定的重力势能,并采用电控机构控制小车的转向。
在自行小车的比赛过程中,根据规则以自行小车行进的距离和绕过障碍物的数量来评定成绩。赛道设置为环形,中心线长30m,小车在行进过程中除在水平赛道上绕障外,还需爬上一个高为40mm的坡道,上坡坡度3°,长约706mm;在坡顶行进250mm后,再下坡,下坡坡度1.5°,长约1527mm。小车有两个起跑线,分别位于水平绕障赛道和上坡坡道的前1m以上某处。
如果自行小车只设计成一种扭矩输出,扭矩过高,虽能爬上坡,但会导致行走速度过高,在绕障及拐弯时将会因惯性侧翻;扭矩过低,行走速度上不来将爬不上坡。
发明内容
针对现有技术中存在不足,本发明提供了一种以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车,采用具有不同轴径的绕线轴,当小车采用不同的绕线方式,行进到不同的赛道阶段时,随着标准砝码的下落,带动绕线轴旋转,使小车具有不同的驱动扭矩和不同的行进速度,以实现爬坡、下坡和绕障碍等功能。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车,具有底板,底板的后端两侧各设有一个行进轮,两个行进轮通过设置在底板上的行进轮轴连接,所述行进轮轴上设有小齿轮;还包括绕线轴,所述绕线轴为多轴颈阶梯轴,绕线轴设置在底板上,绕线轴的一端上设有大齿轮,所述大齿轮和小齿轮啮合,底板的中间垂直设有支架,支架的顶端设有滑轮,线绳的一端绕过滑轮缠绕在绕线轴上,线绳的另一端连接标准砝码。
优选地,所述绕线轴的中间轴颈轴径为dmax,左边轴颈轴径依次为d2和d1,右边轴颈轴径依次为d3和d4,其中dmax大于d2、d1、d3和d4,d2≠d1,d3≠d4。
优选地,所述线绳的一端从绕线轴的中间轴颈向左边轴颈或右边轴颈依次绕线。
优选地,所述线绳的一端从绕线轴的一端依次经过中间轴颈向另一端绕线。
优选地,所述绕线轴的中间轴颈的轴肩上设有绕线防滑槽。
优选地,所述绕线轴上还设有穿线孔,通过穿线孔将线绳的一端固定于绕线轴4上。
本发明的有益效果:
1)本发明实现重力势能多扭矩输出仅与绕线轴颈的排列顺序和个数有关,适应性强。
2)本发明整个重力势能输出装置对制造精度要求都不高,零件数量少,制造成本比较低,材质可采用铝合金制成,重量轻。
3)本发明的线绳绕线时只需根据赛道阶段所需输出扭矩和行进速度的要求选择起止绕线轴颈和各自绕圏数即可,操作简便、快捷。
附图说明
图1为本发明所述以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为本发明所述的绕线轴的轴向剖面图。
图4为本发明所述的绕线轴的轴视图。
图5为自行小车参加比赛的赛道示意图。
其中:
1.标准砝码;2.滑轮;3.线绳;4.绕线轮;5.大齿轮;6.小齿轮;7.行进轮;8.底板;9.支架;10.绕线防滑槽;11.穿线孔;12.第二起跑线;13.弯道;14.障碍;15.赛道;16.第一起跑线;17.下坡道;18.上坡道。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
如图1和图2所示,本发明所述的以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车,包括底板8,底板8的后端两侧各设有一个行进轮7,两个行进轮7通过设置在底板8上的行进轮轴连接,所述行进轮轴上设有小齿轮6;还包括绕线轴4,如图3所示,所述绕线轴4为多轴径阶梯轴,绕线轴4设置在底板8上,绕线轴4的中间段轴径为dmax,左边段轴径依次为d2和d1,右边段轴径依次为d3和d4。如图4所示,绕线轴4的中间轴颈的轴肩上设有绕线防滑槽10,绕线轴4上还设有穿线孔11,通过穿线孔11将线绳3的一端固定于绕线轴4上。
绕线轴4的一端上设有大齿轮5,所述大齿轮5和小齿轮6啮合,底板8的中间垂直设有支架9,支架9的顶端设有滑轮2,绕线3的一端绕过滑轮2缠绕在绕线轴4上,有两种绕线方式,方式一:线绳3的一端从绕线轴4的中间轴颈向左边轴颈或右边轴颈依次绕线;方式二:线绳3的一端从绕线轴4的向左边轴颈或右边轴颈向中间轴颈依次绕线。方式三:从绕线轴4的左边轴颈或右边轴颈依次经过中间轴颈向右边轴颈或左边轴颈依次绕线。线绳3的另一端连接标准砝码1。
本发明的工作原理:
小车的驱动力决定于绕线轴4的轴颈,轴颈的直径越大,输出的驱动扭矩就越大,小车就能获得较大的驱动力和较高的行驶速度;轴颈的直径越小,输出的驱动扭矩就越小,小车获得的驱动力就较小,行驶速度也较低。
如果绕线轴4具有多种不同直径的绕线轴颈,当线绳3绕在不同直径的绕线轴颈上时,小车获得的输出驱动扭矩就有多种。
本实施例中,取支架9的高度为400mm, 为防止绕线从轴颈分别过渡到轴颈时绕线打滑,在轴颈的两侧面设计有绕线防滑槽10,绕线轴4上还设有穿线孔11,通过穿线孔11将线绳3的一端固定于绕线轴4上。大齿轮5和小齿轮6的齿数比设计为Z大齿轮∶Z小齿轮=4∶1,并将行进轮7的直径设计为
小车的比赛赛道如图5所示,
本实施例中采用方式一绕线,自行小车从第二起跑线起跑,标准砝码1下落的高度和自行小车行进的理论距离如表1所示:
表1.方式一绕线
本实施例中采用方式三绕线,自行小车从第一起跑线起跑,标准砝码1下落的高度和自行小车行进的理论距离如表2所示:
表2.方式三绕线
采用第一种绕线方式,小车采用的绕线方式从第二起跑线12起跑,经2m长水平赛道的加速后,能爬上3°的斜坡,到达坡顶时速度降为较低,并在250mm长的水平段绕线方式从的轴颈过渡到的轴颈后下坡,然后逐渐加速,下坡后跑完余下的直道和另一端的弯道,在到达障碍赛道时采用的绕线方式行进,行驶距离达到18.1m,此时,标准砝码1降到底部,小车仍有一定的速度,滑行至速度降为0,滑行距离约3m左右;这样行驶的距离将达到37m以上。
采用第三种绕线方式,小车采用的绕线方式从第一起跑线16起跑后,采用的绕线方式行进的距离达到18.4m,将能完全跑完障碍赛道和弯道13,在距弯道13结束左右时采用的绕线方式加速,经过2m的加速后爬坡,到达坡顶后,采用的绕线方式减速行驶,经下坡加速,到达坡底后,速度得到提升,行驶11m左右后,标准砝码1降到底部,此时,小车仍有一定的速度,滑行至速度降为0,滑行距离约3m;这样行驶的距离将达到35m以上。
所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车,其特征在于,具有底板(8),底板(8)的后端两侧各设有一个行进轮(7),两个行进轮(7)通过设置在底板(8)上的行进轮轴(10)连接,所述行进轮轴(10)上设有小齿轮(6);还包括绕线轴(4),所述绕线轴(4)为多轴颈阶梯轴,绕线轴(4)设置在底板(8)上,绕线轴(4)的一端上设有大齿轮(5),所述大齿轮(5)和小齿轮(6)啮合,底板(8)的中间垂直设有支架(9),支架(9)的顶端设有滑轮(2),线绳(3)的一端绕过滑轮(2)缠绕在绕线轴(4)上,线绳(3)的另一端连接标准砝码(1)。
2.根据权利要求1所述的以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车,其特征在于,所述绕线轴(4)的中间轴颈的轴径为dmax,左边轴颈的轴径依次为d2和d1,右边轴颈的轴径依次为d3和d4,其中dmax大于d2、d1、d3和d4,d2≠d1,d3≠d4。
3.根据权利要求2所述的以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车,其特征在于,所述线绳(3)的一端从绕线轴(4)的中间轴颈向左边轴颈或右边轴颈依次绕线。
4.根据权利要求2所述的以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车,其特征在于,所述线绳(3)的一端从绕线轴(4)的左边轴颈依次经过中间轴颈向右边轴颈绕线。
5.根据权利要求1所述的以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车,其特征在于,所述绕线轴(4)的中间轴颈的轴肩上设有绕线防滑槽(10)。
6.根据权利要求1所述的以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车,其特征在于,所述绕线轴(4)上还设有穿线孔(11),通过穿线孔(11)将线绳(3)的一端固定于绕线轴(4)上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710328798.6A CN107080956A (zh) | 2017-05-11 | 2017-05-11 | 以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710328798.6A CN107080956A (zh) | 2017-05-11 | 2017-05-11 | 以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107080956A true CN107080956A (zh) | 2017-08-22 |
Family
ID=59611640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710328798.6A Pending CN107080956A (zh) | 2017-05-11 | 2017-05-11 | 以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107080956A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108295486A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-07-20 | 钦州学院 | 可连续爬坡式无碳小车 |
CN108579102A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-09-28 | 三峡大学 | 一种重力势能驱动的自控越障小车 |
CN109260720A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-01-25 | 吉林大学 | 一种s型无碳小车 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203220759U (zh) * | 2013-03-13 | 2013-10-02 | 西安科技大学 | 具有二次曲线锥形驱动轴的无碳小车 |
CN204246833U (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-08 | 三明学院 | 一种自动转向的无碳小车 |
CN104771910A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-07-15 | 成都理工大学 | 大启动力矩无碳小车驱动器 |
CN204582543U (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-26 | 安徽科技学院 | 一种“s”形路径行走的无碳小车 |
CN104958908A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-10-07 | 上海电机学院 | 一种自动绕障小车 |
CN106362414A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-02-01 | 中南林业科技大学 | 一种上下坡无碳小车的换档及滑行机构 |
CN106512431A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-03-22 | 淮阴工学院 | 一种无碳小车自动变矩的绕线方法及无碳小车 |
-
2017
- 2017-05-11 CN CN201710328798.6A patent/CN107080956A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203220759U (zh) * | 2013-03-13 | 2013-10-02 | 西安科技大学 | 具有二次曲线锥形驱动轴的无碳小车 |
CN204246833U (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-08 | 三明学院 | 一种自动转向的无碳小车 |
CN204582543U (zh) * | 2015-04-14 | 2015-08-26 | 安徽科技学院 | 一种“s”形路径行走的无碳小车 |
CN104771910A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-07-15 | 成都理工大学 | 大启动力矩无碳小车驱动器 |
CN104958908A (zh) * | 2015-07-01 | 2015-10-07 | 上海电机学院 | 一种自动绕障小车 |
CN106362414A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-02-01 | 中南林业科技大学 | 一种上下坡无碳小车的换档及滑行机构 |
CN106512431A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-03-22 | 淮阴工学院 | 一种无碳小车自动变矩的绕线方法及无碳小车 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108295486A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-07-20 | 钦州学院 | 可连续爬坡式无碳小车 |
CN108295486B (zh) * | 2018-05-03 | 2023-12-29 | 北部湾大学 | 可连续爬坡式无碳小车 |
CN108579102A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-09-28 | 三峡大学 | 一种重力势能驱动的自控越障小车 |
CN109260720A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-01-25 | 吉林大学 | 一种s型无碳小车 |
CN109260720B (zh) * | 2018-12-06 | 2024-04-12 | 吉林大学 | 一种s型无碳小车 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107080956A (zh) | 以重力势能驱动可多扭矩控制速度的自行小车 | |
CN104998419B (zh) | 一种“∽”形行走的越障无碳小车 | |
CN106512431B (zh) | 一种无碳小车自动变矩的绕线方法及无碳小车 | |
CN203220759U (zh) | 具有二次曲线锥形驱动轴的无碳小车 | |
CN106362414A (zh) | 一种上下坡无碳小车的换档及滑行机构 | |
US20160221638A1 (en) | Vehicle Traction Device and Vehicle Incorporating Same | |
KR20120071425A (ko) | 운동용자전거 | |
CN104098039A (zh) | 一种多功能组合式摩擦绞车系统 | |
CN206499868U (zh) | 一种齿轮变速刹车式无碳小车 | |
CN107554663A (zh) | 全向轮转向无车把自平衡自行车 | |
CN101848832A (zh) | 用于交通工具的驱动系统 | |
CN107596700A (zh) | 一种无碳小车动滑轮能量回收机构 | |
CN104192246B (zh) | 一种折叠滑板车及其使用方法 | |
WO2011142562A2 (ko) | 주행속도 향상을 위한 자전거용 가속장치 | |
CN107096235A (zh) | 一种利用单轮驱动及转向的无碳小车 | |
CN206896824U (zh) | 一种无碳小车变速装置 | |
CN107890679B (zh) | 具有空挡滑行机构并可智能避障的无碳小车 | |
CN102019086B (zh) | 一种动力秋千装置 | |
CN206613162U (zh) | 一种电控转向的可变速无碳小车 | |
CN200945364Y (zh) | 双轮游乐车 | |
CN204864944U (zh) | 大启动力矩无碳小车驱动器 | |
CN207307182U (zh) | 一种无碳小车动滑轮能量回收机构 | |
CN203186532U (zh) | 一种蓄能装置及使用该装置的自行车 | |
CN107715382A (zh) | 一种行走式跑步机 | |
CN102579219A (zh) | 卷轮车式悬棺升吊装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170822 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |