CN204246834U - 一种由重力驱动的“s”型无碳小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种由重力驱动的“S”型无碳小车，主要包括：前端为梯形的车架，车架后端安装有一对后轮，车架前端安装有前轮，后轮的直径大于前轮的直径。传动装置由重物通过定滑轮带动主动轴转动，将能量通过一对齿轮传递到从动轴上带动从动轴转动，使小车前进。转向装置通过主动轴两侧的偏心装置实现，偏心装置上的滑块与前端转向杆连接，使得小车每前进一段距离，都会固定转过固定的角度。前轮的前叉上安装有两个螺钉，分别调节转向杆水平方向的对称度与竖直方向上的垂直度，使控制更加精确。通过上述方式，本实用新型发明能量利用率高、运动轨迹精确，稳定性好，控制简单可靠，实现小车走“s”型路线的目的。

Description

一种由重力驱动的“S”型无碳小车

技术领域

本发明涉及到能量应用领域，特别是涉及一种由重力势能驱动的具有方向控制功能的可以走“s”形状的三轮无碳小车。

背景技术

在如今资源紧张的时代，如何最大限度地利用能量是我们每个人需要关心的问题，本实用新型正是从该点出发，设计一种无碳重方小车，使得其更大限度地利用能量，为实现无碳环保做出自己的一份贡献。

无碳小车就是将重力势能(重量为1kg下降高度为500mm)转化为机械能，然后用作驱动小车行走及转向的机械装置。该小车最大的优点是重力势能与机械能之间的转化，以重力势能作为唯一的能量，不燃烧有机能源实现了真正意义上的无碳。该小车要求在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物(每间隔1米，放置一个直径20mm，高20mm的弹性障碍圆棒)。

根据已有的无碳竞赛公知资料，已有设计还有很多需要完善的地方。例如：车体是否能灵活的转向，车体转向时的角度问题，车体转向机构的摩擦较大等。其余还要考虑加工成本，符合大赛的无碳低成本的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是：克服现有技术的不足，提供一种由重力势能驱动的无碳小车。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种有重力势能驱动行走的无碳小车，具有车架，所述车架前端为梯形，所述车架的前端安装前轮前叉，所述前叉车架上安装前轮，所述前叉侧面和顶部安装调节螺母，所述车架后端两侧分别安装轴承座，所述轴承座中间安装有从动轴，主动轴，所述从动轴两端安装后轮。

所述车架中间部位安装竖直的直杆，所述支杆顶部安装滑轮，所述主动轴的中间部位具有绕线轮，线绳的一端绕过滑轮缠绕在绕线轮上，绕绳的一端连接重物，所述从动轴上安装小齿轮，所述小齿轮与与大齿轮啮合，所述大齿轮安装在主动轴上，所述大齿轮轴通过转向臂与线绳与前轮转向臂连接。

进一步的，所述转向臂包括滑槽、调节滑块，所述转向臂一端安装在主动轴上，所述调节滑块一端固定在滑槽内，一端通过线绳与前部转向杆连接。

进一步的，所述滑轮为定滑轮，所述滑轮通过滑轮支架轴安装在滑轮支架上，所述滑轮支架与支杆固定，所述滑轮支架呈水平设置。

进一步的，所述侧面调节螺钉水平安装在前叉侧壁上，所述顶部调节螺钉安装在前叉的顶部。

进一步的，所述后轮直径大于前轮直径。

本实用新型的有益效果是：本实用新型运行时，放开重物，重物下落时，通过滑轮带动主动轴上的绕线轮转动，绕线轮转动带动主动轴转动，主动轴上的大齿轮转动带动小齿轮转动，使得从动轴转动，从动轴转动带动后轮转动，小车开始运行。与此同时，主动轴转动带动转向臂转动，转向臂上的滑块做圆周运动带动线绳运动，从而带动转向杆前后摇摆，实现前进及转向，小车进行曲线运动，绕过障碍物。

本实用新型在遵循能量守恒与转换定律的前提下，将重物的重力势能转换为小车前进的机械能，并能通过一定距离设置的障碍物。前轮运动与后轮运动有有一定的周期性关系，这样就使小车可以通过等距离设置的障碍物而前进。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中转向机构的结构示意图；

其中：1、定滑轮，2、后轮法兰，3、后轴承座，4、从动轴，5、小齿轮，6、大齿轮，7、滑块，8、转向臂，9、细绳，10、绕线轮，11、主动轴，12、螺钉，13、前叉，14、前轮，15、螺钉，16、转向套，17、转向杆，18、车架，19、前轴承座，20、后轮，21、支撑杆

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种重力势能驱动的无碳重力小车，具有车架18，车架前端为梯形，车架18的前端安装前叉13，前叉13上安装有前轮14，车架18后端两端分别安装后轴承座3和前轴承座19，后轴承座3之间安装有从动轴4，前轴承座安装有主动轴11，从动轴4上安装有小齿轮5，主动轴上安装有大齿轮6，小齿轮5与大齿轮6啮合，转向臂8固定在主动轴11的两端，绕线轮10固定在主动轴11的中间位置。

转向杆17通过细绳9与转向臂8上的滑块7连接，通过转向臂8的运动，带动转向杆17摇摆，实现小车转弯的实现，通过对滑块7在滑槽内不同位置的调节，实现小车转弯角度的控制，行走出不同轨迹的曲线。

如图2所示，转向部分包括转向杆17、转向套16、前叉13、前轮14，螺钉12、螺钉15，转向套16套在前叉13的上方，前轮14安装在前叉13的下方，转向杆17从转向套16中穿过，并于车架18平行。

螺钉15平行于车架18固定在前叉13与转向套16间，调节前叉13与车架18的垂直度，螺钉12穿过转向套16固定转向杆17，并且调节转向杆17的对称度。 

本实用新型运行时，轻轻放开重物，重物下落时，通过定滑轮1带动主动轴11上的绕线轮10转动，绕线轮10带动主动轴11上的大齿轮6转动，大齿轮6带动小齿轮5转动，小齿轮5带动从动轴4转动，从而带动后轮20转动，小车开始运行。主动轴带动转向臂8转动，从而转向臂8上的滑块7通过固定在滑块7上的细绳9带动转向杆17转动，转向杆17带动前叉13转动，前叉13带动前轮14转动，实现前进及转动，小车进行曲线运动绕过障碍物。

本实用新型在遵循能量守恒与转换定律的前提下，小车的机械能通过重物的下落获得，并能通过一定距离设置的障碍物。前轮与后轮有一定的周期性关系，使得小车在行进过程中避开等距离设置的障碍物。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权力要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种由重力驱动的“S”型无碳小车，具有车架(18)，车架(18)的前端为梯形，所述车架(18)的前端安装转向套(16)和转向杆(17)，所述前叉中安装有前轮(14)，所述车架(18)后端两侧分别安装后轴承座(3)和后轴承座(3)，所述车架(18)和后轴承座(3)之间安装从动轴(4)，所述车架(18)和前轴承座(19)之间安装主动轴(11)，所述从动轴(4)的两端安装后轮(20)，其动力特征在于：在车架(18)中间部位安装两个支撑杆(21)，两个支撑杆(21)之间安装定滑轮(1)，主动轴(11)上安装大齿轮(6)和绕线轮(10)，线绳的一端连接重物，而另外一段绕过定滑轮(1)和绕线轮(10)连接在一起，所述主动轴(11)上安装的大齿轮(6)与从动轴(4)上安装的小齿轮(5)啮合来传递动力，主动轴(11)上安装的转向臂(8)通过细绳(9)来控制转向杆(17)来控制小车的转向。

2.根据权利要求1所述的一种由重力驱动的“S”型无碳小车，其特征在于：主动轴(11)上安装的转向臂(8)上的滑块(7)通过细绳与转向套(16)上的转向杆(17)相联接。

3.根据权利要求1所述的一种由重力驱动的“S”型无碳小车，其特征在于：前叉(13)上的转向套(16)的侧面安装调节螺钉(15)，转向套(16)上安装有调节螺钉(12)。