本發(fā)明屬于一種滾球發(fā)電方法,具體是一種通過利用滾球在有角度的軌道上滾動所產(chǎn)生的動能,將其動能利用轉(zhuǎn)換成機械能進行發(fā)電的一種滾球發(fā)電方法。
背景技術(shù):
目前現(xiàn)有的傳統(tǒng)發(fā)電方式都會對生態(tài)或環(huán)境造成一定的損害,水力發(fā)電、火力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等,電能雖然造福了人類,但傳統(tǒng)的電能生產(chǎn)方式在一定程度上也對生態(tài)或環(huán)境造成了一定的損害。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種更為環(huán)保、發(fā)電成本更低的滾球發(fā)電方法。
本發(fā)明滾球發(fā)電方法,包括動力裝置和發(fā)電裝置,其特征在于:所述動力裝置包括滾球、正軌、側(cè)軌、動力輪、軸承、立柱、傳動軸,所述滾球在正軌和側(cè)軌上面滾動,正軌與側(cè)軌前后相連接,滾球下方與軌道相接觸,滾球在正軌上滾動時上方與動力輪葉輪相接觸,側(cè)軌前端對著動力輪葉輪側(cè)下方正面,正軌在動力輪葉輪的正下方,側(cè)軌后端從動力輪側(cè)面繞出,動力輪通過軸承安裝在立柱上,軸承通過傳動軸連接至發(fā)電裝置;所述發(fā)電裝置包括發(fā)電機,所述發(fā)電機與傳動軸連接。
作為本發(fā)明的進一步技術(shù)方案,所述動力裝置中至少包含一個滾球在正軌與側(cè)軌上進行滾動做功。
作為本發(fā)明的更進一步技術(shù)方案,所述動力輪具有多個葉輪支承件支承一個或多個滾球的動能轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的滾球發(fā)電方法具體工作過程如下。
首先滾球從側(cè)軌前端滾入正軌前端,滾球滾入正軌前端后滾球的上方與動力輪葉輪相接觸對動力輪葉輪產(chǎn)生壓力,滾球動能傳給葉輪,滾球在正軌上繼續(xù)向下滾動,動力輪隨著滾球的滾動而運轉(zhuǎn)。動力輪運轉(zhuǎn)的動力通過軸承傳動給傳動軸,傳動軸將動力傳動發(fā)電機進行發(fā)電。滾球滾完正軌的坡度后滾球上方脫離動力輪葉輪,經(jīng)由側(cè)軌后端彎道滾入側(cè)軌的后端。滾球滾入側(cè)軌后端后經(jīng)由一個直線距離的下坡進行加速度,滾球通過側(cè)軌的加速度后經(jīng)由側(cè)軌前端彎道向上滾進側(cè)軌前端軌道。滾球再由側(cè)軌前端滾入正軌前端進行做功。
本發(fā)明具有建造方便,建造和發(fā)電成本較底,對生態(tài)或環(huán)境無明顯損害及污染等優(yōu)點。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的動力裝置說明圖。
圖2為本發(fā)明的發(fā)電裝置說明圖。
圖3為本發(fā)明的一個實施方式中多個滾球運行圖。
圖4為本發(fā)明的一個實施方式中正軌道說明圖。
圖5為本發(fā)明的一個實施方式中側(cè)軌道說明圖。
圖中,動力裝置1、滾球11、正軌12、側(cè)軌121,動力輪13、軸承14、立柱15、傳動軸16,發(fā)電裝置2、發(fā)電機21。
具體實施方式
下面通過附圖和具體實施方式詳細闡述本發(fā)明技術(shù)方案。
如圖1至圖5所示,滾球發(fā)電方法,包括動力裝置1和發(fā)電裝置2,所述動力裝置1包括滾球11、正軌12、側(cè)軌121、動力輪13、軸承14、立柱15、傳動軸16,所述滾球11在正軌12和側(cè)軌121上面滾動,正軌12與側(cè)軌121前后相連接,滾球11下方與軌道相接觸,滾球11在正軌12上滾動時上方與動力輪13葉輪相接觸,側(cè)軌121前端對著動力輪13葉輪側(cè)下方正面,正軌12在動力輪13葉輪的正下方,側(cè)軌121后端從動力輪13側(cè)面繞出,動力輪13通過軸承14安裝在立柱15上,軸承14通過傳動軸16連接至發(fā)電裝置2;所述發(fā)電裝置2包括發(fā)電機21,所述發(fā)電機21與傳動軸16連接。
所述動力裝置1中至少包含一個滾球11在正軌12與側(cè)軌121上進行滾動做功。
所述動力輪13具有多個葉輪支承件支承一個或多個滾球11的動能轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的運轉(zhuǎn)過程如下。
在圖1中,本發(fā)明動力裝置。滾球在軌道上滾動。滾球由于地球的吸引而受到的力叫重力。重力的方向總是豎直向下,滾球受到的重力的大小跟滾球的質(zhì)量成正比,重力大小約為9.8N/kg,表示質(zhì)量為1kg的滾球會受到的重力為9.8N。這里的重力即為本裝置的動力源。首先滾球11從側(cè)軌121前端滾入正軌12前端,這里施力物是重力,受力物是滾球。滾球11滾入正軌12前端后滾球11的上方與動力輪13葉輪相接觸對動力輪13葉輪產(chǎn)生壓力,滾球11動能傳給葉輪,滾球11隨著正軌12繼續(xù)向下滾動,動力輪13隨著滾球11的滾動而運轉(zhuǎn)。滾球11滾完正軌12的坡度后滾球11上方脫離動力輪13葉輪,經(jīng)由側(cè)軌121后端彎道滾入側(cè)軌121的后端。滾球11滾入側(cè)軌121后端后經(jīng)由一個直線距離的下坡進行加速度,滾球11通過側(cè)軌121的加速度后經(jīng)由側(cè)軌121前端彎道向上滾進側(cè)軌121前端軌道。滾球11再由側(cè)軌121前端滾入正軌12前端進行滾動做功。在軌道上往下滾的滾球,滾球受重力和速度合力產(chǎn)生加速度,速度變化越快滾球的質(zhì)量就越大,質(zhì)量越大滾球的動量就越大,這里的加速是為了讓滾球有足夠的動量來沖上側(cè)軌121前端彎道。
如圖2所示,本發(fā)明發(fā)電裝置。動力輪13運轉(zhuǎn)的動力通過軸承14傳動給傳動軸16,傳動軸16將動力傳動發(fā)電機21進行發(fā)電。
如圖3所示,有多個滾球11排列在側(cè)軌121前端往正軌12前端滾入,并且有多個滾球11在正軌12上滾動進行滾動做功。多個滾球11連續(xù)從側(cè)軌121前端滾入正軌12前端,滾球11滾入正軌12前端后滾球11的上方與動力輪13葉輪相接觸對動力輪13葉輪產(chǎn)生壓力,滾球11動能傳給葉輪,多個滾球11隨著正軌12繼續(xù)向下滾動,動力輪13隨著滾球11的滾動而運轉(zhuǎn)。動力輪13運轉(zhuǎn)的動力通過軸承14傳動給傳動軸16,傳動軸16將動力傳動發(fā)電機21進行發(fā)電。滾球11滾完正軌12的坡度后滾球11上方脫離動力輪13葉輪,經(jīng)由側(cè)軌121后端彎道滾入側(cè)軌121的后端。滾球11滾入側(cè)軌121后端后經(jīng)由一個直線距離的下坡進行加速度,滾球11通過側(cè)軌121的加速度后經(jīng)由側(cè)軌121前端彎道向上滾進側(cè)軌121前端軌道。滾球11再由側(cè)軌121前端滾入正軌12前端進行滾動做功,如此進行多滾球11循環(huán)做功發(fā)電。
如圖4所示,本發(fā)明的一個實施方式中正軌運用的是U型軌道。在本實施方式中,滾球11在正軌12滾動為做功行程,其效用是用滾球11滾動做功發(fā)電。當滾球向前滾動時,軌道支承面作用于滾球的合彈力的作用點從最低點向上,形成一個彈力,相對于滾球的質(zhì)心產(chǎn)生一個阻礙滾球滾動的力矩,這樣形成滾動摩擦。滾動的滾球除了受到重力、彈力外,在接觸部分會受到靜摩擦力,摩擦?xí)凶璧K滾球相對運動的摩擦力,這種摩擦力的方向與滾球相對運動趨勢的方向相反,滾球受重力作用而陷入軌道支承面,由于力作用的相互性,受到滾球重力作用的U型軌道同時也要對施加該力作用的滾球以反作用力,這里的力是相等的。使用U型軌道的原因在于滾球在U型軌道上滾動,其力點在U型軌道的底部,U型軌道的底部跟滾球的底部形成相等斥力,更有利于滾球滾動做功。
如圖5所示,本發(fā)明的一個實施方式中側(cè)軌運用的是管型軌道,在本實施方式中,滾球11在側(cè)軌121滾動為滾球11回收行程,其效用是為滾球11回滾增速,最大化的加速度以增加滾球的運行質(zhì)量。在滾球11在側(cè)軌121滾動過程中減小有害摩擦的方法有使?jié)L球及軌道接觸面光滑或使?jié)L球與軌道的接觸面減小,在工程技術(shù)中可以通過施加潤滑油的方法來減少摩擦。使用管型軌道的原因在于管軌和滾球11滾動的接觸面最小,并且使?jié)L力點在滾動滾球左右底側(cè)的45度位置,在重力和斜面彈力的作用下,更有利于滾球滾動加速。
本發(fā)明滾球發(fā)電方法與現(xiàn)有發(fā)電技術(shù)相比較有如下有益效果,對建設(shè)條件的要求不是很高,并且建設(shè)發(fā)電成本更低,使用現(xiàn)有材料和技術(shù)就能建造,并能方便維護。
此外,應(yīng)當理解,雖然本說明書按照具體實施方式對本裝置的運行加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將本說明書作為一個整體,各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其它實施方式。