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作品展示

原创作品:奔跑的萨满

系统分类: 机器人创想秀 - 技术流

作品版权:奔跑的萨满 版权所有,禁止匿名转载;禁止个人使用。

奔跑的萨满

2016-5-24 01:25:17

作品亮点:

谜路采集无污染且免费的车流、人流压力能源,转换为绿色环保的电能,缓解用电紧张状况及减轻其他能源消耗的压力,高效节能,结构合理紧凑,维护简便,具备美化道路的功效。

作品说明:

谜路

像谜一样的路,总是给人带来惊喜,也许适合那些迷路彷徨的人们,找不到北,产生更多的电能。


一、作品的背景及意义


    世各国都在提倡保护环境,提倡节能减排,要求开发绿色新能源,随着生活水平的不断提高,各种电器产品走入人们的生活,人们对电力的需求量越来越大。但是电能作为二次能源,目前仍主要来自其他形式能量的转换,如火力发电、原子能发电等,这些现有的发电技术都依赖于不可再生能源,对环境污染严重,寻找新的能源及新的发电方式成为当务之急。
    实际上,在人们的日常生活中,有许多可利用却未被利用的绿色环保能源,如行驶车辆及行人产生的压力能等,这些能源大量存在于人们的生活中,众多的交通公路、行人街及一些公共场所都可以是采集这些环保能源的处所。
    谜路通过采集车辆及行人的压力能,将其转换为电能储存,充分利用了零成本的绿色环保能源,经济环保,节能减排,为人们的生活提供了便利,在一定程度上具有美化道路的功能。


二、作品的设计方案

2.1 整体结构设计
承重机构——传动机构——加速机构——发电储电机构

图2-1


    谜路由四部分组成,首先由承重机构采集车辆及行人的重力,产生冲击压力,经传动机构转换传导至加速机构,经由加速机构加速后驱动发电储电机构发电及储电,通过以上几步转换及传导即可将车辆及行人的机械能转换为电能储存在蓄电池中,然后给其他设备充电。


2.2 承重机构设计


    承重机构包括了承重板、推杆、复位弹簧、螺帽及机箱,其特征在于:参照图2-2,推杆1竖直放置,其上制有轴肩,一端制有螺纹,另一端制有通孔及通槽;承重板2制有一大一小两圆孔,其架于推杆1的轴肩上;螺帽3与推杆1的端部螺纹啮合,其位于承重板2的大圆孔内,用于固定承重板2,限制承重板2在推杆1上的轴向位移;结合参照图2-3以及图2-4,复位弹簧4套于推杆1上,其位于推杆1的轴肩与机箱5的上盖板52之间;机箱5包括了箱体51、上盖板52及后盖板53,上盖板52上均布设有多个通孔,每个通孔上都对应置有一推杆及其上的承重板、螺帽和复位弹簧;后盖板53的结构如图2-5所示;上盖板52与箱体51的连接、后盖板53与箱体51的连接均通过螺栓连接。


2-2

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图2-2

2-3

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图2-3

2-4

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图2-4

2-5

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图2-5

2.3 传动机构设计


    传动机构包括了连杆、超越离合器及传动轴,其特征在于:参照图2-6及图2-7,传动轴8上均布设有多个超越离合器7,每个超越离合器的内圈均与传动轴8用键连接,外圈均与连杆6的一端通过销轴铰接;连杆6的另一端均置于推杆1的一端通槽内,并与推杆1通过销轴铰接。


2-6

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图2-6

2-7

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图2-7

2.4 加速机构及发电储电机构设计


    加速机构包括了一对齿轮,发电储电机构包括发电机、蓄电池,其特征在于:参照图2-8,大齿轮9安装于传动轴8的一端,小齿轮10安装于发电机11的输入轴上,大齿轮9与小齿轮10啮合传动,以一定的传动比加速驱动发电机11进行发电;发电机11紧靠箱体51的底面和侧面安装;蓄电池12与发电机11导线连接,其安装于箱体51内。


2-8

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图2-8

2.5 系统工作原理


    参照图2-9,承重板2在车辆行驶其上或行人行走其上时向下运动,推动推杆1向下运动,复位弹簧4压缩,此时,推杆1的向下运动带动连杆6动作,连杆6的动作带动超越离合器7外圈向某一方向转动,超越离合器7外圈的转动带动其内圈的转动,进而带动传动轴8的转动,此时系统的加速机构开始运作,驱动发电机11发电,将电量储存于蓄电池中。
    当车辆或行人离开承重板2时,在复位弹簧4的作用下,承重板2连同推杆1向上运动,此时,推杆1的向上运动带动连杆6动作,连杆6的动作带动超越离合器7外圈向与之前相反的方向转动,由于超越离合器的特性,此时超越离合器7外圈的转动并不能带动内圈的转动,因而不会影响传动轴8,最终承重板2将归位到最初不受外力时的位置。
    以上两阶段为一个工作流程。
    进一步,由于超越离合器7的特性,各块承重板2具有各自独立的工作流程,即各块承重板2的工作流程之间互不影响。各块承重板2可独立驱动传动轴8的转动。
    进一步,在正常情况下,若同一根传动轴8上相应的多块承重板2被依次先后压下,如行人通过或车辆驶过,则可持续驱动传动轴8的转动,从而实现持续发电及储电。


2-9

2-9
图2-9

三、作品设计的创新之处


3.1 作品设计的创新之处


谜路是运用机械发电的压力发电系统,成本低廉、使用寿命长、设备维护简单,在设计方面的创新性可总结为以下六个方面:

  • 通过螺帽与推杆之间的螺纹啮合来固定安装承重板,限制承重板在推杆上的轴向位移,此种安装方式允许方便地拆卸及更换承重板,这对于承重板损坏后的更换具有重要意义,有利于设备的维护。同时,也可更换不同样式的承重板,具有美化道路的功能或起到一些特殊的作用。采用了箭头样式承重板的系统示意图如图3-1所示。
  • 推杆与连杆的连接及连杆与超越离合器的连接均采用销轴铰接的方式,与现有技术中的齿条齿轮啮合传动相比,销轴铰接的方式不仅提高了连接的可靠性,提高了系统设备的稳定性,而且还提高了传动的平稳性。
  • 系统采用了超越离合器,由于超越离合器的特性,各块承重板具有各自独立的工作流程,各块承重板可独立驱动传动轴的转动,有效提高了系统的发电效率。
  • 一根传动轴上安装多个超越离合器,相应地只配备一台发电机,有效地减少了设备的数量,精简了系统,结构紧凑,占用空间小,有利于系统的安装、调试及维护,同时也降低了成本。
  • 上盖板及后盖板是充分考虑了系统的装配与安装的方便而设计的,针对目前一些现有技术的无法安装或安装困难,不具备可实现性的状况,设计了上盖板及后盖板的结构,使得系统的安装简单化,也利于后期的维护。
  • 此系统为一个基本单元,可以模块化生产,基本单元的主体部分置于路面以下,其布置方式多样,可以横向放置也可以纵向放置,可以紧凑排列铺满整个路面,也可以在局部路面上布置,达到修饰路面或其他一些特殊作用。基本单元的三维整体结构示意图如图3-2所示,其内部结构图如图3-3所示,基本单元模块化生产后紧凑排列铺满路面的三维示意图如图3-4所示,各种路面铺设示意图及谜路为监控系统和公共设施供电的示意图如图3-5、图3-6、图3-7、图3-8、图3-9、图3-10所示。

3-1

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图3-1

3-2

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图3-2

3-3

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图3-3

3-4

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图3-4

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图3-5

3-6

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图3-6

3-7

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图3-7

3-8

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图3-8

3-9

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图3-9

3-10

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图3-10

四、经济与社会效益


    目前全世界面临的一个共同难题就是能源紧缺问题,现在世界上的各个国家都在积极寻找清洁无污染的可替代能源。中国提出低碳出行的口号,目的也是为了解决现在社会的能源紧缺问题,而谜路就是适应了低碳的需求,环保节能,是对清洁能源的一种利用,具有广阔的发展前景。
    道路发电技术目前在全世界仍处于起步阶段,国外的一些道路发电技术成本过于昂贵,无法普及。道路压力发电系统是机械发电,其成本低廉、使用寿命长、设备维护简单,将零成本的行人及行驶车辆的机械能转换为电能储存,真正达到了节能减排的作用。随着我国公路及运输业的不断蓬勃发展,高速公路的入口处、行人街及一般的路面等都可以是本系统采集能源的处所。伴随着密集的车流量及人流量,系统产生的电量是可观的,将会带来巨大的经济效益。
    谜路发电系统应用前景广阔,其储存的电量可就近为路边的路灯供电,也可以为附近的三面翻或广告牌系统供电,另外还可以在路面上设置插座,使插座与蓄电池导线连接,这样行人就可以坐在公共长椅上利用旁边的插座为自己的用电设备充电,方便了人们的生活。谜路还具有一些特殊的功能,能适用于一些特殊的情况,由于铺设方式的多样性,具有指示道路行车方向及充当人行道或盲道及美化道路等功能。









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104970发表于 2016-5-25 19:43:42 来自手机 | 显示全部楼层
赞 果然不一样 专业的我都看不懂
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突然发现身边都是人才啊^_^
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