[发明专利]内力系统惯性仪

权利要求书

1.本发明叫做内力系统惯性仪。以下称做本装置。

本装置中的刚体定点运动为系统内力运动。或者说，刚体的定点运动不受外力。为刚体在系统内的惯性匀速转动状态。并可通过减小原来的匀速度克服各种阻力或获取系统外动力。为一不受外力的机械内动力系统。

本装置中的刚体由一平面圆盘和这圆盘上的一圆球所组成。其中的圆盘为刚体的工作圆面，圆盘的中心受到无支持力固定球铰链的固定作用。支承弹体由二十四只等同的固定升降压缩弹簧承载器所组成，且匀布在固定支座平面的一个同心圆上，以分别构成弹体支面的局部工作位置，并组成工作圆面。所设刚体受到弹体的支承，并对弹体产生压缩作用。为这两个物体在相互作用下由工作圆面的共面构成一圆对称平面内力系统(以下简称为系统)，中心位置不变。系统内力为质量力和形变力，这两个力的合力为零。所受外力跟内力具有等同性，并简化为不受外力。

这两个物体在系统内互成平衡，且内力等效。彼此可以互相代替，取刚体为分离体。在弹体水平面的支承下，圆盘上的圆球作用于圆盘中心。这可以把圆盘和圆球在水平位置上的组合看成是一匀质体，所受系统内力为匀布力，匀布力的合力位置跟中心重合，力距为零。为刚体在系统内的惯性静止状态。

在弹体动支面的原来斜面支承下，斜面位置的圆盘和中心一边的圆球绕中心固定点同一瞬轴转动。圆盘的原来斜面位置不变。把这叫做刚体的定点运动。所受系统内力的合力为零。中心一边的内力矩的代数和等于零，并具有力偶矩的效应。为刚体的定点运动在系统内力作用下满足三个要素。即动量平衡，动量矩平衡及作用与反作用。或者说，在弹体动支面的原来斜面支承下，刚体的定点运动不受外力。为刚体在系统内的惯性匀速转动状态。

其特征是在相互作用的物体间设置内力互换部件。该部件由二十四组压缩传动件和二十四组(即四十八只)固轴转动等臂杠杆所组成。当斜面位置的圆盘和中心一边的圆球绕中心固定点连续不断地同时偏离原来的位置(即圆盘和圆球的同一瞬轴转动)，所设压缩传动件受到圆球的滚动压缩，并以互相交替的轮换工作方式保持下移的大小不变。压缩传动件的下移作用于相应工作杠杆的动力臂，该杠杆阻力臂的上移使相应工作的压缩弹簧承载器的升降筒沿固定升降轴上移。(在内力互换部件的传递作用下，圆球的质量力远大于该升降筒内主弹簧的形变力。并对该升降筒的上移产生强制作用。)该升降筒的上移使其内部的主弹簧下端面受到反压缩，并产生(或增大)一个形变力。为圆球质量的增大部分所具有的一个质量力以克服压缩键阻力的方式通过压缩传动件和等臂杠杆的传递互换为大小相等的且不在同一条直线上的形变力。这个形变力在中心一边的作用点位置跟圆球所在位置之间垂直距离的夹角大小为：θ＝60°，这使内力的形变力在圆球运动方向两端的非匀分布不再对称。且在一局部位置上形成内力互相作用的强向，所产生的内力差运动作用使弹体支面的斜面转变为动支面，并随圆盘和圆球同时偏离原来的位置保持动支面的原来斜面不变。在弹体动支面的原来斜面支承下，斜面位置的圆盘和中心一边的圆球绕中心固定点连续不断地同时偏离原来的位置。圆盘的原来斜面位置不变。即刚体的重心在中心一边的降低高度不变。把这叫做有固定点的有动支面的组合物体的随遇平衡匀速状态。并简称为有固定点的刚体的平衡运动。

取圆球为分离体。在弹体动支面的原来斜面支承下，斜面位置的圆盘绕中心固定点偏离原来位置的作用使中心一边的圆球在原来的凹面底部受到沿压缩键阻力方向向下的斜面支承，重心降低。并由重心降低的作用克服压缩键阻力，且在克服压缩键阻力的过程中沿压缩键阻力方向在一水平面内绕中心的垂线滚动。为圆球随同圆盘连续不断地偏离原来的位置。圆球的原来位置不变及重心降低的高度不变。为一有斜面支承的有阻力的物体的不稳平衡匀速状态。

就有固定点的刚体的平衡运动及内力互换的作用可以换一个说法。即，圆盘中心一边的圆球质量的增大部分所具有的一个质量力以克服压缩键阻力的方式通过压缩传动件和等臂杠杆的传递互换为大小相等的且不在同一条直线上的形变力。这两个力在互换的过程中所产生的力偶的转动作用随圆球的位置变化保持不变，为中心一边的内力矩所具有的力偶矩的效应。在中心一边的内力矩和力偶的转动作用下，斜面位置的圆盘和中心一边的圆球绕中心固定点同一瞬轴转动。圆盘的原来斜面位置不变。把这叫做刚体的定点运动。所受系统内力的合力为零。中心一边的内力矩的代数和等于零，并且有力偶矩的效应。为刚体的定点运动满足三个要素。即动量平衡，动量矩平衡及作用与反作用。

圆盘中心一边的圆球所受盘面的支点跟中心的连线为圆盘和圆球的同一条瞬轴，这条瞬轴绕中心的垂线旋转，所在方位不变。

以上为，在内力互换部件的工作下，刚体的定点运动受到弹体动支面的原来斜面的支承。或者说，中心一边的内力矩产生力偶矩的效应。在中心一边的内力矩和力偶的转动作用下，刚体的定点运动为系统内力运动。或者说，刚体的定点运动不受外力。为刚体在系统内的惯性匀速转动状态。并可通过减小原来的匀速度克服各种阻力或获取系统外动力。为一不受外力的机械内动力系统。