[发明专利]一种提高人力机械效率的方法

说明书

▲所属技术领域：

本发明涉及一种提高人力机械效率的方法，具体涉及一种以降低人力驱动装置惯量、减少人力作功时间、更好发挥人体生物能来提高人力机械效率的方法。

▲相关技术背景：

人力是一种由肌肉产生的低速、间隙输出的生物能，通过惯量使机械维持连续运动并通过升速装置使需要更高速度运转的机械与之匹配；但为克服惯量使人力作功的时间延长同时升速装置也使惯量相应得到放大因而使人力作功时间更长。

人力机械也是十分普及的一种机械装置，因此提高人力机械效率一直是人们研究的课题，到目前为止行之有效的方法不外乎是从减少摩擦、降低阻力、减少震动、改善速比、减轻重量、提高传动效率等方面着手，没有从降低驱动惯量、减少人力作功时间方面着手的。

▲发明内容：

人力作为一种由肌肉产生的生物能，所作功的大小除了与力和距离有关外还与时间有关，其公式为：

W＝F(S+kT)

——式中k为调节不同个体的系数

以举重运动为例，当运动员把杠铃举过头顶至站稳这段时间内虽然杠铃垂直运动距离为零，但实际上为维持杠铃高度肌肉是做了功的。

同样在很多人力机械中为克服惯量而延长了人力作功的时间，使肌肉作了额外的生物功。

本发明提出了一种降低人力驱动装置惯量、减少人力作功时间、更好发挥人体生物能以提高人力机械效率的方法。

本发明采用的技术方案是：在人与人力机械之间插入一个输入惯量低至可以忽略不计的低惯量储能装置，将人力机械的惯量与人隔离开来，人力只直接作用在低惯量储能装置的输入端，使人体的生物能在最适合肌肉作功的最短时间内输入低惯量储能装置，省去因克服惯量而延长人力作功时间所多做的生物功，然后由低惯量储能装置的另一输出端通过传动、变速机构去克服人力机械的惯量和阻力。

本发明的有益效果是：在人力机械的驱动中排除了机械惯量对人力的影响，减少肌肉作功时间，更好的发挥人体生物能，提高了人力机械的效率。

▲附图说明：

附图是本发明的系统框图。

▲具体实施方式：

参见附图，本发明的提高人力机械效率的方法包括由人力输入点1，力矩调节器2，储能器输入端3，低惯最储能器4，储能器输出端5，制动器6，传动机构7，变速机构8和人力机械的惯量和阻力9等组成。

人力输入点1、力矩调节器2、储能器输入端3和低惯量储能器4构成了只与人力相匹配的系统；调节力矩调节器2的力矩，可使不同人的个体抑或是同一个体不同生理状态的出力达到最佳，同时因没有惯量的阻滞，人力作功的时间也就达到最短，因而使人体的生物能在最适合肌肉作功的最短时间内输入低惯量储能器4。

低惯量储能器4、储能器输出端5、制动器6、传动机构7和变速机构8构成了只与人力机械的惯量和阻力9相匹配的系统；操纵制动器6可阻断储能器输出端5的输出力矩，使系统象通常的人力机械一样靠惯量运行，同时可以选择变速机构8合适的速比，使人力机械按要求来运转。