[发明专利]一种能够消除惯性作用的空加速装置

说明书

所属技术领域：

本发明方案是一种机械装置，属通用技术领域。该装置可以运用在多种应用平台上，在应用平台的速度发生变化的瞬间，通过机构的相互作用，使装置的主动支撑滚轮按作用力方向瞬时高速转动，在滚轮组上做空加速运动，承载物所产生的惯性作用力的方向被瞬间改变，把平移运动的直线加速度变为圆周运动的向心加速度，并由于滚轮组的空加速运动，使装置的承载平台保持了相对的运动速度，释放了惯性能量。使惯性产生的必要条件丧失，所以惯性消失。

背景技术：

目前，在已知的范围内，没有公开的类似技术。惯性作为一种力学现象，是客观存在。在生产、生活中，对惯性的利弊都进行了充分的研究。对惯性有害的一面，运用了种种方法克服，主要有强制抵抗的方法和缓冲吸收的方法。强行对抗的方法就是在惯性力出现时，另外施加一力对抗，如制动力、摩擦力、阻力等。这样的方法需要一定的动力消耗，增加了操作的不安全性，还会对结构造成机械损害。缓冲吸收的方法就是设计缓冲装置，瞬间吸收惯性能量。如各种缓冲器、缓冲垫等。这些方法都只能部分减轻惯性作用，不能完全消除惯性力。

发明内容：

针对现有方法的不足，本方案力图消除惯性力产生的必要条件，从而消除惯性。在力学原理中，当运动平台的速度变化时，其承载的物体上会产生一个力，即惯性。惯性产生的必要条件是，运动的速度变化而方向不变。如果运动的速度不变而方向改变，则表现为离心力。根据这些原理，本发明方案利用机构的相互作用，在运动平台的速度发生变化，承载物产生惯性力的瞬间，改变运动的方向，将平移运动的直线加速度，变为圆周运动的向心加速度。并利用滚轮组的空加速，使承载物保持相对的运动速度。使产生惯性的必要条件消失。通过滚轮组的空加速运动释放惯性能量。

本发明的技术方案是：视各种应用平台的主体框架为基础平台，本方案为承载平台。在基础平台上，按需要用固定支座刚性固定数组由承重滚轮和限制滚轮组成的滚轮组，承重滚轮和限制滚轮与轮轴之间为滑动配合，有横向位移间隙。根据基础平台设计承载平台。承载平台由主体框架、主动支撑滚轮、高速电机构成。主动支撑滚轮支撑主体框架置于基础平台的滚轮组上。高速电机固定在主体框架上，由感应器控制，驱动主动支撑滚轮。承载平台与基础平台之间有微量的平移自由度，平移量由滚轮组的限制滚轮控制。主体框架由限位滑槽固定，与基础平台呈滑动联结状态。两平台之间没有任何刚性联结。

本发明方案的有益作用是：本方案公开的机构原理，可以运用在各种能够产生直线运动速度的机构中。如行走机构、运动机构、动作机构和防外力作用机构等。运用在行走机构和运动机构中时，会改善车辆、船舶、航空器以及升降电梯等的安全操控性能，提高乘用舒适度。运用在超高速运动的飞行器中，可以减轻或消除操作人员所承受的载荷。运用在航天飞船发射和回收时，可减轻航天员所承受的载荷和冲击。运用在能产生冲击力的动作机构中时，能减轻对基础的冲击，增加设备的平稳性，提高操控性能。运用在抗摇晃、抗震动系统时，可以减轻外力的作用，提高防护性能。

附图说明：

下面结合附图，对发明方案进一步说明。

图1是本发明方案的原理图。

图中A为平移式，B为升降式。

图2是本发明方案的结构示意图。

图中1、主框架。2、高速电机。3、限位滑槽。4、主动支撑滚轮。5、限制滚轮。6、承重滚轮。7、固定支座。

本发明方案的作用方式是：

当基础平台的运动速度变化时，所产生的惯性力，因为承载平台与基础平台由限位滑槽3限制，呈滑动联结状态，两平台之间没有任何刚性联结，而无法传递到基础平台上，只能对主动支撑滚轮4产生作用。而在惯性作用力产生的瞬间，感应器启动作用线方向上的高速电机2，驱动主动支撑滚轮4按作用线方向，在滚轮组上做瞬时高速转动，使滚轮组上的承重滚轮6和限制滚轮5做空加速运动。因为主动支撑滚轮4的转动，改变了作用力的方向，使平移运动的直线加速度，变成了圆周运动的向心加速度。而由于主动支撑滚轮4和滚轮组的空加速运动，使承载平台保持了相对的运动速度，并释放了惯性能量，因而使惯性产生的必要条件丧失，则惯性消失。