省力杠杆板车

技术领域

本发明涉及板车技术领域，特别涉及了一种省力杠杆板车。

技术背景

传统板车单靠轮子减少摩擦阻力，机械效率不高。使用轮子驱动的省力杠杆则可以方便人、畜、机动车将牵引力倍增地放大。

发明内容

本发明是为了实现快速，省力，本发明采用的技术方案是：一种省力杠杆板车，包括前轮、外曲柄、左蹬地轮、右蹬地轮，其特征在于：所述的前轮为无辐条车轮，轮圈内侧与外曲柄外端垂直固定连接；左蹬地轮、右蹬地轮设置在车厢后侧。

所述的外曲柄外端到支点沉头转轴的距离与前轮轮圈半径相等；外曲柄内端固定连接左阻力点沉头转轴，左阻力点沉头转轴右端再固定连接左阻力臂曲柄，左阻力臂曲柄内端再固定连接支点沉头转轴，支点沉头转轴右端再固定连接右阻力臂曲柄，右阻力臂曲柄外端再固定连接右阻力点沉头转轴；前轮、外曲柄、左阻力臂曲柄、左连杆、左拐形撑杆与拐形支架左侧平行设置，右阻力臂曲柄、右连杆、右拐形撑杆与拐形支架右侧平行设置。

左右阻力臂曲柄与拐形支架通过支点沉头转轴连接，左右连杆与拐形支架通过中沉头转轴连接，左连杆与左拐形撑杆通过左沉头转轴连接，右连杆与右拐形撑杆通过右沉头转轴连接。左拐形撑杆与外曲柄、左阻力臂曲柄通过左阻力点沉头转轴连接，右拐形撑杆与右阻力臂曲柄通过右阻力点沉头转轴连接。左拐形撑杆末端固定连接左蹬地轮，右拐形撑杆末端固定连接右蹬地轮。六个沉头转轴两端沉到部件表面下使表面平整，外曲柄、左阻力臂曲柄、右阻力臂曲柄、左连杆、右连杆、左拐形撑杆、右拐形撑杆从而能够绕拐形支架侧面转动。拐形支架后端与车厢厢底的中部垂直固定连接。车厢前部设有手柄。

当省力杠杆板车运行时，外力拉动拐形支架带动前轮向前运动，前轮受到地面向后的摩擦力，该力经前轮轮圈作用于外曲柄，再经外曲柄所在的杠杆按杠杆比放大数倍传给左右拐形撑杆，再经左右拐形撑杆按一比一的比例传给左右蹬地轮，左右蹬地轮依次向后下方蹬地时获得向前上方的推力，推力再经左右拐形撑杆依次传给左连杆、左阻力臂曲柄和右连杆、右阻力臂曲柄，再传给拐形支架，外力从而倍增地推动省力杠杆板车前行。

当省力杠杆板车运行时，前轮轮圈带动外曲柄，再带动左右阻力臂曲柄绕支点沉头转轴逆时针转动，带动左右拐形撑杆绕拐形支架逆时针平动，再经左右拐形撑杆带动左右蹬地轮依次向后下方蹬地，再经左右蹬地轮受反作用后带动左右拐形撑杆依次向前上方运动，再经左拐形撑杆先带动左连杆、左阻力臂曲柄向前上方运动，右拐形撑杆后带动右连杆、右阻力臂曲柄向前上方运动，再经左连杆、左阻力臂曲柄和右连杆、右阻力臂曲柄依次推动拐形支架向前上方运动，外力从而推动省力杠杆板车前行。当前轮带动外曲柄、左阻力臂曲柄转到最低点时，左阻力臂曲柄带动右阻力臂曲柄转到最高点，往复运动前行。

左右杠杆的共同支点设置在支点沉头转轴，左右杠杆的共同动力点设置在外曲柄与前轮轮圈连接点，左右杠杆的共同动力臂为前轮半径，左杠杆的阻力点设置在左阻力点沉头转轴，右杠杆的阻力点设置在右阻力点沉头转轴，左杠杆阻力臂为左阻力臂曲柄长，右杠杆的阻力臂为右阻力臂曲柄长。

本发明的省力杠杆板车通过延长外曲柄与前轮轮圈连接点的作用距离使动力变小，缩短左右阻力点沉头转轴的作用距离使阻力变大，通过矩形连杆保持左右阻力点沉头转轴作用距离与左右蹬地轮作用距离相等使阻力不变。因为力的大小乘以做功距离等于对物体所做的功，当做功不变的情况下，做功距离增大使对应的力分散减小，做功距离减小使对应的力集中增大。杠杆是由外曲柄，左右阻力臂曲柄组装而成的一种简单机械，可以省力。杠杆省力的多少由外曲柄长度以及左右阻力臂曲柄的长度决定，其机械效率则由被带动物体重力，前轮重力，外曲柄、左右阻力臂曲柄重力及摩擦等决定。

本发明的省力杠杆的倍增公式是M＝a^n，M为总倍数，a为初始倍数，n为蹬地次数。

传统板车省力小。本发明的杠杆省力倍数则可以倍增。

本发明的优点：

本发明所述的省力杠杆板车省力，方便适用。

附图说明

图1为省力杠杆板车结构示意图；

图2为传动机构结构示意图；

图3为省力杠杆动力臂结构示意图。

图中各部件对应标号：

1手柄、2车厢、3右拐形撑杆、4前轮、5左拐形撑杆、6左蹬地轮、7右蹬地轮、8外曲柄、9左阻力臂曲柄、10右阻力臂曲柄、11左连杆、12右连杆、13拐形支架、14左沉头转轴、15中沉头转轴、16右沉头转轴、17左阻力点沉头转轴、18支点沉头转轴、19右阻力点沉头转轴、20动力臂、21动力点。

具体实施方式

下面结合附图及实施方式对本发明做进一步详细说明。

本实施例提供了一种省力杠杆板车，包括前轮4、外曲柄8、左蹬地轮6、右蹬地轮7，其特征在于：所述的前轮4为无辐条车轮，轮圈内侧与外曲柄8外端垂直固定连接；左蹬地轮6、右蹬地轮7设置在车厢2后侧。

所述的外曲柄8外端到支点沉头转轴18距离与前轮4轮圈半径相等；外曲柄8内端固定连接左阻力点沉头转轴17，左阻力点沉头转轴17右端再固定连接左阻力臂曲柄9，左阻力臂曲柄9内端再固定连接支点沉头转轴18，支点沉头转轴18右端再固定连接右阻力臂曲柄10，右阻力臂曲柄10外端再固定连接右阻力点沉头转轴19；前轮4、外曲柄8、左阻力臂曲柄9、左连杆11、左拐形撑杆5与拐形支架13左侧平行设置，右阻力臂曲柄10、右连杆12、右拐形撑杆3与拐形支架13右侧平行设置。

左阻力臂曲柄9、右阻力臂曲柄10与拐形支架13通过支点沉头转轴18连接，左连杆11、右连杆12与拐形支架13通过中沉头转轴15连接，左连杆11与左拐形撑杆5通过左沉头转轴14连接，右连杆12与右拐形撑杆3通过右沉头转轴16连接。左拐形撑杆5与外曲柄8、左阻力臂曲柄9通过左阻力点沉头转轴17连接，右拐形撑杆3与右阻力臂曲柄10通过右阻力点沉头转轴19连接。左拐形撑杆5末端固定连接左蹬地轮6，右拐形撑杆3末端固定连接右蹬地轮7。六个沉头转轴14、15、16、17、18、19两端沉到部件表面下使表面平整，外曲柄8、左阻力臂曲柄9、右阻力臂曲柄10、左连杆11、右连杆12、左拐形撑杆5、右拐形撑杆3从而能够绕拐形支架13侧面转动。拐形支架13后端与车厢2厢底的中部垂直固定连接。车厢2前部设有手柄1。

当省力杠杆板车运行时，外力拉动拐形支架13带动前轮4向前运动，前轮4受到地面向后的摩擦力，该力经前轮4轮圈作用于外曲柄8，再经外曲柄8所在的杠杆放大3倍传给左右拐形撑杆5、3，再经左右拐形撑杆5、3按一比一的比例传给左蹬地轮6、右蹬地轮7，左蹬地轮6、右蹬地轮7依次向后下方蹬地时获得向前上方的推力，推力再经左右拐形撑杆5、3依次传给左连杆11、左阻力臂曲柄9和右连杆12、右阻力臂曲柄10，再传给拐形支架13，外力从而倍增地推动省力杠杆板车前行。

当省力杠杆板车运行时，前轮4轮圈带动外曲柄8，再带动左右阻力臂曲柄9、10绕支点沉头转轴18逆时针转动，带动左右拐形撑杆5、3绕拐形支架13逆时针平动，再经左右拐形撑杆5、3带动左蹬地轮6、右蹬地轮7依次向后下方蹬地，再经左右蹬地轮6、7受反作用后带动左右拐形撑杆5、3依次向前上方运动，再经左拐形撑杆5先带动左连杆11、左阻力臂曲柄9向前上方运动，右拐形撑杆3后带动右连杆12、右阻力臂曲柄10向前上方运动，再经左连杆11、左阻力臂曲柄9和右连杆12、右阻力臂曲柄10依次推动拐形支架13向前上方运动，外力从而推动省力杠杆板车前行。当前轮4带动外曲柄8、左阻力臂曲柄9转到最低点时，左阻力臂曲柄9带动右阻力臂曲柄10转到最高点，往复运动前行。

左右杠杆的共同支点设置在支点沉头转轴18，左右杠杆的共同动力点21设置在外曲柄8与前轮4轮圈连接点，左右杠杆的共同动力臂20为前轮4半径，左杠杆的阻力点设置在左阻力点沉头转轴17，右杠杆的阻力点设置在右阻力点沉头转轴19，左杠杆的阻力臂为左阻力臂曲柄9长，右杠杆的阻力臂为右阻力臂曲柄10长。

本发明的省力杠杆板车通过延长外曲柄8与前轮4轮圈连接点的作用距离使动力变小，缩短左右阻力点沉头转轴17、19的作用距离使阻力变大，通过矩形连杆保持左右阻力点沉头转轴17、19作用距离与左右蹬地轮6、7作用距离相等使阻力不变。因为力的大小乘以做功距离等于对物体所做的功，当做功不变的情况下，做功距离增大使对应的力分散减小，做功距离减小使对应的力集中增大。杠杆是由外曲柄8，左右阻力臂曲柄9、10组装而成的一种简单机械，可以省力。杠杆省力的多少由外曲柄8长度以及左右阻力臂曲柄9、10的长度决定，其机械效率则由被带动物体重力，前轮4重力，外曲柄8、左右阻力臂曲柄9、10重力及摩擦等决定。

本发明的省力杠杆的倍增公式是M＝a^n，M为总倍数，a为初速倍数，n为蹬地次数。当a为3，n为2时，M＝3^2＝9，再当动力为100N时，阻力为900N，省力的数值为900N-100N＝800N。

传统板车省力小。本发明杠杆省力倍数则为倍增。

传动杆传动，结构结实，牵引驱动，适用各种车辆。