技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域和液壓傳動(dòng)領(lǐng)域的一個(gè)新的技術(shù)分支——靜壓傳動(dòng)。

背景技術(shù)：
在杠桿和滑輪原理的啟示下，幾個(gè)世紀(jì)以來，人們總在思考，研究，甚至爭論是否有一種簡單，便捷，即省力又省功的機(jī)械裝置，對永動(dòng)機(jī)的設(shè)想和研究就是最典型的例子，只是一直沒有結(jié)果。另一方面，科學(xué)的快速發(fā)展，使一些新興技術(shù)在當(dāng)今工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用成為可能，比如液壓傳動(dòng)技術(shù)，近幾十年已有長足發(fā)展，并在許多領(lǐng)域起到機(jī)械傳動(dòng)無法比擬和不可替代的作用。不過，現(xiàn)有的液壓傳動(dòng)技術(shù)還僅僅局限于動(dòng)壓傳動(dòng)，就是說系統(tǒng)內(nèi)液壓油是流動(dòng)的，這種傳動(dòng)必須完全依賴于外界動(dòng)力源，與機(jī)械傳動(dòng)一樣是一種耗功傳動(dòng)方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能將力放大變?yōu)槟芊糯螅瑢?shí)現(xiàn)增力增功，創(chuàng)生機(jī)械能源的新型液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明在靜壓傳遞的基礎(chǔ)上利用源動(dòng)力非能轉(zhuǎn)換造力(力放大)，經(jīng)過分力，負(fù)力系統(tǒng)外分離，正力的外力支持，省力等操作完成系統(tǒng)有效增力，并在源動(dòng)力的策動(dòng)下，系統(tǒng)傳動(dòng)牽動(dòng)半盲管利用壓差推動(dòng)系統(tǒng)增力有效作功，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)有效增功并創(chuàng)生機(jī)械能源。

具體實(shí)施方式助力液壓機(jī)械推動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

當(dāng)人和機(jī)械裝置持續(xù)對一面墻推壓時(shí)，可能這面墻會(huì)文絲不動(dòng)，但人和機(jī)械裝置卻消耗了大量內(nèi)力和機(jī)械能，這時(shí)有個(gè)疑問，如果將這一過程逆方向操作是否可行？我們先來看幾個(gè)模型吧。

模型一如圖1-1所示，有ma和mb兩個(gè)不同質(zhì)量的剛性星體，且ma/mb≈∞，今令ma相對靜止，mb以一初始動(dòng)量p對心正碰撞向ma，碰后，p＝ma*va＝mb*vb，可得va≈0，即碰后ma近似相對不動(dòng)。

模型二如圖1-2所示，有ma，mb，mc三個(gè)星體，ma，mb為理想剛性星體，且二者均相對靜止，mc為理想彈性星體，且mc/ma≈0，mc在ma，mb間連線上，用一初始動(dòng)量p推動(dòng)mc對心正碰且完全彈性碰撞撞向ma，碰后，可得va≈0，mc會(huì)再以反向p撞向mb，可得mb*vb＝mc*(-)vc＝(-)p，(本文中如無特殊說明，“(-)”符號均指方向。)

由以上兩模型可以看出，改變力和運(yùn)動(dòng)的方向，使之被逆向操作存在理論可行性，那么現(xiàn)實(shí)中這一愿景如何能實(shí)現(xiàn)呢？

模型三如圖1-3所示，圖1-3-1，圖1-3-2，圖1-3-3三者均為高壓橡膠軟管活塞缸組合，管內(nèi)充滿液壓油，均有一個(gè)推力fd作用在活塞上，一個(gè)拉力fe牽引管體，其中，圖1-3-1為盲管，圖1-3-2為通管，圖1-3-3為半盲管。通過實(shí)驗(yàn)可得，k1＝(fd1-fe1)/fd1*100％＝0，k2＝(fd2-fe2)/fd2*100％＝1，k3＝(fd3-fe3)/fd3*100％＝n(0＜n＜1)，k為省力系數(shù)，這一結(jié)果就如已知0和1兩個(gè)整數(shù)，界于0和1之間的小數(shù)n必然有0＜n＜1的結(jié)果一樣自然可信，其中只有k3有應(yīng)用價(jià)值，我們把半盲管這種即能省力又可運(yùn)動(dòng)的特性稱為半盲管原理。

據(jù)《理論力學(xué)》(第二版，高等教育出版社出版)，“在上述兩球的碰撞問題中，令m2球改變?yōu)楣潭ú粍?dòng)的平面，因此我們可以認(rèn)為v2＝0和m2＝∞，于是上述問題變?yōu)樾∏騧以速度v1向已知固定平面的正碰撞問題?！弊黝惐?，令模型一，二中的ma球改變?yōu)楣潭ú粍?dòng)的平面，并利用模型三中的半盲管作用來代替小球的碰撞過程，實(shí)現(xiàn)上述推墻逆操作過程是完全可行的，本發(fā)明助力液壓機(jī)械推動(dòng)系統(tǒng)就是這方面的一個(gè)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)實(shí)例?；谖锢韺W(xué)公式p＝f*v(等同于w＝f*s或w＝f*v*t)，本發(fā)明意在保持輸入動(dòng)力源不變，不改變傳動(dòng)速率的條件下，放大源動(dòng)力，借以增大輸出功率。助力液壓機(jī)械推動(dòng)系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：

一.由《液壓傳動(dòng)》(機(jī)械工業(yè)出版社出版)p13頁，靜止液體內(nèi)壓力的傳遞，“在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體的壓力可以等值地傳遞到液體各點(diǎn)。這就是帕斯卡原理，或稱靜壓傳遞原理。”如圖2-1(f，g處于平衡狀態(tài))，據(jù)帕斯卡原理，f/(d²/4)＝g/(d²/4)，g＝mg＝500kg*9.8m/s²＝4900n，由f/d²/4)＝g/(d²/4)得f＝(d²/d²)*g＝1960n.圖2-1的力作用示意圖如圖4-1所示，其中(f¹)表示為隱含而又確實(shí)存在的力，即(-)(f¹)＝f+g.本例體現(xiàn)了液壓裝置的力放大作用。將圖2-1變形為圖2-2(f1，f2.(f3)處于平衡狀態(tài))，其力作用示意圖如圖4-2所示，即(-)f2＝(f3)+f1.由帕斯卡原理，f1/f2＝a1/a2，得f1＝f2*(a1/a2)，變形后力放大作用就可在傳動(dòng)中應(yīng)用了。為了使力得到足夠的放大，通常需要加大a1，a2的面積比差，但是橫向增大面積比差會(huì)受空間效果(針尖效應(yīng))的影響，故這里采用縱向增力方式.如圖2-3所示，設(shè)a2¹/a1¹＝a2/a1＝4，則f1/f2＝1/16.本圖中，應(yīng)盡可能保持液壓油(或a1a2a1¹a2¹c)處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，才能使該件的增力和傳動(dòng)效果俱佳，從而達(dá)到靜壓傳動(dòng)的設(shè)計(jì)目的。力的增大不是無條件的，有必要找到力差的去向，經(jīng)分析，從a2-a1的面積差上找到增力的反作用力f3¹，這個(gè)面積差反映在缸體c上，如力作用示意圖4-3所示。圖中f2f2¹，f1f1¹，(f3)f3¹互為作用力與反作用力，故，(-)f2＝f1+(f3)，(-)f2¹＝f1¹+f3¹.從圖4-3可看出，要達(dá)到用源動(dòng)力f1推動(dòng)f2負(fù)載，并實(shí)現(xiàn)增力增功的目的，就要實(shí)現(xiàn)(f3)為增力的設(shè)計(jì)效果，故必須把f3¹分離到傳動(dòng)系統(tǒng)之外。如何分離則是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵，以下將分力與跟蹤支持作綜合分析，因在本系統(tǒng)中，這兩個(gè)過程是相輔相承不可分割的。如圖2-3所示，當(dāng)f1向左推動(dòng)活塞a1時(shí)，通過液壓傳遞有以下情況發(fā)生，活塞a2固定時(shí)，缸體c會(huì)向右移動(dòng)；缸體c固定時(shí)，活塞a2會(huì)向左移動(dòng)；a1a2c均不固定時(shí)，a2會(huì)向左，c會(huì)向右移動(dòng)；a2c固定為一體時(shí)，a2c均會(huì)向左移動(dòng)，這些都是靜壓傳動(dòng)要避免的，靜壓傳動(dòng)要求大小活塞a2a1與缸體c都相互獨(dú)立，并盡可能不作相對移動(dòng)，活塞變成“死”活塞，這就要有一種跟蹤支持系統(tǒng)在硬力作用下支持缸體與兩活塞a1a2作同步運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，為了達(dá)到增力目的，要把f3¹通過跟蹤支持系統(tǒng)分離到傳動(dòng)系統(tǒng)之外，這樣才能做到保持速率v不變，同時(shí)放大源動(dòng)力f，達(dá)到功率p增大的設(shè)計(jì)目的。這一系統(tǒng)叫分力-支持系統(tǒng)，如圖2-4所示，圖中由源動(dòng)活塞a，負(fù)載活塞b，增力油缸c，分力-支持油缸e和活塞d，高壓軟管f，壓力油罐g和基礎(chǔ)面板h組成，面板h與基礎(chǔ)連接。圖2-4的動(dòng)作程序?yàn)椋?dāng)a向左驅(qū)動(dòng)時(shí)，在壓力油作用下，c被向右推壓，同時(shí)，d也被c通過連桿向右推壓，負(fù)力被通過壓力油分離到h面板上，由于h面板與基礎(chǔ)連接，負(fù)力被分離到系統(tǒng)外；a在向左驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，b被向左推動(dòng)，并通過連桿帶動(dòng)e，f作同步運(yùn)動(dòng)，而d在f內(nèi)壓力油壓差作用下，通過連桿推動(dòng)c向左作同步運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到跟蹤支持目的。

二。關(guān)鍵元件分析，如圖3所示，本發(fā)明的主要構(gòu)件是由源動(dòng)活塞a，負(fù)載活塞b和增力油缸c組成的自由活塞缸系統(tǒng)，而半盲管defgh系統(tǒng)盡管只是輔助元件，卻是本發(fā)明的關(guān)鍵元件，這是因?yàn)樗坏潜鞠到y(tǒng)關(guān)鍵的動(dòng)定連接件，靜壓傳動(dòng)裝置，分力支持系統(tǒng)，更是本發(fā)明最為關(guān)鍵的省力器。因此，半盲管的省力度和工作能力直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率和設(shè)計(jì)成敗。如圖4-6所示，在省力度方面，由于力fe與fd為剪切力關(guān)系，直接相互影響很小，這是半盲管省力原理的力學(xué)基礎(chǔ)。fh與fh¹，fd與fd¹是作用力與反作用力關(guān)系，但fe與fe¹則不是，對于與fe力對應(yīng)的力fe¹的構(gòu)成，一是拖拽管體運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性負(fù)載力和平面摩擦力；一是“陰影力”，所謂“陰影力”，在流體力學(xué)方面這里特指由彎管造成的，在順延管向第一彎管處產(chǎn)生的，介于通管與盲端之間的一種隱形端面上所承受的軸向負(fù)力，它包括沖擊力和靜壓力兩種形式。動(dòng)壓傳動(dòng)和管道輸送中的陰影力主要來源于順延管向第一彎管處陰形端面上所承受的流體的軸向動(dòng)量，如管振，液擊等現(xiàn)象，用水管沖地時(shí)，管端的左右自由蛇形擺動(dòng)也是這種力作用的結(jié)果，它是造成流體能量損失的主要因素之一；在靜壓傳動(dòng)中，如果存在的話，其陰影力主要來源于順延管向第一彎管處彎曲半徑內(nèi)外管壁所承受的壓力差的軸向分力，它與壓力成正比，而與相對彎曲半徑負(fù)相關(guān)。因此，降低管路抗彎曲強(qiáng)度，盡量保證管路作自由蛇形運(yùn)動(dòng)是化解陰影力的有效手段，這也是本發(fā)明半盲管選用高壓橡膠軟管而不是金屬管路的主要原因。脹縮性和陰影力是半盲管的兩個(gè)主要干擾因素，剔除這兩個(gè)因素，半盲管的作用和價(jià)值將趨于完美。半盲管的工作能力也是一個(gè)不可忽略的重要因素，從壓力油管的結(jié)構(gòu)和力學(xué)參數(shù)可以看出，同樣規(guī)格的油管，管徑越大，承壓能力卻越低，究其原因，來看模型四，如圖1-4所示，有a，b兩同規(guī)格壓力油管，其管內(nèi)壓力和管壁條件相同，且管徑ra/rb≈∞，今徑向提取與b管周壁相同長度的微觀a，b管壁切片sa和sb，可得到，切片sa為接近于直線段形標(biāo)本，而sb則為圓形標(biāo)本，且它們的長度la＝2πrb.它們的力作用示意圖分別為圖4-4-1，圖4-4-2.可以看出，由于受力條件和管壁規(guī)格相同，但切片的形狀和受力方式不同，此時(shí)顯然切片sa更易受力斷裂，所以工程上設(shè)計(jì)壓力容器時(shí)，一般以規(guī)則曲面，特別是以承壓能力最好的球面為優(yōu)選設(shè)計(jì)方案，也因此，相同壓力和管壁規(guī)格條件下，管徑越大越易暴管。但是，小管徑的壓力油管承壓能力雖然較高，承力的量卻往往達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，這是制約壓力油管工作能力的重要因素，這時(shí)，對壓力油管升級處理變得尤為必要?？蓞⒖家韵聝煞N方法。1.復(fù)合油管法(套管法)，復(fù)合油管由主付兩油管構(gòu)成，主管套在付管內(nèi)，主付管間由彈簧體作骨架隔開(彈簧體不俱有彈簧作用)，且d主＜d彈，d彈＜d付，主付管間充滿壓力油，當(dāng)主付管壓力同設(shè)為p時(shí)，據(jù)靜壓傳遞原理，主管壁受壓力相對為零，當(dāng)主管壓力升為x時(shí)，則付管壓力會(huì)連帶升為y，此時(shí)主管壁承壓為p差＝x-y.復(fù)合管法使主管在付管壓力極限內(nèi)工作能力大幅提高，缺點(diǎn)是，成本也大幅提高；付管一旦暴管，主管也難幸免。選擇復(fù)合管法時(shí)，主付管應(yīng)據(jù)實(shí)際情況設(shè)置合適的預(yù)壓力，以消除主管脹縮性對系統(tǒng)的影響。2.優(yōu)化管壁法，實(shí)踐中，高壓軟管暴管大多是橡膠層鼓包破裂所致，鋼絲編織層斷裂的案例極少，因此，隨著管徑加大，除了提高編織層鋼絲的規(guī)格，還需要優(yōu)化編織加工工藝，如編織層緯線(繞線)采用強(qiáng)度和剛性都較大的鋼絲，而經(jīng)線(織線)選用強(qiáng)度較大，剛性適度的鋼絲，可能的話，編織方式由“十”字交錯(cuò)編織改為正反“又”字型編織，雙腳內(nèi)外交替，如圖5所示?！笆弊纸诲e(cuò)編織加大了鋼絲的抗彎曲強(qiáng)度，故也加大了油管的抗彎曲強(qiáng)度，據(jù)力學(xué)原理，支點(diǎn)越近，則力矩越小，鋼絲的抗彎曲強(qiáng)度會(huì)得到加強(qiáng)。而“又”字型編織會(huì)大幅降低油管剛性。編織時(shí)，鋼絲層應(yīng)盡可能緊湊，加工膠層時(shí)，鋼絲層要拉緊，膠層可適度加厚。

三.助力液壓機(jī)械推動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)簡圖，如圖7所示。

四.助力液壓機(jī)械推動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)詳圖，如圖8所示。

1.系統(tǒng)的力作用程序如下：

當(dāng)源動(dòng)力f1以1牛的推力向左作用在右源動(dòng)活塞a上時(shí)，右中間塞a2¹產(chǎn)生4牛的力，并傳給右中間塞a1¹，進(jìn)一步放大后在右負(fù)載塞b上產(chǎn)生16牛的力f2，并將右負(fù)載塞b向左推動(dòng)。因?yàn)橛襜塞與左b塞，右油缸e，右油管f，左油缸e，左油管f通過連桿連為一體，各件被共同向左帶動(dòng)。同時(shí)，由于右缸e，右管f被向左帶動(dòng)，其腔內(nèi)容積有減小趨向，壓力增大，這時(shí)右活塞d在壓差作用下，通過連桿推動(dòng)右缸c向左作同步運(yùn)動(dòng)，這就完成了跟蹤支持。而左缸c通過連桿和單向拉緊螺栓被左缸e帶動(dòng)向左同步運(yùn)動(dòng)。增力的反作用力f3¹(15牛，負(fù)力)通過右缸c，連桿，右塞d，壓力油傳到g部基礎(chǔ)面板h上，因面板h與基礎(chǔ)連接，故負(fù)力f3¹被分離到系統(tǒng)之外。這就完成了系統(tǒng)的力分離步驟。同樣道理，反向驅(qū)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)力作用程序類似。

2.系統(tǒng)的傳動(dòng)原理如下：

當(dāng)源動(dòng)力f1向左推動(dòng)右源動(dòng)活塞a時(shí)，如果這時(shí)f1與負(fù)載(包括系統(tǒng)負(fù)載和輸出負(fù)載)正好大小對應(yīng)時(shí)，這時(shí)稱這個(gè)源動(dòng)力為臨界源動(dòng)力f臨，源動(dòng)力將與負(fù)載達(dá)到臨界平衡，系統(tǒng)不會(huì)被推動(dòng)。當(dāng)f源＞f臨時(shí)，平衡被打破，f源向左推動(dòng)右源動(dòng)活塞a，a與b塞間油腔容積有減小，壓力有增大趨向，但在本系統(tǒng)中，ab間油壓大小決定于負(fù)載力f2，負(fù)載力f2如恒定不變，則ab間油壓也不變，這是靜壓傳動(dòng)的重要特點(diǎn)之一。這時(shí)，f源與f臨相比多出的部分將轉(zhuǎn)化為動(dòng)能推動(dòng)系統(tǒng)向左開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，右缸e，右管f內(nèi)容積有減小趨向，壓力增大，液壓油在壓差作用下推動(dòng)右塞d向左同步運(yùn)動(dòng)，由于右塞d與右缸c通過連桿連接，右缸c也被同步向左推動(dòng)。左缸c則通過連桿和單向拉緊螺栓被左缸e向左同步帶動(dòng)。反向驅(qū)動(dòng)原理相同。

五.系統(tǒng)工況圖，如圖6所示，

本圖為半盲管defgh體系在剔除陰影力等干擾因素后的單純性換向壓力擾動(dòng)圖，由圖可以看出，t¹和t¹¹階段為傳動(dòng)中換向時(shí)產(chǎn)生的壓力擾動(dòng)，故本系統(tǒng)外接時(shí)應(yīng)盡可能連接回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，這樣中間高速，兩端低速可最大限度將系統(tǒng)壓力擾動(dòng)消解掉。據(jù)動(dòng)量式p＝m*v，負(fù)載載體應(yīng)輕便靈活，傳動(dòng)速率選擇低速為主，這樣有利于降低慣性負(fù)載，降低換向壓力擾動(dòng)，提高系統(tǒng)傳動(dòng)效率。除此以外，還可在系統(tǒng)傳動(dòng)行程末端(換向位置)設(shè)立可調(diào)式限位裝置，以限定負(fù)載載體不超出行程，給傳動(dòng)系統(tǒng)造成不必要的負(fù)擔(dān)，必要時(shí)，可利用可調(diào)式限位裝置使換向過載“接地”(如電荷接地歸零)，或過載彈簧儲(chǔ)能回饋，以此來調(diào)節(jié)傳動(dòng)效果。以上是負(fù)載接直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的情況，當(dāng)然，如果系統(tǒng)負(fù)載也連接回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，且輸入輸出系統(tǒng)行程比與本系統(tǒng)源動(dòng)和負(fù)載實(shí)際傳動(dòng)行程比相對應(yīng)，本系統(tǒng)的換向過載會(huì)轉(zhuǎn)化為負(fù)載回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的慣性動(dòng)量，本系統(tǒng)負(fù)載的換向過載可以完全避免，系統(tǒng)傳動(dòng)效率將達(dá)到最佳，這時(shí)的換向壓力擾動(dòng)也將趨于完全平復(fù)，但系統(tǒng)起動(dòng)點(diǎn)應(yīng)避免在換向點(diǎn)，防止輸入輸出系統(tǒng)亂向，其系統(tǒng)連接方式如圖9所示。由以上可得出結(jié)論，本傳動(dòng)系統(tǒng)在傳動(dòng)中應(yīng)以傳遞動(dòng)力為主，以傳遞速率為輔，強(qiáng)力低速是靜壓傳動(dòng)的基本傳動(dòng)原則。

六.本系統(tǒng)在力，作功，能方面的基礎(chǔ)理論分析。

1.在力方面。如力作用示意圖4-5-1所示，當(dāng)系統(tǒng)力平衡時(shí)，f1f1¹，f2f2¹，(f3)f3¹，f4f4¹，f5f5¹均達(dá)到平衡，可得f1＝-f1¹，f2＝-f2¹，(f3)＝-f3¹，f4＝-f4¹，f5＝-f5¹等關(guān)系式，即它們之間為作用力與反作用力關(guān)系.通過靜壓傳遞原理還可得到，f1+(f3)＝(-)f2，f1¹+f3¹＝(-)f2¹，(f3)＝(-)f4，f4＝(-)f5等關(guān)系式.據(jù)《理論力學(xué)》(高等教育出版社)第二版，p12頁公理2：加減平衡力系，并不改變原力系對剛體的效應(yīng).利用削去法可將f1¹，f2¹，f3¹，(f3)，f4，f4¹，f5¹削去，系統(tǒng)僅剩f1，f2，f5三個(gè)力，并可得f2＝(-)(f1+f5)的關(guān)系式，如力示意圖4-5-2所示，f1為源動(dòng)力，f2為負(fù)載力，f5為基礎(chǔ)支持力(系統(tǒng)外力)，在這里為系統(tǒng)內(nèi)增力，所以也可以說，系統(tǒng)傳動(dòng)中增力增功是f5提供持續(xù)支持的結(jié)果，這是本發(fā)明的核心力學(xué)基礎(chǔ).本系統(tǒng)中增力的產(chǎn)生有兩種表述，一是平衡力系作用力與反作用力(f3)，f3¹中的反作用力f3¹作為負(fù)力被分離到系統(tǒng)外，平衡被拆解后，作用力(f3)作為正力表現(xiàn)出增力特征。二是反作用力f3¹作為負(fù)力被分離過程中，經(jīng)基礎(chǔ)改向變?yōu)檎Γ⑿纬稍隽?。這兩種表述并不矛盾，其實(shí)質(zhì)是，(f3)在與f3¹分離后表現(xiàn)為增力，但傳動(dòng)是一個(gè)連續(xù)性的位移過程，(f3)也需要連續(xù)性的力支持過程，而負(fù)力f3¹在分離過程中通過力的作用與反作用原理換得f5對(f3)的連續(xù)性支持，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)增力的過程。在系統(tǒng)推動(dòng)過程中，f1為主動(dòng)力，源動(dòng)塞a為主動(dòng)件，中間塞，負(fù)載塞b，油缸e，油管f等為一級被動(dòng)件，油缸c，活塞d為二級被動(dòng)件。通過設(shè)置適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)預(yù)壓力可大幅降低被動(dòng)件的傳動(dòng)滯后性，從而提高傳動(dòng)精度。如圖4-5-1所示，在臨界源動(dòng)力內(nèi)，系統(tǒng)只作靜壓傳遞，這時(shí)主動(dòng)力有f1，f2¹，f3¹，f4，f5¹；被動(dòng)力有f1¹，f2，(f3)，f4¹，f5.在臨界源動(dòng)力外，系統(tǒng)同時(shí)作靜壓傳動(dòng)和靜壓傳遞，這時(shí)主動(dòng)力有f1，f2¹，(f3)，f4¹和f1，f2¹，f3¹，f4，f5¹兩組；被動(dòng)力有f1¹，f2，f3¹，f4和f1¹，f2，(f3)，f4¹，f5兩組。靜壓傳動(dòng)時(shí)即是主動(dòng)力又是被動(dòng)力的是f3¹，(f3)，f4¹，f4，(f5)，(f5¹)，這是因?yàn)閒5提供力支持，間接對系統(tǒng)做功，屬隱性主動(dòng)力，自然f5¹是隱性被動(dòng)力。單純性主動(dòng)力有f1，f2¹；單純性被動(dòng)力有f1¹，f2。本發(fā)明的造力過程即是憑空創(chuàng)造雙生態(tài)的過程，也是雙生態(tài)的拆解過程。如圖4-5-3所示，通過靜壓傳遞原理可得f2¹＝-(f1¹+f3¹)，(-)f2＝f1+(f3)，還可以得到f2¹＝【f1+(f3)】，f2＝(f1¹+f3¹)，f1前后可視為沒有變化，而雙生態(tài)力f3¹和(f3)的創(chuàng)生和拆解是一個(gè)同時(shí)的過程。

2.作功方面。

在本系統(tǒng)中，(f3)與f3¹為作用力與反作用力關(guān)系，也互為正負(fù)力關(guān)系，二者為雙生態(tài)(一般情況下，我們把正負(fù)電子，正反物質(zhì)，正負(fù)磁極子，作用力與反作用力等，這種共同出現(xiàn)，大小相等，方向或?qū)傩韵喾吹氖挛锓Q為雙生態(tài)，它們伴生時(shí)個(gè)體特征往往被淹沒，中和，覆蓋掉，只有獨(dú)立存在時(shí)其才能顯示出鮮明的個(gè)體特征)。而且本系統(tǒng)即是雙生態(tài)創(chuàng)生過程，也是雙生態(tài)拆解過程。在傳動(dòng)中，f3¹作為負(fù)力被分力支持系統(tǒng)分離掉，它的負(fù)功同樣也被分離出去，僅剩正力(f3)及其對應(yīng)所作的正功，這時(shí)的正力和正功表現(xiàn)出鮮明的增力增功特征。由于f5＝(f3)，故我們也可近似看作增加的正功是f5對系統(tǒng)持續(xù)作功的結(jié)果，這就解釋了人推墻的可逆性操作為什么是可行的。換一個(gè)角度看，人在推墻過程中，除了人的雙手對墻的推力和墻對雙手的反作用力，還有兩個(gè)力是必不可少的，就是雙腳對地面的蹬力和地面的反作用力，這種二元作功(系統(tǒng)在兩個(gè)方向或以兩種形式同時(shí)作功的現(xiàn)象稱為二元作功。)在傳動(dòng)中也是可以出現(xiàn)的，只是人在推墻時(shí)手和腳作功為零，人僅是將力和能直接傳遞給墻面和地面，本傳動(dòng)系統(tǒng)的二元作功不為零，其所作的負(fù)功和負(fù)力一樣通過半盲管靜壓傳遞到對應(yīng)的基礎(chǔ)上，變?yōu)閮?nèi)能。所作的正功則作為增功轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。為了更深入理解本發(fā)明的獨(dú)特性，現(xiàn)再做一個(gè)模型作比較，如圖1-5所示，在泳館內(nèi)存在一個(gè)水池，池的一側(cè)停放著一只小船，船上站著一個(gè)人，人手中握著一支足夠長的竹竿，水池兩側(cè)各有一面墻，這時(shí)要求人在竹竿不沾水的條件下將船劃到對岸，人唯一能做的是用竹竿撐近側(cè)的墻，使船獲得一個(gè)反向的動(dòng)能劃向?qū)Π?。與本發(fā)明相比，模型五也是利用了一個(gè)負(fù)力對墻面作功，使小船獲得一個(gè)反向的正力并作正功，從而使小船獲得動(dòng)能劃向?qū)Π?，模型五也是二元作功，但二者根本的區(qū)別是，模型五負(fù)力的根源是人的內(nèi)能，也是人船一體這一系統(tǒng)的內(nèi)能，這就是說，小船作功獲得的動(dòng)能是以系統(tǒng)內(nèi)能的轉(zhuǎn)換為代價(jià)的，所以系統(tǒng)并沒有獲得額外的能源。而本發(fā)明的負(fù)力是系統(tǒng)在增力操作過程中分離的負(fù)力，是一種廢力，這個(gè)負(fù)力在分離過程中經(jīng)基礎(chǔ)改向后變?yōu)閷ο到y(tǒng)持續(xù)支持的正力，并作正功，它由原來拖累系統(tǒng)增力變?yōu)閷υ隽Φ某掷m(xù)有效支持，故本發(fā)明獲得的增力及其所作的增功是有效的，機(jī)械能的增加也是有效的，因此，本發(fā)明真正實(shí)現(xiàn)了能源增生。

3.在能方面。

在只有保守力作功的條件下，質(zhì)點(diǎn)在勢力場內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能保持不變，這就是機(jī)械能守恒定率。如果質(zhì)點(diǎn)在非保守力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，則機(jī)械能不再守恒，這兩種表述是統(tǒng)一的，也就是說，盡管本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了機(jī)械能增生，但本發(fā)明并未違反機(jī)械能守恒定率，這是因本發(fā)明中關(guān)鍵元件半盲管的引入，打破了保守力的限制條件，使本發(fā)明已不再適合機(jī)械能守恒的范疇。這些都不重要，重要的是本發(fā)明所增生機(jī)械能的來源，這是定位本發(fā)明的關(guān)鍵理論基礎(chǔ)。據(jù)w＝f*s，力是作功的前提，而作功是創(chuàng)生機(jī)械能不可或缺的條件，如力作用示意圖4-5-3所示，本發(fā)明的精髓就在于力放大操作中無中生有地創(chuàng)造了f3¹和(f3)兩個(gè)雙生態(tài)作用力，這兩個(gè)力一正一負(fù)，負(fù)力作負(fù)功并被分離到系統(tǒng)外(對應(yīng)基礎(chǔ)上)，正力作正功，并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，由于作功是連續(xù)性的位移過程，得到f5的支持也是本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)增功的必備條件。換一個(gè)角度來說，作為源動(dòng)力的f1在實(shí)際系統(tǒng)傳動(dòng)中只起造力和策動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)的作用，其前后可視為不變，如圖4-5-3所示。真正起到增功作用的力是f4¹(注：與真正的增力是兩個(gè)概念。f4¹＝f5＝(f3)，三者可近似看作為同一個(gè)力，但因三者位置不同，故又表現(xiàn)出不同的角色，f4¹為發(fā)起對系統(tǒng)作功的直接增力，f5為間接對系統(tǒng)作功的隱含增力，(f3)為被推動(dòng)對系統(tǒng)作功的真正增力)，這是因?yàn)樵趂1的策動(dòng)下，系統(tǒng)傳動(dòng)帶動(dòng)半盲管作同步運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致半盲管內(nèi)腔減小，壓力增大，在壓差作用下促成了增力的位移作功，f4¹就位于這個(gè)關(guān)鍵的位置節(jié)點(diǎn)。

七.創(chuàng)生能源的原理和條件。

1.本發(fā)明的宗旨是創(chuàng)生能源，這與自然界普遍性規(guī)律能守恒是矛盾的，但這并不影響創(chuàng)生能源這一客觀現(xiàn)實(shí)的存在，其和大與小，黑與白，水與火，真與假等相互矛盾的事物共同存在是一個(gè)道理，也就是說，能守恒是即有能源應(yīng)當(dāng)遵循的普遍性法則，創(chuàng)生能源是能守恒之外的一個(gè)特例。能守恒是建立在各種形式的能相互轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)之上的，本發(fā)明中生成增生能源所必需的增力，從開始就回避了能轉(zhuǎn)換的可能性，因此，那種遇到違反能守恒問題就一桿子打死的觀點(diǎn)和想法是極其錯(cuò)誤和危險(xiǎn)的，這將不利于人類社會(huì)和科學(xué)向前發(fā)展。所以，為了達(dá)到創(chuàng)生能源的設(shè)計(jì)目的，首先應(yīng)實(shí)質(zhì)性規(guī)避能守恒中的能轉(zhuǎn)換陷阱，這是創(chuàng)生能源的前提條件。本發(fā)明在源動(dòng)力放大操作中產(chǎn)生的用于作功的力f3¹和(f3)是憑空創(chuàng)造的，如圖4-5-3所示，源動(dòng)力f1前后沒有發(fā)生變化，這就有效規(guī)避了設(shè)計(jì)中能量轉(zhuǎn)換的可能性。

2.力f3¹與(f3)產(chǎn)生后，需將負(fù)力f3¹系統(tǒng)外分離，并換得f5的有效支持，使(f3)變?yōu)槌掷m(xù)有效的增力。但這也僅是靜力層面的增力，在傳動(dòng)中這一增力會(huì)被慣性負(fù)載力等負(fù)力完全折損掉，因此會(huì)變成無效的。半盲管的省力特性在此顯得格外重要和必不可少，它保證了增力在傳動(dòng)中也能有效維持。因此，有效增力是創(chuàng)生能源的基本條件，而半盲管的省力特性又是本傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效增力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)生能源的前提條件。

3.增力在產(chǎn)生位移時(shí)才能有效作功形成增功，并轉(zhuǎn)化為增生能源，這是創(chuàng)生能源的必要條件。本發(fā)明中源動(dòng)力f1不僅為創(chuàng)造有效增力提供了原始條件，它還是系統(tǒng)傳動(dòng)的策動(dòng)者，系統(tǒng)牽動(dòng)半盲管作同步運(yùn)動(dòng)，利用管內(nèi)壓差推動(dòng)系統(tǒng)有效增力向前位移作功，形成有效增功并轉(zhuǎn)化為增生能源。

八.系統(tǒng)作功與負(fù)載的對比分析。如圖10-1，10-2，10-3所示。由圖可以看出，各圖作功由輸入功和增功兩部分組成，負(fù)載有輸出功和系統(tǒng)負(fù)載兩部分組成。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載大于增功或輸出負(fù)載小于輸入功時(shí)，系統(tǒng)將變?yōu)楹墓鲃?dòng)系統(tǒng)，如圖10-1所示；當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載等于系統(tǒng)增功或輸出功等于輸入功時(shí)，本系統(tǒng)雖不是耗功傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)際上變成了傳動(dòng)的累贅，如圖10-2所示；所以這兩種情況在創(chuàng)生能源設(shè)計(jì)中都是無效的，只有輸出功大于輸入功或系統(tǒng)負(fù)載小于增功時(shí)，才是真正意義上的創(chuàng)生能源，這也是界定系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否成功的唯一標(biāo)準(zhǔn)條件，如圖10-3所示。遇前兩種情況時(shí)，可加大系統(tǒng)傳動(dòng)強(qiáng)度以使增功變大或降低系統(tǒng)負(fù)載來改善傳動(dòng)效果。

附圖說明

1.附圖1，為各模型示意圖。其中圖1-1為兩剛性星體碰撞示意圖，圖1-2為彈性星體與兩剛性星體碰撞示意圖，圖1-3為盲管，通管，半盲管三者的比較示意圖，其中圖1-3-1為盲管，圖1-3-2為通管，圖1-3-3為半盲管，半盲管的盲端與基礎(chǔ)連板相連接。圖1-4為a，b兩壓力油管截面比較示意圖，圖1-5為泳池中小船的現(xiàn)場布置示意圖。

2.附圖2，為各靜壓傳遞裝置結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖2-1為力放大裝置原始結(jié)構(gòu)示意圖，圖2-2為變形后的力放大裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖2-3為縱向增力的力放大裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖2-4為分力-支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其半盲管盲端與基礎(chǔ)連板連接。

3.附圖3，為半盲管裝置defgh的結(jié)構(gòu)簡圖，其中半盲管的盲端與基礎(chǔ)連板h相連接。

4.附圖4，為各力作用示意圖。其中圖4-1為原始力放大裝置力作用示意圖，圖4-2為變形后的力放大裝置力作用示意圖，圖4-3為力放大裝置的增力效果示意圖，圖4-4為壓力油管a，b的切片sa，sb受力分布示意圖，其中4-4-1為切片sa的力分布示意圖，圖4-4-2為切片sb的力分布示意圖。圖4-5-1為助力液壓機(jī)械推動(dòng)系統(tǒng)力作用示意圖，圖4-5-2為減掉中間平衡力系后的助力液壓機(jī)械推動(dòng)系統(tǒng)力作用示意圖，圖4-5-3為力f1在系統(tǒng)力放大前后的對比力作用示意圖，圖4-6為半盲管defgh系統(tǒng)的主要力作用示意圖。

5.附圖5，為“又”字型壓力油管鋼絲編織走向示意圖。

6.附圖6，為系統(tǒng)工況圖，本圖為半盲管內(nèi)在剔除陰影力等影響因素后的單純性換向壓力擾動(dòng)圖。

7.附圖7，為助力液壓機(jī)械推動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)簡圖，其中半盲管盲端與基礎(chǔ)連板h相連接。

8.附圖8，為助力液壓機(jī)械推動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)詳圖，其中半盲管盲端與基礎(chǔ)連板h相連接。

9.附圖9，為助力液壓機(jī)械推動(dòng)系統(tǒng)外接回轉(zhuǎn)系統(tǒng)連接示意圖。

10.附圖10，為助力液壓機(jī)械推動(dòng)系統(tǒng)的作功與負(fù)載比較圖。圖10-1，10-2，10-3為三種不同情況下系統(tǒng)作功對傳動(dòng)的本質(zhì)性影響。

附圖8中各組成要素分別為：1.壓力表2.加油加壓管，閥3.油缸e4.單向拉緊螺栓5.連桿6.增力油缸c7.連桿8.連板9.缸e連板10.泄油泄壓管，閥11.源動(dòng)桿12.負(fù)載活塞連板13.中間活塞組定位孔，槽14.基礎(chǔ)面板h15.壓力油罐g16.油管f17.活塞d18.源動(dòng)活塞a19.中間活塞組20.負(fù)載活塞b21.y型油封22.導(dǎo)輪組23.負(fù)載桿。注意事項(xiàng)：1.定位銷為叉型，定位銷在加油加壓前放入中間活塞組定位孔，槽中，加油加壓后必須取出；2.加油加壓時(shí)，各部位應(yīng)同時(shí)同步進(jìn)行，防止部件跑位；3.液壓油選用時(shí)，以彈性模量和粘度的上限為首選，以降低油的可壓縮性并避免漏油現(xiàn)像；4.待加油加壓完成后，將單向拉緊螺栓的螺母旋至與板壁接觸但不壓緊時(shí)，利用背帽或定位卡將螺母背死或卡死，防止螺母壓緊或松動(dòng)影響系統(tǒng)壓力比例；5.油管f的內(nèi)徑必須大于或等于油缸e的內(nèi)徑，防止軸向臺(tái)階形成不必要的負(fù)力；6.系統(tǒng)各金屬部件應(yīng)作相應(yīng)的熱處理，以提高力學(xué)特別是強(qiáng)度和剛度性能，保證設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)；7.為保證油管f作自由蛇形運(yùn)動(dòng)，可考慮在管下設(shè)置動(dòng)定剪切板，定板水平焊接在g部f管接頭下沿，動(dòng)板水平焊接在缸e的f管接頭下沿，動(dòng)板在上，定板在下，動(dòng)定板之間上下錯(cuò)開一定距離，傳動(dòng)中二者可剪切交錯(cuò)重疊，即節(jié)省空間又不影響傳動(dòng)效果；8.附圖8中負(fù)載活賽b連板與油缸e連板之間的各連桿，其力學(xué)性能應(yīng)以右側(cè)的連桿為基準(zhǔn)，這是因?yàn)橛覀?cè)的連桿與系統(tǒng)負(fù)載連接，其承載的交變載荷比左側(cè)的要大得多；9.附圖9中負(fù)載輪輻半徑應(yīng)比源動(dòng)輪輻半徑稍小，這是因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)不可避免地會(huì)使負(fù)載相對源動(dòng)存在一定程度的運(yùn)動(dòng)滯后性，其工作行程也會(huì)相應(yīng)縮短；10.各附圖中提到的與基礎(chǔ)面板連接的基礎(chǔ)必須與地面(或傳動(dòng)方向)垂直；11.系統(tǒng)工作時(shí)，應(yīng)在系統(tǒng)下方設(shè)置導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與導(dǎo)輪表面應(yīng)作淬火處理；12.系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置預(yù)壓力，預(yù)壓力根據(jù)系統(tǒng)的工作強(qiáng)度及油管的工作能力極限綜合評估并盡量提高，以提高系統(tǒng)傳動(dòng)精度；13.界定本系統(tǒng)的工作效率不應(yīng)以源動(dòng)力參與的換算關(guān)系為依據(jù)，而應(yīng)如圖10所示，以源動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸入功率與本系統(tǒng)的實(shí)際輸出功率相互對比為基準(zhǔn)，這是因?yàn)樵磩?dòng)力策動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)也需要消耗源動(dòng)機(jī)的輸人功；14.本系統(tǒng)傳動(dòng)精度直接表現(xiàn)在自由活塞缸系統(tǒng)abc各部件多大程度上處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，主要影響因素是半盲管defgh系統(tǒng)的預(yù)壓力高低和管壁性能。

附圖5中1為緯線，即油管繞線；2為經(jīng)線，即油管編織線，相鄰兩個(gè)“又”型編織方向相反。

十.本發(fā)明的技術(shù)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

本發(fā)明即是一項(xiàng)重大科技發(fā)明，同時(shí)本身也是一項(xiàng)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，除此之外，本發(fā)明中還有一項(xiàng)重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，那就是：1.力即有正負(fù)力之分，也有主動(dòng)力與被動(dòng)力之分，主動(dòng)力作功，被動(dòng)力不作功，只起平衡主動(dòng)力作用。能轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移的方向不但與力的方向有關(guān)，也與主動(dòng)力的施力方和受力方的方位有關(guān)；2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)以正力對外系統(tǒng)作功時(shí)，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械能會(huì)減少，當(dāng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)以負(fù)力對外系統(tǒng)作功時(shí)，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械能則會(huì)增加；反之，當(dāng)外系統(tǒng)以正力對運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)作功時(shí)，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械能會(huì)增加，當(dāng)外系統(tǒng)以負(fù)力對運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)作功時(shí)，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械能則會(huì)減少。

本發(fā)明雖不違反機(jī)械能守恒定，，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)生能源這一實(shí)質(zhì)性結(jié)果與能守恒相矛盾這也是事實(shí)，因此，不排除本發(fā)明是能守恒之外的一個(gè)特例，或者說，能守恒是即有能源應(yīng)當(dāng)遵守的科學(xué)規(guī)律，創(chuàng)生能源和能守恒是共存的兩個(gè)矛盾性事物。

本發(fā)明從局部來看，各液壓部分依然遵循靜壓傳遞的特征和作用，但從整體來說，它們即起到傳遞壓力的作用，同時(shí)還起到傳遞運(yùn)動(dòng)的效果，這種將靜壓傳遞應(yīng)用到傳動(dòng)中的技術(shù)叫靜壓傳動(dòng)技術(shù)。增力并傳遞動(dòng)力是本發(fā)明典型技術(shù)特征。

有史以來，人類所利用的煤，石油，風(fēng)能，太陽能，生物能，原子能等所有能源，無一例外不是直接或間接從自然界獲得的，本發(fā)明創(chuàng)造性地引入半盲管這種即能省力又可運(yùn)動(dòng)的特種元件，使系統(tǒng)真正起到了四兩撥千斤的功效，打破了省力不省功和能守恒的傳統(tǒng)定論，這是人類第一次自主創(chuàng)造能源，它為人類獲得能源尋找到一種新的途徑，這也可能是人類實(shí)現(xiàn)創(chuàng)生能源的唯一途徑，其必將會(huì)對人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)研究產(chǎn)生劃時(shí)代的意義，并可能會(huì)引領(lǐng)一場新的能源和科技革命。

十一，延伸說明。

1.本發(fā)明如能運(yùn)用到移動(dòng)設(shè)備中，其應(yīng)用前景將十分廣闊，事實(shí)上這也是完全可行的，采用兩套本系統(tǒng)并聯(lián)設(shè)置和反向?qū)ΨQ運(yùn)作模式，使本系統(tǒng)的負(fù)力對移動(dòng)設(shè)備的影響通過負(fù)力之間的再平衡化解掉，并轉(zhuǎn)化為移動(dòng)設(shè)備的內(nèi)力。

2.如果本系統(tǒng)傳動(dòng)效率足夠高，數(shù)個(gè)本系統(tǒng)有機(jī)串連運(yùn)作，并形成“6”字型閉環(huán)加輸出模式，實(shí)現(xiàn)永動(dòng)藍(lán)圖也并非完全不可能。

3.本發(fā)明中的部分相關(guān)技術(shù)可以應(yīng)用于噴氣式航空發(fā)動(dòng)機(jī)一種關(guān)于冷加力的新技術(shù)，借以大幅提高發(fā)動(dòng)機(jī)的推力，推重比和燃油效率等關(guān)鍵指標(biāo)

4.本發(fā)明表面看來有些科幻和離奇，可能很難被人接受，這也在情理之中，這是因?yàn)槠淅碚摵蛢r(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了絕大多數(shù)人的慣性思維(能守恒)和認(rèn)知范圍，變?yōu)槌＠硇枰獣r(shí)間和過程。

5.本發(fā)明是在全新領(lǐng)域的純理論研究，并未曾經(jīng)過相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，存在缺陷和錯(cuò)誤在所難免。