專利名稱：獨(dú)立水浮風(fēng)力傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)木塔及其轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利屬一個(gè)整體仿古木結(jié)構(gòu)技術(shù)結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，以物理力學(xué)為基礎(chǔ)，利用水的 浮力、利用風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的建筑工程的多項(xiàng)發(fā)明。(1) 整體建筑利用力學(xué)重心低，保持重心相對(duì)不變，能穩(wěn)定平衡的力學(xué)原理，整體建筑 在無風(fēng)力及其它外作用力時(shí)能獨(dú)立在一個(gè)支撐點(diǎn)或一個(gè)支持力點(diǎn)上。(2) 涉及古建筑木結(jié)構(gòu)技術(shù)。(3) 利用風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的傳動(dòng)及其轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。(4) 利用流體、水浮、減小旋轉(zhuǎn)摩擦力、減少阻力、達(dá)到穩(wěn)定平衡、增加穩(wěn)度。(5) 增加預(yù)備浮力箱，解決上底盤與木塔的綜合性不穩(wěn)定因素，保持穩(wěn)定平衡。(6) 特制軸承，用來傳遞上底盤與木塔的重量，使重心相對(duì)不變。(7) 增加下底盤外弧的斜角支稱，增大整體穩(wěn)度。背景技術(shù)：
及其要解決的技術(shù)問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)要點(diǎn)。(1) 整體建筑利用力學(xué)重心相對(duì)不變能穩(wěn)定平衡，并參考玩具不倒翁的重心相對(duì)不變， 使其穩(wěn)定平衡的力學(xué)原理。本發(fā)明是利用水的自重壓力和建筑物自重的壓力將重心保持在垂直中心軸線周圍均衡， 并相對(duì)最近的距離內(nèi)、降低上底盤的重心、相對(duì)增加了整體下部重量；再利用上下底盤中間 的特制軸承將上底盤與木塔總重量的2/5傳遞到下底盤外的支持力中心點(diǎn)上，從而增加了整 體穩(wěn)度(圖2(19)(39)(34))。上底盤承載木塔(圖2、圖1 (19)(20))在上底盤的底弧上安裝的一個(gè)底弧圓柱形水灌(圖2、 圖3(32))裝水用來降低重心，同時(shí)增加了上底盤下面的重量，再通過上下底盤中間的特制軸 承(圖2(34)(39))將上底盤總重量的2/5傳遞到下底盤外的中心支持力點(diǎn)上，使整體重心降 低并使其重量保持在垂直中軸線相對(duì)最近的范圍內(nèi)；又因上底盤與木塔的總重量2/5直接傳 遞到了下底盤外的支持力點(diǎn)上去了 ，從而減少了上底盤的排水量，縮小了下底盤的水平面積， 又使上底盤與木塔的總重量減小到3/5的重量再由下底盤的底弧水面積來分布，從整體上縮 小了總重量至垂直中心軸線的相對(duì)最近的范圍內(nèi)(圖2 (39) (30))。整體木塔是由鋼結(jié)構(gòu)大梁來承載的，如果將重量直接傳遞到上底盤圓周圍緣口，再經(jīng)上 底盤外底弧傳遞到水及中心支持力點(diǎn)上，這使重量距離垂直中心軸線較遠(yuǎn)、重心相對(duì)較髙。 木塔與上底盤不穩(wěn)定，現(xiàn)將木塔的整體重量直接由鋼結(jié)構(gòu)大梁下的16根鋼結(jié)構(gòu)立柱(圖2 (36))傳遞到上底盤底弧垂直中心軸線相對(duì)最近的范圍內(nèi)，同時(shí)也降低了重心，增大了上 底盤與木塔的穩(wěn)度。又因風(fēng)荷載會(huì)使上底盤與木塔左右晃動(dòng)產(chǎn)生不穩(wěn)定因素，在上底盤內(nèi)底弧上的水灌能起 到調(diào)接重心，使重心相對(duì)不變，達(dá)到穩(wěn)定平衡。(2) 原木塔是山西省應(yīng)縣木塔，本人實(shí)地考察過，并另有《應(yīng)縣小塔》 一書，由陳明先 生編著，文物出版社出版，2001年9月第二版第三次印刷，該木塔距今已有950多年的歷 史，在近千年的歷程中經(jīng)歷了地震，戰(zhàn)爭(zhēng)，炮彈等風(fēng)雨考驗(yàn)，原木塔是屬靜荷載，其結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)合理，局部經(jīng)千年歷程檢驗(yàn)需加強(qiáng)，如普柏枋、闌額。本發(fā)明是要木塔旋轉(zhuǎn)，屬活荷載，必須按話荷載的力學(xué)原理來設(shè)計(jì)，其主要問題是木塔在旋轉(zhuǎn)時(shí)的角速度的慣性力、和風(fēng)荷載給木塔帶來的斜向，徑向的外作用力，又因意外使旋 轉(zhuǎn)中的木塔與底盤突然制動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力?；詈奢d的力矩要大于靜荷載的力矩，先是加強(qiáng)主立柱的強(qiáng)度承載力，加強(qiáng)整體穩(wěn)定性， 在所有主立柱周圍增加方立柱(圖1、圖3(1))上下層交接處增加斜角支撐(圖1(2))，圓周左右 向旋轉(zhuǎn)上下層(面闊)斜角支撐，內(nèi)槽上下層斜角支撐；內(nèi)槽開間較大是整體穩(wěn)定的主要因 素之一，特別是第一層內(nèi)槽，它的柱頭高度是其它各層的3倍，承載重量最大，旋轉(zhuǎn)扭距最 大，現(xiàn)采用重疊交叉斜角支撐(圖1 (3))，它能承載圓周左右旋轉(zhuǎn)任意角度扭矩及斜向壓 力，能將壓應(yīng)力從新分配，分散從而加強(qiáng)了整體穩(wěn)定性，在這里還要考慮為了不失中國(guó)傳統(tǒng) 文化的木結(jié)構(gòu)技術(shù)藝術(shù)，保持內(nèi)槽空間相對(duì)較大的氣勢(shì)，特將支撐點(diǎn)抬高到3米以上，設(shè)計(jì) 的特殊支撐結(jié)構(gòu)(圖l (4))腰間斜角支撐拱，它能使任意角度的斜向壓力不脫離支撐點(diǎn)。頂層原結(jié)構(gòu)是層交叉榫卯結(jié)構(gòu)，因頂部的垂直軸向左右擺角行程相對(duì)是最大的，再加上 頂蓋的重量產(chǎn)生的擺角慣性力會(huì)使層壓?jiǎn)芜吤撾x，導(dǎo)致局部失穩(wěn)?，F(xiàn)將結(jié)構(gòu)改成穿榫或半榫；即榫眼和榫頭接合，斜角梁交點(diǎn)，也是榫眼、榫頭接合(圖 1(5)(6))，它能將垂直軸向的擺角產(chǎn)生的力矩，和圓周左右旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭矩，支撐或拉住， 而不脫離結(jié)構(gòu)交接點(diǎn)。在木塔與上底盤的交接處采用梯形鋼板(圖1、圖3(7))，夾在四方立 柱的方柱中間，用螺栓穿過方立柱穿過鋼板連接，鋼板和鋼結(jié)構(gòu)大梁是焊接在一起的(圖 2(8))，它能保持整體不會(huì)產(chǎn)生位移，穩(wěn)住重心，相對(duì)又支撐立柱的傾斜和拉住立柱不產(chǎn)生單 邊脫離鋼結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定因素。在一層四個(gè)方位的門，面闊柱頭鋪?zhàn)?圖1(9))采用將立柱下部分向兩邊傾斜形成斜角立 柱，增大圓周左右旋轉(zhuǎn)的角速度慣性力扭矩壓應(yīng)力，四個(gè)斜面面闊柱頭鋪?zhàn)髁⒅恍保虿?開門，可在其中間上下及左右增加斜角支撐，同時(shí)也能達(dá)到相對(duì)的扭矩壓應(yīng)力。為了每一層聯(lián)接處(圖1(10))因風(fēng)荷帶來的垂直軸向左右擺角行程，產(chǎn)生的慣性力，使單 邊脫層導(dǎo)致局部或整體失穩(wěn)的問題，特將每一層上下連接處在外槽轉(zhuǎn)角鋪?zhàn)鞣搅⒅舷略?加拉柱橫栓結(jié)構(gòu)，它能使整體木塔上下連成整體，排除了單邊脫層的不穩(wěn)定因素。。)風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)力機(jī)機(jī)構(gòu)直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能，而現(xiàn)在是利 用風(fēng)能通過風(fēng)力機(jī)(圖2(21))，機(jī)構(gòu)直接將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的傳動(dòng)及其轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(圖2(11)) 為風(fēng)輪葉片與輪轂(圖2(12)灘動(dòng)蝸桿、蝸輪(圖3(1)(2))由蝸輪垂直軸(圖2(13))通過聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu) 離合器(圖2(14))聯(lián)軸器(圖2(31))帶動(dòng)齒輪系(圖2(15)),再通過萬向節(jié)摩擦輪(圖2(16)(17))) 與底盤的摩擦盤靠緊(圖2、圖3(18))以摩擦帶動(dòng)上底盤與木塔旋銜圖2、圖1(19)(20))?，F(xiàn)要解決的問題有超風(fēng)速與風(fēng)輪葉片、超風(fēng)速離合器，對(duì)風(fēng)裝置、轉(zhuǎn)速、左右向旋轉(zhuǎn)、 風(fēng)力機(jī)方位不同受風(fēng)強(qiáng)弱不同，轉(zhuǎn)速不同，不穩(wěn)定的風(fēng)向、風(fēng)速帶來的不穩(wěn)定因素。將葉片的垂直軸向的軸與輪銜圖2(11)(12)戌接處采用圓柱螺旋扭簧(圖2(22))，扭簧 的扭矩設(shè)計(jì)值比額定風(fēng)速大一個(gè)風(fēng)級(jí)，當(dāng)風(fēng)速超過扭簧設(shè)計(jì)值時(shí)葉片會(huì)自動(dòng)順槳而失速，此 結(jié)構(gòu)為變槳機(jī)構(gòu)(順槳)。另一超風(fēng)速裝置是在蝸輪垂直軸中間安裝超風(fēng)速、風(fēng)力離合器(圖2(14))釆用自動(dòng)對(duì)風(fēng) 裝置弧形受風(fēng)板(圖2(23))它能按設(shè)定的風(fēng)速自動(dòng)抬起，利用杠桿原理將離合器分離，離合 器下端有一調(diào)節(jié)壓力大小的圓柱螺旋壓縮彈簧(圖2(24))與弧形受風(fēng)板相互調(diào)節(jié)。半自動(dòng)風(fēng)力對(duì)風(fēng)裝置，尾翼對(duì)風(fēng)(圖2(25))與手用拉桿(圖2(26))相結(jié)合，當(dāng)風(fēng)向轉(zhuǎn)向時(shí)(圖 2、圖3(25))下半尾翼自動(dòng)打開拉開風(fēng)力機(jī)下面的徑向橫栓(圖2、圖3(27))，風(fēng)力機(jī)被上半 尾翼受風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)風(fēng)，同時(shí)用手拉下連桿(圖2(26))離合器分離，使蝸輪軸自由旋轉(zhuǎn)，風(fēng)力機(jī) 對(duì)風(fēng)。轉(zhuǎn)速大小是直接影響整體穩(wěn)定的主要因素之一，轉(zhuǎn)速快、慣性力大、波動(dòng)大、轉(zhuǎn)矩大、 穩(wěn)定性小，現(xiàn)利用蝸桿帶動(dòng)蝸輪減速(圖3(1)(2))經(jīng)蝸輪軸聯(lián)動(dòng)裝置帶動(dòng)齒輪、再經(jīng)齒輪系減 速，相對(duì)增大了轉(zhuǎn)矩，慣性力減小，波動(dòng)減小，增大了穩(wěn)定性，人站在木塔上感覺不到木塔 在旋轉(zhuǎn)。左右向旋轉(zhuǎn)是為了木塔結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到活荷載要求的一個(gè)步驟，因木結(jié)構(gòu)不同于鋼結(jié)構(gòu)， 鋼筋水泥結(jié)構(gòu)的每一個(gè)交接點(diǎn)相對(duì)是固定不動(dòng)的整體;而木結(jié)構(gòu)的每個(gè)交接點(diǎn)會(huì)因活荷載轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)會(huì)左右向圓周扭動(dòng)，支撐點(diǎn)及重心略有偏離，所以必須按周期改變木塔左右向的旋轉(zhuǎn)， 周期要在建成后用測(cè)量?jī)x測(cè)出一周、 一月的垂直中軸線的位移來確定周期，使其位移、重心 得到相對(duì)還原。風(fēng)力機(jī)的方位、位置的不同(圖3(3))，使相對(duì)風(fēng)向風(fēng)力機(jī)后面與木塔后面的風(fēng)力機(jī)受 風(fēng)風(fēng)力減弱，轉(zhuǎn)速減少，摩擦輪的轉(zhuǎn)速不一致，會(huì)因轉(zhuǎn)速慢的摩擦輪，給轉(zhuǎn)速快的摩擦輪帶 來阻力?，F(xiàn)將摩擦輪軸釆用滾柱式定向離合器，也稱超越離合器，參閱機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(教材) 科學(xué)出版社，2004年11月第一版，離合器外圈和內(nèi)軸可以同向同速轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)離合器是合； 當(dāng)內(nèi)軸的圓周線速小于外圈線速時(shí)，外圈可跟隨上底盤的摩擦盤一起轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)離合器分離， 外圈和內(nèi)軸各自按以自己的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)互不干擾，使低速的摩擦輪不再阻止整體的高轉(zhuǎn)速摩擦 輪，整體齒輪箱可按左右向旋轉(zhuǎn)更換摩擦輪而擺角(圖2、圖3(40))。不穩(wěn)定的風(fēng)速，風(fēng)向會(huì)帶來不穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和波動(dòng)，旋風(fēng)有時(shí)會(huì)突然轉(zhuǎn)向反轉(zhuǎn)過來，風(fēng)力突 然大或小，給整木塔與上底盤帶來不穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和波動(dòng)，現(xiàn)采用上下滑輪控制上底盤的摩擦盤 的上下行程，使波動(dòng)減小，滑輪可跟隨摩擦盤的轉(zhuǎn)速大小而轉(zhuǎn)動(dòng)，滑輪(圖2、圖3 (28)) 安裝在下底盤上口的摩擦盤的上下。另外還有摩擦輪的上端是軸承方合(圖2(29))受壓于圓柱螺旋壓縮彈簧(圖2 (35)) 的控制與摩擦盤靠緊，控制左右擺動(dòng)行程，減小波動(dòng)、晃動(dòng)。(4) 利用流體水浮減小旋轉(zhuǎn)摩擦力阻力，為解決上底盤與木塔的整體旋轉(zhuǎn)，面對(duì)體積大 重量大，要它平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，需要的作用力大的問題，單憑風(fēng)力機(jī)的力是有限的力，因在有限整 體平面圓周范圍內(nèi)，不能將風(fēng)輪葉片增大到所需要的力的無窮大，這里既要利用風(fēng)力，又要 利用流體水(圖2 (30)將上底盤與木塔的總重量的3/5浮起，也就是減少總重量3/5的金 屬與金屬間的旋轉(zhuǎn)摩擦產(chǎn)生的阻力和金屬的摩損、相對(duì)平穩(wěn)度增大，又減輕了風(fēng)力機(jī)的作用 力，為什么不將總重量全部浮起呢？為保持整體重心相對(duì)在最低的垂直中心軸線范圍內(nèi)，使 其重心相對(duì)不變，增大整體穩(wěn)定平衡。(5) 增加預(yù)備浮力箱，假設(shè)用一個(gè)碗浮在水平面上，當(dāng)你用重物壓在碗口的一邊時(shí)，碗 會(huì)向被壓重物的一邊傾斜而失穩(wěn)，假設(shè)用浮力塊在碗口的圓周外緣靠緊碗口，你再往碗口的 一邊用重物施壓時(shí)，雖也會(huì)傾斜但相對(duì)很小。綜合性不穩(wěn)定因素給上底盤與木塔帶來波動(dòng)與晃動(dòng)，風(fēng)荷載、人的無意識(shí)偏位集中，當(dāng) 人剛從一座橋上走到上底盤與木塔上，大部份的人都在一邊重量壓力偏位，造成不穩(wěn)定平衡?，F(xiàn)利用上底盤排水量以外的浮力箱增加預(yù)備浮力，也就是預(yù)備支持力，浮力箱的排水跟 上底盤外弧面不相連(圖2 (33))將浮力箱的一個(gè)角靠在上底盤口的外緣下一點(diǎn)的筋板邊， 而浮力要高出此高度的3%左右，增加到上底盤，浮力箱之間既是相連的也是活動(dòng)的；當(dāng)你 有重量壓在哪一邊，哪一邊的浮力就會(huì)起到浮力的作用，沒有壓力時(shí)它只保持原有的浮力高 度，還要指出的是相對(duì)于受壓力的另一邊不會(huì)因?qū)呁聝A斜而抬高浮起，(指預(yù)備浮力 箱)因?yàn)樗鼈冎g是活動(dòng)的，增大了整體的穩(wěn)度。(6)特制軸承為了重心盡可能的降到最低，并使重量盡可能的保持在垂直中心軸線最近的范圍內(nèi)，相對(duì)又要使上底盤與木塔旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩減小，為此要將上底盤與木塔的整體重 量2/5傳遞到下底盤的中心點(diǎn)上，如果用一塊實(shí)體金屬放在上下底盤中間傳遞重量，會(huì)使上 底盤的外底弧中心與金屬體之間產(chǎn)生摩擦，這樣的滑動(dòng)摩擦摩損很快會(huì)使上底盤磨穿，現(xiàn)在 的問題是既要承載具大的重量壓力，又要轉(zhuǎn)動(dòng)，還要盡可能的減小直徑減小阻力臂。現(xiàn)采用滑動(dòng)摩擦與滾動(dòng)摩擦相結(jié)合的辦法，特制軸承(圖2 (34))的下半部份為凸圓 球頭，圓錐斜面，中間是圓錐滾柱，上半部份為凹圓球缺，球缺下面為圓錐斜面，共三個(gè)部 分組合而成，它的立平面為三角形，俯視平面為圓周點(diǎn)均布，從力學(xué)的角度分析，三角形的 穩(wěn)定性相對(duì)是最穩(wěn)的，阻力臂相對(duì)較小球頭的承載力也是相對(duì)較大的。(7)增大整體穩(wěn)度，整體建筑在無風(fēng)荷載時(shí)可以獨(dú)立在下底盤中心的一個(gè)支持力點(diǎn)上， 但因整體建筑體積大，受風(fēng)面積大，而且只在一個(gè)支撐上，只要一邊受外力作用稍大一點(diǎn)就 會(huì)失去平衡而失穩(wěn)，現(xiàn)第一步在下底盤(圖2 (39))外圓周離中心軸線13米處安裝9個(gè)斜 角支撐圓周均布(圖2 (37))，第二步在下底盤上口外的R弧相切點(diǎn)，圓周均分安裝3個(gè)支 撐點(diǎn)(圖2 (38))，下支撐面距底弧有一定的距離，還有一定的彈簧壓縮行相對(duì)很小，上支 撐點(diǎn)的支撐面距上外R弧面也有一定的距離，也有彈簧壓縮行程相對(duì)于下支撐點(diǎn)要大一點(diǎn)， 以達(dá)到整體建筑的穩(wěn)定平衡，保證了整體穩(wěn)度。(三)


附圖1:是本發(fā)明實(shí)施例木塔結(jié)構(gòu)立面框架示意圖。 附圖2:是本發(fā)明實(shí)施例底盤及鋼結(jié)構(gòu)立面框架示意圖。附圖1與附圖2 (A-A重疊)才是實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)立面框架示意圖，再次說明。 附圖3:是本發(fā)明實(shí)施例整體階梯剖視俯視圖。(四)
具體實(shí)施例方式(1) 木塔結(jié)構(gòu)涉及古建筑斗拱技術(shù)，可在全國(guó)范圍內(nèi)招集這方面的木工、再經(jīng)很短的 時(shí)間培訓(xùn)是可以解決的。(2) 上下底盤的制作可采用鑄造銅或鑄鋼，也可采用焊接，鑄造的效果好，能體現(xiàn)出 工業(yè)制造技術(shù)、藝術(shù)、施工工藝；但相對(duì)技術(shù)難度大，制造成本高，焊接相對(duì)成本低，制造 簡(jiǎn)單，但難以體現(xiàn)制造的技術(shù)藝術(shù)的水準(zhǔn)。(3) 各種結(jié)構(gòu)、機(jī)械結(jié)構(gòu)是現(xiàn)有工業(yè)技術(shù)都能做到的。(4) 整體工程巨大，還須各個(gè)方面的專業(yè)技術(shù)人員及專家參入。
權(quán)利要求
1. 對(duì)整體建筑在無風(fēng)荷載時(shí)能獨(dú)立在一個(gè)支撐點(diǎn)上及整體外形構(gòu)造的技術(shù)方案的方法，并為解決這個(gè)方法所采用的力學(xué)原理及技術(shù)方案，以玩具不倒翁的重心低并保持重心相對(duì)不變能穩(wěn)定平衡的力學(xué)原理。①獨(dú)立支撐點(diǎn)在整體建筑垂直中心軸線中心點(diǎn)上；②為降低重心并增加上底盤底部的重量采用的水灌；③為上底盤與木塔的整體重量的2/5傳遞到下底中心點(diǎn)上采用特制軸承；④為上底盤與木塔的整體浮在下底盤水面上并要保持平衡穩(wěn)定采用上底盤排水量以外的浮力箱；⑤為增大整體建筑穩(wěn)度采用下底盤外的預(yù)防斜角支撐結(jié)構(gòu)。其特征是①獨(dú)立支稱點(diǎn)；②利用水的自重壓力降低重心并增加上底盤底部的重量采用的水灌，參考不倒翁的底孤內(nèi)的重量大，并保持重心相對(duì)不變；③為傳遞上底盤與木塔的整體重量的2/5采用的特制軸承，現(xiàn)有圓錐滾子軸承可承載徑向壓力和軸向壓力，但其承載的重量有限；④為上底盤與木塔的整體重量的3/5浮在下底盤水面上并要保持平衡穩(wěn)定采用的預(yù)備浮力箱，就象碗浮在水面上，當(dāng)你在碗口的一邊施壓時(shí)會(huì)傾斜失穩(wěn)，現(xiàn)采用碗的排水量以外的浮力布在碗口周圍并靠緊碗口，雖有傾斜但相對(duì)很小，增大了穩(wěn)定平衡；⑤為增大整體的穩(wěn)定平衡采用的預(yù)防斜角支撐，因本發(fā)明的整體建筑不可能象不倒翁那樣扳倒，所以需要增加預(yù)防斜角支撐。對(duì)整體建筑在無風(fēng)荷載時(shí)能獨(dú)立在一個(gè)支撐點(diǎn)或支持力點(diǎn)以及整體外形構(gòu)造風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能作為動(dòng)力的技術(shù)方案的方法，并為解決這個(gè)方法所采用的力學(xué)原理及技術(shù)方案。①整體建筑在無風(fēng)荷載及其它外力作用力時(shí)是獨(dú)立在一個(gè)支撐點(diǎn)或一個(gè)支持力點(diǎn)上；②在上底盤內(nèi)底部中心安裝的水灌；③在上下底盤中心安裝的特制軸承；④在上底盤排水量以外的浮力箱；⑤下底盤外的預(yù)防斜角支撐結(jié)構(gòu)；⑥風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能作為動(dòng)力的方法。
2、對(duì)整體木塔的結(jié)構(gòu)為達(dá)到活荷載的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力的力學(xué)原理要求所采用的技術(shù) 方案的方法；①為增大整體活荷載的承載力，在每一層所有主立柱的四周增加方立柱；②為解決整體 在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的慣性力的扭矩在每一層上下交接處增加的斜角支撐;③整體木塔內(nèi)槽開間較 大，是整體穩(wěn)定的主要因素之一，主要是第一層承載重量大扭矩大，柱頭高度是其它各層的 三倍，現(xiàn)采用重疊交叉斜角支撐結(jié)構(gòu)；④為整體內(nèi)槽空間保持較大的氣勢(shì)，是為了整體傳統(tǒng) 文化的藝術(shù)效果，采用了腰間斜角支撐拱；⑤頂層是整體擺角行程相對(duì)最大的，會(huì)因風(fēng)荷載 左右擺角產(chǎn)生徑向，斜向慣性力，使局部失穩(wěn)，現(xiàn)采用穿榫及榫眼榫頭接合的榫卯結(jié)構(gòu)，原 木塔是以靜荷載層壓交叉結(jié)構(gòu)，不能適用活荷載的要求，為了每一層上下連接處因風(fēng)荷載帶 來的垂直軸向左右擺角行程產(chǎn)生的慣性力會(huì)使單邊脫層，導(dǎo)致局部或整體失穩(wěn)的問題，采用 外槽轉(zhuǎn)角鋪?zhàn)鞣搅⒅舷略黾永鶛M栓。其特征是①為增加整體承載力，在主立柱周圍增加方立柱；②為解決整體旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的 慣性力扭矩，在每一層上下交接處采用的斜角支撐；③為增加第一層內(nèi)槽的穩(wěn)度采用重疊交 叉斜角支撐及腰間斜角支撐拱;④為頂層會(huì)因風(fēng)荷載帶來的左右擺角行程產(chǎn)生的慣性力會(huì)導(dǎo) 致局部失穩(wěn)，采用穿榫、榫眼、榫頭接合的榫卯結(jié)構(gòu)；⑤為每一層上下因風(fēng)荷載帶來的垂直 軸向左右擺角行程產(chǎn)生的慣性力會(huì)使單邊脫層的問題，采用的拉柱橫栓。為整體木塔的結(jié)構(gòu)能達(dá)到活荷載的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力的力學(xué)原理的要求所采用的技術(shù) 方案的方法。① 為增強(qiáng)整體木塔承載力，增加的方立柱；② 為增大整體旋轉(zhuǎn)的扭矩壓應(yīng)力在上下層增加的斜角支撐；③ 第一層內(nèi)槽的交叉重疊斜角支撐及支撐拱； 頂層采用的穿榫、榫眼、榫頭接合的榫卯結(jié)構(gòu)； ⑤外槽轉(zhuǎn)角鋪?zhàn)鞯姆搅⒅舷碌睦鶛M栓。
3、 為整體木塔與上底盤能平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)所需的動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案的方 法，并為解決這個(gè)方法所采用的技術(shù)方案，風(fēng)力機(jī)機(jī)構(gòu)。①利用風(fēng)能直接轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，設(shè)計(jì)的風(fēng)力機(jī)機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的動(dòng)力，風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)能 風(fēng)力機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能；②為動(dòng)力轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)的傳動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所采用的 技術(shù)方案，超風(fēng)速自動(dòng)對(duì)風(fēng)風(fēng)力離合器控制裝置，風(fēng)力機(jī)半自動(dòng)對(duì)風(fēng)裝置，為減少角速的慣 性力減速裝置，蝸桿、蝸輪、齒輪系；③為增大整體穩(wěn)定平衡，控制上底盤的左右擺角行程， 摩擦輪上的方合受壓于圓柱螺旋壓縮彈簧； 為調(diào)整木塔結(jié)構(gòu)的重心還原需左右向旋轉(zhuǎn)，采 用整體齒輪箱擺角換向，調(diào)換齒輪，調(diào)換摩擦輪。其特征是①風(fēng)力機(jī)機(jī)構(gòu)風(fēng)輪葉片、輪轂、蝸桿、蝸輪、尾翼；②為減小角速度的慣性 力的減速裝置，蝸桿、蝸輪齒輪系；③為控制整體擺角行程的摩擦輪方合受壓于圓柱螺旋壓 縮彈簧為調(diào)整木塔結(jié)構(gòu)的重心還原，采用的換向的齒輪箱、摩擦輪。為整體木塔與上底盤的旋轉(zhuǎn)所需要的動(dòng)力及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案，并為解決 這個(gè)方法所采用的技術(shù)方案的方法。① 風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的風(fēng)力機(jī)機(jī)構(gòu)及利用風(fēng)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)力的方法；② 為動(dòng)力轉(zhuǎn)換傳動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，自動(dòng)對(duì)風(fēng)風(fēng)力離合器控制裝置，風(fēng)力機(jī)半自動(dòng)對(duì)風(fēng)裝 置、減速裝置蝸桿，蝸輪、齒輪系；③ 齒輪箱整體擺角換向，調(diào)換齒輪、調(diào)換摩擦輪。
4、 為減小上底盤與木塔整體重量與下底盤之間中心支撐點(diǎn)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的摩擦力及阻力， 并保持平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)所采用的技術(shù)方案的方法，并為解決這個(gè)方法所釆用的技術(shù)方案，利用水的 浮力控制上底盤的排水量。為減小旋轉(zhuǎn)摩擦力，減小阻力，利用水的浮力將上底盤與木塔浮起總重量的3/5，并保 持重心低、縮小重量的分布范圍，將2/5的重量直接傳遞到下底盤上的中心點(diǎn)上的技術(shù)方案。其特征是:利用水的浮力，上底盤排水量與上底盤加木塔總重量之比的技術(shù)方案的方法。為減小上底盤與木塔的整體重量與下底盤之間的中心支撐點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)摩擦力及阻力所采 的技術(shù)辦案的方法。利用水浮力及控制上底盤的排水量。
5、 對(duì)綜合不穩(wěn)定因素所采用的技術(shù)方案，增加預(yù)備浮力箱或預(yù)備支持力，使上底盤與 木塔因風(fēng)荷載，人的無意識(shí)偏位集中產(chǎn)生的波動(dòng)，晃動(dòng)得到解決。為解決上底盤與木塔因風(fēng)荷載，人的無意識(shí)偏位集中，產(chǎn)生的波動(dòng)，晃動(dòng)的不平穩(wěn)因素， 特設(shè)計(jì)圓周均布浮力箱的技術(shù)方案。其特征是圓周均布浮力箱，它們之間既是相連的又是活動(dòng)。 為解決綜合性不穩(wěn)定因素所采用的技術(shù)方案。 在上底盤排水量以外的浮力箱，并將浮力靠緊上底盤上口外緣。
6、 為降低整體重心，并使重量保持在垂直中軸線中心的最小范圍內(nèi)，增大穩(wěn)定平衡， 要將上底盤與木塔總重的2/5傳遞到下底盤的中心點(diǎn)上，所采用的技術(shù)方案的方法，特制軸 承。為傳遞上底盤與木塔總重量的2/5到下底盤的中心點(diǎn)上，又要減小因重量壓力產(chǎn)生的旋 轉(zhuǎn)摩擦阻力及摩損，所采用技術(shù)方案特制軸承。其特征是特制軸承是由下半部分為凸園球頭，圓錐斜面中間是圓錐滾柱，上半部分為凹球缺組成。為傳遞重量，減小旋轉(zhuǎn)摩擦力，減小摩損所采用的技術(shù)方案。 在上下底盤中的特制軸承。
7、為增大整體穩(wěn)度，整體建筑是在無風(fēng)荷載時(shí)可以獨(dú)立在一個(gè)支撐點(diǎn)上或支持力上， 但因風(fēng)荷載或其它外作用力時(shí)會(huì)使整體失穩(wěn)的問題所采用的技術(shù)方案，在下底盤外底弧及外 上R弧增加的預(yù)防斜角支撐，在無風(fēng)荷載時(shí)上下斜角支撐跟下底盤上下外弧相隔有距離。為整體建筑相對(duì)穩(wěn)定平衡，增大穩(wěn)度所釆用的技術(shù)方案在下底外弧上下增加斜角支撐。其特征是下底盤外弧反外弧上R弧外的上下斜角支撐。因風(fēng)荷載或其它外作用力時(shí)，會(huì)使整體失穩(wěn)的問題所用的技術(shù)方案。下底盤外弧上下的斜角支撐。
全文摘要
一個(gè)整體仿古建筑能獨(dú)立在一個(gè)支撐點(diǎn)上，木塔與上底盤可利用自然風(fēng)力左右向旋轉(zhuǎn)。木塔與上底盤的鋼結(jié)構(gòu)大梁連接，在上底盤與下底盤之間采用水將上底盤浮起，中間有特制軸承。利用風(fēng)力機(jī)將自然風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。所述整體建筑能獨(dú)立在一個(gè)支撐點(diǎn)上，是在上底盤內(nèi)底增加水灌，降低整體重心高度。所述水浮、軸承是用來減小旋轉(zhuǎn)摩察阻力。所述風(fēng)能是通過風(fēng)輪、蝸桿、蝸輪、垂直蝸輪軸、齒輪系、摩擦輪帶動(dòng)上底盤與木塔旋轉(zhuǎn)。為使木塔與上底盤因風(fēng)荷載、人的偏位集中及旋轉(zhuǎn)帶來的不穩(wěn)定平衡，在木塔的每一層主立柱四周增加了斜角支撐及拉柱橫栓，上底盤外緣的預(yù)備浮力箱。為使整體建筑因風(fēng)荷載帶來的不穩(wěn)定平衡在下底外底孤周圍增加預(yù)防斜角支撐。
文檔編號(hào)E04B1/00GK101235791SQ20071000715
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月4日
發(fā)明者胡祥裕 申請(qǐng)人:胡祥裕