一種閉環式機械流動水系統的制作方法
【技術領域】
[0001]—種閉環式機械流動水系統，屬流體力學技術領域，尤其涉一種流動水系統。
【背景技術】
[0002]自然界的流動水系統有小溪、河流等，水的流動是靠高度差而實現的，將水的勢能變為動能而流動的。傳統的使水流動的裝置有水栗、水車，它們的結構較復雜，效率也不夠高。傳統養魚是采用水池、水塘，池塘中的水不會流動，容易缺氧，需安裝增氧裝置來及時補充氧份，且池塘中的水很容易腐臭。需要流動的水做科學實驗時去河邊不方便。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服上述諸多現有技術的不足，發明一種效率較高的集科學性、趣味性、參與性和實用性為一體的閉環式機械流動水系統。
[0004]—種閉環式機械流動水系統，包括環形水槽、一個或多個劃水裝置。環形水槽的底部總體上是水平的，環形水槽中裝有水。環形水槽是閉環式的，環形水槽中的水在劃水裝置的作用下能循環流動。劃水裝置安裝于環形水槽中，劃水裝置的作用是劃水，使水在環形水槽中流動，流水不腐。劃水裝置采用環形平板半圓周轉動機構，用人力或電力驅動。采用人力驅動時，用腳踩的方式或手搖的方式驅動。采用電力驅動時，用工頻交流電或電池的電供給電機帶動環形平板半圓周轉動機構運動。
[0005]上述環形平板半圓周轉動機構的具體結構是:它包括主軸、轉盤、環形平板葉片、牽引桿、定位桿和外殼。環形平板葉片包括兩端的相同的弧形體和中段的兩塊相同的平板。外殼包括左側板、底板和右側板，左側板和右側板均縱向豎直布置，底板水平布置。定位桿處于外殼的前后方向的中部并安裝于外殼的底板上靠近左側板處，定位桿豎直布置，定位桿和左側板之間的間隙能確保環形平板葉片在外殼內靈活地作半圓周運動。環形平板葉片套裝在定位桿上，并位于外殼內部，環形平板葉片與外殼的底板垂直。轉盤水平布置于平板形葉片的上方，轉盤上安裝有導軌、滑塊和彈簧。滑塊安裝在導軌上。彈簧套裝在導軌上，處于滑塊的內側。牽引桿的上端安裝在滑塊上，牽引桿豎直布置，牽引桿的下段插入環形平板葉片中。主軸安裝在轉盤的中心，主軸豎直布置于轉盤的上方，并通過軸承安裝在支架上。支架與環形水槽的外壁相連。
[0006]所述環形平板半圓周轉動機構是這樣工作的:起初，環形平板葉片處于縱向最前位置，即環形平板葉片的后端內壁緊貼定位桿的后緣，環形平板葉片的前端處于最前端，環形平板葉片的左側面緊貼外殼的左側板的右側面，驅動所述環形平板半圓周轉動機構的動力從主軸的上端輸入，從上往下俯視所述環形平板半圓周轉動機構，主軸帶動轉盤順時針旋轉，由于牽引桿插在環形平板葉片中，滑塊帶動牽引桿作半圓周運動，同時帶動環形平板葉片在外殼內作半圓周運動，即環形平板葉片在縱向最前位置繞定位桿轉動半周后到達縱向最后位置，然后直線前行至縱向最前位置，接下來環形平板葉片又繞定位桿順時針轉動半周，然后又直線前行至縱向最前位置，即回到了起初位置。接下來周期性地繼續重復上述過程。這樣，環形平板葉片會連續不斷地將前方的水引進外殼內然后劃向后方，使水在環形水槽中循環流動。運動過程中，環形平板葉片在前面與左側板之間快速打開而在后面與左側板之間快速合上，產生了類似昆蟲的“急張”和“相撲”運動效果，而且由于外殼和轉盤的束縛，環形平板葉片在外殼內運動還產生了鏡面效果，劃水的效率很高，且結構簡單，制作成本低。
[0007]為減少環形平板葉片在外殼中運動時環形平板葉片的底部與外殼的底板的上表面之間的摩擦，環形平板葉片的底部鑲有減摩滾珠，或者在定位桿上套一個耐磨平墊片，耐磨平墊片位于外殼的底板的上表面上并墊于環形平板葉片的底部；環形平板葉片的密度在1000~1300kg/m3 之間。
[0008]為減小牽引桿和定位桿與環形平板葉片的內表面之間的摩擦，牽引桿和定位桿的周圍都鑲有減摩滾珠或滾針。
[0009]為減小環形平板葉片的外表面與外殼的左側板的右側面之間的摩擦，左側板的右側面鑲有減摩滾珠或滾針。
[0010]為使環形平板葉片能盡量按標準的半圓周運動，在轉盤的上方安裝一個外周為半圓形的軌道，軌道固定在支架上，在滑塊的正上方安裝一個導輪，導輪沿著軌道的外周滾動。
[0011]為了能達到高效節能，環形平板半圓周轉動機構的結構做得緊湊，使得環形平板葉片的寬度稍小于外殼的左側板的右側面到右側板的左側面之間的距離；環形平板葉片的高度稍小于轉盤的下表面到外殼的底板的上表面之間的距離；轉盤的下表面與左側板和右側板之間的間隙在2~5mm之間。
[0012]所述的閉環式機械流動水系統有但不限于以下應用:用來養魚蝦；用于科學實驗及科普教育；安裝于公園供人們體驗人工制作小溪的樂趣。
[0013]為了提高增氧效果，在環形水槽的底部和側壁上設置一些凹凸不平的凹坑和突起，并且在環形水槽中放入一些石塊，能使水流增大與空氣的接觸面積，能使水中保持一定的氧份，有利于水生動物的成長；能使得環形水槽中的流水似小溪流水，有浪花產生，還能產生水流的聲音，增加趣味性，形似人工小溪。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明一種閉環式機械流動水系統的俯視示意圖；圖2是放大了的環形平板半圓周轉動機構后視示意圖；圖3是圖2的俯視示意圖；圖4是環形平板半圓周轉動機構的環形平板葉片在外殼中的運動示意簡圖；圖5是環形平板半圓周轉動機構的軌道和導輪位置關系示意圖。
[0015]圖中，A-環形水槽環形平板半圓周轉動機構；C_水流的方向指示；1-主軸，2-轉盤，21-導軌，22-滑塊，23-彈簧，25-轉盤轉動方向指示；3_環形平板葉片，31-表示環形平板葉片處于最前位置，32-表示環形平板葉片處于橫向位置，33-表示環形平板葉片處于最后位置，34-環形平板葉片的轉動方向指示；35_環形平板葉片的前行方向指示；4-牽引桿；5_定位桿，51-耐磨平墊片；6_外殼，61-左側板，62-底板，63-右側板；7_導輪，71-導輪的運動方向指示；8_軌道。
【具體實施方式】
[0016]現結合附圖對本發明加以說明:一種閉環式機械流動水系統，包括環形水槽A和兩個劃水裝置。環形水槽A的底部總體上是水平的，環形水槽A中裝有水。環形水槽A是閉環式的，環形水槽A中的水在劃水裝置的作用下能循環流動。劃水裝置安裝于環形水槽中，劃水裝置的作用是劃水，使水在環形水槽中流動，流水不腐。劃水裝置采用環形平板半圓周轉動機構B，用人力或電力驅動。采用人力驅動時，用腳踩的方式或手搖的方式驅動。采用電力驅動時，用工頻交流電或電池的電供給電機帶動環形平板半圓周轉動機構B運動。
[0017]所述環形平板半圓周轉動機構B的具體結構是:它包括主軸1、轉盤2、環形平板葉片3、牽引桿4、定位桿5和外殼6。環形平板葉片3包括兩端的相同的弧形體和中段的兩塊相同的平板。外殼6包括左側板61、底板62和右側板63，左側板61和右側板63均縱向豎直布置，底板62水平布置。定位桿5處于外殼6的前后方向的中部并安裝于外殼6的底板62上靠近左側板61處，定位桿5豎直布置，定位桿5和左側板61之間的間隙能確保環形平板葉片3在外殼6內靈活地作半圓周運動。環形平板葉片3套裝在定位桿5上，并位于外殼6內部，環形平板葉片3與外殼6的底板62垂直。轉盤2水平布置于平板形葉片3的上方，轉盤2上安裝有導軌21、滑塊22和彈簧23。滑塊22安裝在導軌21上。彈簧23套裝在導軌21上，處于滑塊22的內側。牽引桿4的上端安裝在滑塊22上，牽引桿4豎直布置，牽引桿4的下段插入環形平板葉片3中。為使所述環形平板半圓周轉動機構B的效率較高，盡量減少環形平板葉