脚踏式发电机.doc

重庆交通大学第四届物理综合设计与科技创新竞赛论文脚踏式发电机摘要：被设备主要采用发电机为主体，杠杆为辅，加以改装与组合，形成脚踏式发电机。在发电机的轴承部分加上以较小齿轮，安放置楼梯已有的空间，通过杠杆连接至楼梯表面，经过人们行走，使电机产生电能，以供它用。关键字：发电机； 弧形杠杆；踏片31. 引言随着人类的发展，国际间的竞争越来越激烈，最根本是为能源而争，而解决能源问题也是可持续发展的基本前提，所以，能源也日趋弥足珍贵，寻求新能源的愿望也付诸行动。而且，在需求能源的同时也愈加注重环境保护，能源的清洁性成为衡量能源是否可用的一大指标。相对于传统发电形式，脚踏发电机更具环保清洁的优势，并且，其获得能源的方式更加简洁并符合当代的时代主题。而人走路的能量却被白白浪费了，为了充分利用资源，我们小组特别设计了踏板式发电机，响应时代的号召，为社会做出自己应有的贡献！2. 实验方案（设计思想本实验采用发电机、弧形杠杆、导线、弹簧、弹片以及辅助设备。将做好的脚踏式发电机安放在指定的楼梯位置后，将弧形杠杆固定在两台阶折点处，杠杆分为踏片、支点、杆臂和锯齿板，锯齿板与发电机齿轮相啮合，当踏片被踩动而向下运动时，杠杆就会传递并扩大运动幅度，从而使发电机的发电效率最大化，为了保证杠杆锯齿能与齿轮充分接触，不至于因锯齿的弧线运动而离开齿轮，所以在发电机的后部添加弹簧系统，并使弹簧处于压缩状态，使发电机在整体上水平方向可以运动，而垂直方向上是不能运动的。在发电机的电能输出端装有两个蓄电池，当踏片运动时引起发电机弹片接触不同的蓄电池，以此来储存不同方向的电流。踏片下方装有相应合适的弹簧系统，距阶面高度约为4cm，踏片等材料可以是绝缘材料。实验步骤：（1）按图连接已做好的装置。阶梯侧视图整体俯视图1为齿轮啮合处2为发电机以及弹簧3为电流转换滑槽4、5为蓄电池，它们储存相反方向的电流发电机侧视图发电机俯视图，弹簧的作用是使两个齿轮一直处于良好啮合状态。电流转向俯视图电流转向器侧视图正负极所连的两个铜片与杠杆末端连接，它与竖直齿条共同运动。（2）进行踏片试验。当正常行走时，脚踏在踏片上，踏片的竖直形变量为d1。通过弧形杠杆计算可知发电机齿轮的转动。（3）测试产生电压。在已连好的装置中连接电压表，分别测出齿轮向不同方向转动产生的电压。（4）使用发电机所产生的电能。经过实验可知，蓄电池所存储的能量可以应用于一些耗电量低的电器。3. 结果与讨论单一脚踏发电机产生的电能比较少，但应用于数量庞大的楼梯中时，所产生的能量便会很多，便可以应用于人们的日常生活。其应用场所可应用于人数较多的学校、医院、超市、办公楼等公共场所。致谢本课题组成员衷心感谢韩向宇老师对本工作中制作脚踏式发电机的指导及大力支持。参考文献：大学物理Pedal generatorAuthor: Xu Xiaochun Cao Yuzhou Wang QingInstructor: Han XiangyuUnit: Chongqing Jiaotong University School of architecture and civil engineering detection and maintenance technology of class 1002 zip code: 400074Abstract: by using the generator as the main equipment, supplemented by the lever, refitted and combination, form the pedal generator. The generator bearing portion coupled to the smaller gear, Ann placed staircase existing space, through a lever connected to the stair surface, after walking, enabl