基于旋轉儲能的無碳小車設計方案
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1 基于旋轉儲能的無碳小車結構設計
根據規則，驅動小車行駛過程的所有能量來自于1kg重塊從500mm高度垂直下落的重力勢能并要求在行駛中避障，因此可以將設計過程分為三個環節：能量轉換及儲能環節、傳動環節和轉向環節。
1.1 能量轉換與存儲
如何將重塊的勢能轉換為可以驅動車輛持續行駛的動能是小車設計中至關重要的一個環節，本方案采用將重塊的勢能轉化為旋轉的動能的方式來實現能量轉換與存儲，如圖1所示：
在O點處安置軸承使物體可以圍繞O點自由轉動當重塊從高空A點落下至B點時，具備較高的下落速度v，落入夾緊裝置后繞O點高速旋轉，從而將物體下落的勢能轉化為旋轉動能。
在重物下落至B點時，需一掐緊裝置將其抓住，其設計結構如圖1中所示，主要由四個關鍵部件來實現，掐塊（1）用來將落入筐體中的重塊固定住，當重物下落與掐塊接觸時將掐塊推入槽中，待重物落下后，掐塊在復位彈簧（2）的作用下回位，擋住重塊防止其在轉動過程中從筐中飛出，限位塊（3）的作用是防止掐塊從槽中脫出，筐底的緩沖彈簧（4）用來減少重物與框體接觸過程中產生的沖擊。
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