PL184249B1 - Rotor - Google Patents

Abstract

1. Rotor zawierajacy segment pólku- listy i trzpien, przy czym segment pólkuli- sty jest swoja plaska powierzchnia czolowa polaczony z trzpieniem o walcowej po- wierzchni bocznej i zakonczonego czasza, znamienny tym, ze czasza (4) trzpienia (3) jest przedluzeniem powierzchni kulistej segmentu pólkulistego (2) i rotor (1) ma dwie ortogonalne osie obrotu pierwsza (X) i druga (Y), obie przechodzace przez srodek obszaru polaczenia segmentu pólkulistego (2) z trzpieniem (3), przy czym pierwsza os obrotu (X) lezy w plaszczyznie wyznaczo- nej przez krawedz (6) segmentu pólkuliste- go (2), zas druga os obrotu (Y) biegnie wzdluz trzpienia (3), a ciezar trzpienia (3) stanowi okolo od 0,24 do 0,9 ciezaru seg- mentu pólkulistego (2). PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy rotora.

W niniejszym opisie termin rotor jest używany bardzo szeroko i odnosi się do wszelkich ciał wirujących, których ruch obrotowy można wykorzystać do wykonania użytecznej pracy. Prace te mogą obejmować funkcje analogiczne do realizowanych przez znane żyroskopy i urządzenia magazynujące energię ruchu obrotowego, jak również, należy sądzić, przemieszczanie i funkcje sterujące w ciałach zdolnych do ustalania orientacji.

W opisie patentowym PCT/AU97/00417 zaproponowano zastosowanie rotorów żyroskopowych do wytwarzania nacisku. W różnorodnych typach urządzeń wytwarzających wibracje, na przykład ujawnionych w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4,257,648 i w opisie patentowym Wielkiej Brytanii 540,093, rotor można użyć zarówno do wytwarzania, jak i do tłumienia wibracji. W znanych generatorach elektrycznych lub silnikach elektrycznych, rotor z wirnikiem wirują wewnątrz stojana.

Tam, gdzie do rotora doprowadza się energię w formie momentu pędu, rotor powinien utrzymywać tę energię możliwie długo. Wtedy przekształcanie energii rotacyjnej na pracę użyteczną wykonywaną przez rotor będzie maksymalnie sprawne. W tym celu należy eliminować, albo co najmniej minimalizować, straty energii wynikające ze zjawisk tarcia i podobnych. Dlatego, między innymi dobiera się optymalne geometrie rotorów w taki sposób, żeby uzyskać maksymalnie dobre, możliwe do realizacji w danym zastosowaniu, warunki zachowania energii.

Znane rotory, bez względu na swoje przeznaczenie, mają co najmniej jedną oś symetrii. Takie rotory są zazwyczaj cylindryczne i zdolne do obracania się wokół jednej osi, zazwyczaj wzdłużnej. Pod działaniem siły napędowej taki rotor obraca się wokół tej jednej osi ze sprawnością w dużym stopniu zależną od charakteru siły napędowej i jej współdziałania z wirnikiem, a także od sił tarcia działających na rotor. Po usunięciu siły napędowej rotor wykazuje skłonność do szybkiego powrotu do położenia stacjonarnego. Zazwyczaj stosuje się łożyska, panewki lub podobne elementy utrzymujące rotor w takim położeniu, żeby obracał się wokół pojedynczej osi i tak, żeby na jego obroty nie miały wpływu żadne siły zewnętrzne działające na stojan.

W opisach patentowych DE 613 285 i DE 63 261 ujawniono wirujące bąki, które w przykładach wykonania, najbliższych obecnemu wynalazkowi, zawierają segment półkulisty i trzpień, przy czym segment półkulisty jest swoją płaską powierzchnią czołową połączony z trzpieniem o walcowej powierzchni bocznej i zakończonego czaszą. Wirujący bąk, będący przedmiotem wynalazku ujawnionym w opisie patentowym DE 613 285, może wirować alternatywnie wokół dwóch osi, a wirujący bąk, będący przedmiotem wynalazku ujawnionym w opisie patentowym DE 63 261, może obracać się wokół jednej osi.

W znanych rozwiązaniach notuje się znaczne niesprawności podczas zmiany prędkości rotora, zwłaszcza podczas jej zwiększania, a związane ze stratami pracy na pokonanie tarcia. Niesprawności te wpływają negatywnie na wydajność, stabilność i/lub koszty eksploatacji znanych rotorów.

Rotor, według wynalazku, zawiera segment półkulisty i trzpień, przy czym segment półkulisty jest swoją płaską powierzchnią czołową połączony z trzpieniem o walcowej powierzchni bocznej i zakończonego czaszą, a charakteryzuje się tym, że czasza trzpienia jest przedłużeniem powierzchni kulistej segmentu półkulistego i rotor ma dwie ortogonalne osie obrotu pierwszą i drugą, obie przechodzące przez środek obszaru połączenia segmentu półkulistego z trzpieniem, przy czym pierwsza oś obrotu leży w płaszczyźnie wyznaczonej przez krawędź segmentu półkulistego, zaś druga oś obrotu biegnie wzdłuż trzpienia, a ciężar trzpienia stanowi około od 0,24 do 0,9 ciężaru segmentu półkulistego.

Druga oś obrotu jest równoległa do osi symetrii obrotowej rotora.

Ciężar trzpienia stanowi od 0,75 do 0,85 ciężaru segmentu półkulistego.

Korzystnie, ciężar trzpienia stanowi około 0,8 ciężaru segmentu półkulistego.

Segment półkulisty i trzpień zawierają kulisty rdzeń z materiału o gęstości większej niż gęstość materiału pozostałej części segmentu półkulistego i trzpienia.

Materiałem rdzenia jest rtęć lub tryt lub itr lub pluton lub mieszanina trwałych albo nietrwałych izotopów rtęci, trytu, itru i plutonu.

184 249

Na powierzchni zewnętrznej segmentu półkulistego i trzpienia jest ceramiczna powłoka.

Co najmniej część segmentu półkulistego i trzpienia ma właściwości materiału magnetycznego lub magnesowalnego.

Materiałem części segmentu półkulistego i trzpienia jest neodym lub izotop neodymu lub sól neodymu lub tlenek neodymu lub stop neodymu.

Rotor, według wynalazku, może jednocześnie obracać się wokół dwóch ortogonalnych osi obrotu pierwszej i drugiej.

Pierwsza oś obrotu jest równoległa do wektora krętu określonego przez wirujący rotor, a druga oś obrotu jest równoległa do osi symetrii obrotowej korpusu rotora.

W odróżnieniu od znanych rotorów, wynalazek dostarcza rotor zdolny do jednoczesnego obracania się wokół pary ortogonalnych osi obrotu i zdolny do przekształcania oddziaływania sił zewnętrznych na odpowiednią zmianę orientacji tych osi, dzięki sprzęgającym się wektorom krętu związanym z ortogonalnymi względem siebie obrotami.

Sprawność, z jaką rotor uzyskuje stabilne obroty wokół dwóch ortogonalnych osi obrotu pierwszej i drugiej jest taka, że siła napędowa jest szybko i sprawnie przekształcana na bardzo wysokie, ale stabilne obroty, które bardzo wydajnie utrzymuje się na wymaganym poziomie.

Zaletą rotora, według wynalazku, jest to, że poddaje się on wywieranym na niego siłom zewnętrznym i zmieniając swój obrót może w całości lub częściowo skompensować te siły zewnętrzne.

Kolejną zaletą obecnego wynalazku jest jego zdolność do magazynowania krętu, a następnie zdolność do wykorzystywania uzyskanej w ten sposób energii ruchu obrotowego, w całości lub częściowo, do orientowania łub przemieszczania rotora.

Następnymi zaletami wynalazku są wielorakie możliwe zastosowania rotora, na przykład w roli stabilizatora wewnątrz poruszającego się ciała, albo jako poruszające się ciało.

Rotor, według wynalazku, w przykładzie wykonania posiadającym różną gęstość, ma, w porównaniu z rotorem o równomiernym rozkładzie gęstości, lepszą stabilność i pozwala uzyskać lepszą stabilność ciała, w którym jest umieszczony.

Celem obecnego wynalazku jest uzyskanie rotora, w którym straty energii podczas jego funkcjonowania są znacznie mniejsze lub co najmniej utrzymywane na minimalnym poziomie.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia rotor w widoku z przodu, fig. 2 - rotor z fig. 1 w widoku z boku, fig. 3 - rotor z fig. 1 w widoku perspektywicznym z przodu i z boku, fig. 4 - rotor z fig. 1 w widoku perspektywicznym z przodu i z boku, obróconym względem fig. 3, z widocznymi ortogonalnymi osiami jego obrotu, natomiast fig. 5-8 przedstawiają sposób działania rotora i jego zastosowanie jako zabawki.

Jak widać na załączonych fig. 1-4 rysunku, rotor 1 według jednego z możliwych przykładów wykonania wynalazku ma kształt zbliżony do kuli i zawiera segment półkulisty 2 i trzpień 3. Segment półkulisty 2 jest swoją płaską powierzchnią czołową 5 połączony z trzpieniem 3 o walcowej powierzchni bocznej i zakończonego czaszą 4. Czasza 4 trzpienia 3 jest przedłużeniem powierzchni kulistej segmentu półkulistego 2. Rotor 1 ma dwie ortogonalne osie obrotu pierwszą X i drugą Y, obie przechodzące przez środek obszaru połączenia segmentu półkulistego 2 z trzpieniem 3. Pierwsza oś obrotu X leży na płaszczyźnie wyznaczonej przez krawędź 6 segmentu półkulistego 2 i druga oś obrotu Y biegnie wzdłuż trzpienia

3. W tym przykładzie wykonania wynalazku druga oś obrotu Y rotora 1 pokrywa się z jego osią symetrii obrotowej. Korzystnie, w innych przykładach wykonania rotora 1 druga oś obrotu Y jest równoległa do jego osi symetrii obrotowej. Ciężar trzpienia 3 stanowi około od 0,24 do 0,9 ciężaru segmentu półkulistego 2. Korzystnie ciężar trzpienia 3 stanowi od 0,75 do 0,85 ciężaru segmentu półkulistego 2 lub ciężar trzpienia 3 stanowi około 0,8 ciężaru segmentu półkulistego 2. Rotor 1 jest zdolny do obracania się równocześnie wokół pary ortogonalnych osi obrotu pierwszej X i drugiej Y. Wirowanie wokół dwóch ortogonalnych osi obrotu pierwszej X i drugiej Y umożliwia rotorowi 1 bardzo szybkie osiąganie wysokiej prędkości obrotowej oraz uzyskiwanie wysokiej sprawności ze względu na minimalne straty tarcia na powierzchniach łożysk lub panewek.

184 249

Dla uzyskania wewnątrz rotora 1 różnego rozkładu gęstości, korzystnie, w segmencie półkulistym 2 i w trzpieniu 3 jest umieszczony kulisty rdzeń z materiału o większej gęstości względnej niż materiał pozostałej części rotora 1. Rdzeń ten może być umieszczony symetrycznie wewnątrz rotora 1 oraz może znajdować się w środku ciężkości lub w środku symetrii wirowania rotora 1. Materiał rdzenia 1 jest wybrany z rtęci, trytu, itru, plutonu i mieszaniny ich trwałych lub nietrwałych izotopów. Przez różnorodne kombinacje izotopów wspomnianych powyżej pierwiastków są wytwarzane sprzężenia jądrowe powodujące oddziaływania w skali makroskopowej, nadające wirującemu ciału, takiemu jak opisany powyżej rotor 1 specyficzne właściwości.

W alternatywnym przykładzie wykonania, na płaskiej powierzchni czołowej 5 rotor 1 ma pierścieniowy kanał otaczający trzpień 3. Taka konfiguracja rotora 1 zwiększa sprawność rotora 1, w przypadku nadawania energii rotacyjnej za pomocą sprzężonego powietrza, czynnika hydraulicznego lub podobnych.

Korzystnie, rotor 1 na powierzchni zewnętrznej segmentu półkulistego 2 i trzpienia 3 ma ceramiczną, powłokę.

Co najmniej część segmentu półkulistego 2 i trzpienia 3, korzystnie, jest z jednego z materiałów magnetycznego i magnesowalnego, z których każdy, korzystnie, jest materiałem wybranym z neodymu oraz z jego izotopu, soli, tlenku i stopu. W tym przykładzie wykonania rotor 1, dla przekształcania wirowania rotora 1 w energię elektryczną lub magnetyczną jest wyposażony w pola magnetyczne. Po namagnesowaniu uzyskuje się ortogonalne pary biegunów północnych i południowych. W przykładzie wykonania dla umożliwienia produkcji lub magazynowania energii elektrycznej z minimalnymi stratami rotor 1 ma uzwojenia nadprzewodzące.

W kolejnym przykładzie wykonania rotora 1 stosowanego w zespołach do pompowania płynu lub materiału, rotor 1 ma, cylindryczny albo, w razie potrzeby w postaci stożka czy asymetrycznej bryły, trzpień 3. Rotor 1 jest umieszczony w kulistym zbiorniku i jest, korzystnie, wyposażony w łopatki lub podobne elementy.

Rotor 1, korzystnie dla zachowania stabilnych obrotów wokół pary wzajemnie ortogonalnych osi obrotu pierwszej X i drugiej Y, jest z materiału o dużej gęstości, na przykład z ołowiu, materiału o mniejszej gęstości takiego jak stal nierdzewna, lub ze stosunkowo lekkiego materiału, takiego jak tworzywa sztuczne czy aluminium.

W korzystnych przykładach wykonania rotor 1 jest z litego materiału albo ma, w całości lub w części, wydrążony trzpień 3, w zależności od potrzebnego stosunku ciężaru trzpienia 3 do ciężaru segmentu półkulistego 2.

Rotor 1 wytwarza się w ten sposób, że z jednego z segmentów półkulistych kuli usuwa się albo pomija pewien fragment materiału na głębokość cięcia D wzdłuż, stanowiącej krawędź równikową kuli, krawędzi 6 z ukształtowaniem powierzchni czołowej 5 przechodzącej w trzpień 3 zakończony czaszą 4. Czasza 4 jest przedłużeniem powierzchni kulistej segmentu półkulistego 2. Głębokość ciecia D oraz długość L, będąca również promieniem R kuli, gdzie segment półkulisty 2 jest pełną połówką kuli, wyznacza stosunek ciężarów trzpienia 3 do segmentu półkulistego 2. Głębokość ciecia D, promień R kuli oraz objętości trzpienia 3 i jego czaszy 4 (a tym samym przy równomiernej gęstości - ich masy) są powiązane matematycznie.

W zależności od względnej gęstości materiału rotora 1, ciężar usuniętego fragmentu materiału (albo pominiętego w przypadku wstępnie uformowanego ciała, takiego jak tłoczone tworzywo sztuczne lub aluminium) wynosi od około 10% do 33 ’”% całkowitego ciężaru kuli. Wartości te mogą zmieniać się w granicach 5%, to znaczy, że ciężar usuniętego lub pominiętego fragmentu materiału mieści się w zakresie od około 5% do 38% całkowitego ciężaru kuli.

Na fig. 2 pokazano rotor 1, według wynalazku, w widoku z boku z ukazaniem głębokości cięcia D i długości L.

Objętość trzpienia 3 i jego czaszy 4 można wyrazić wzorem:

V = V(3) + V(4), przy czym:

V(4) = PI* [(2/3)*R^A3-R^A2* (K) ^Λ (1/2)+ (1/3) (K) ^Λ (3/2)],

V(3) = PI*(R-D) Λ2* (K) λ (1/2) i

K = (2*R*D^2), gdzie

184 249

R jest promieniem części półkulistej 2.

Równania te podano w postaci zrozumiałej dla programisty komputerowego, a ich interpretacja i zastosowanie są oczywiste dla osób zajmujących się tą dziedziną. Objętość segmentu półkulistego 2 jest równa połowie objętości kuli o promieniu R.

Na podstawie tych równań wytworzono przykładowy rotor 1, według wynalazku, o stosunku ciężaru trzpienia 3 do ciężaru segmentu półkulistego 2 stanowiącym około 0,80 +/0,15. Odpowiada to stosunkowi D/R około 0,20. Również inne kształty geometryczne rotora 1 są możliwe, a zakres głębokości cięcia D mieści się w przedziale +-10%.

Wykonano także przykładowy rotor 1, według wynalazku, o masie 0,95 kilograma, który napędzano za pomocą czterech dysz ze sprężonym powietrzem zorientowanych w taki sposób, żeby wyrzucały strumienie możliwie blisko rotora 1 w kierunku prostopadłymi do płaszczyzny powierzchni czołowej 5 wyznaczonej przez krawędź 6. Stosowano stałe ciśnienie powietrza do chwili ustabilizowania prędkości rotora 1. Rotor 1 spoczywał na wyszlifowanej szklanej płycie w celu minimalizacji strat tarcia i umożliwienia utrzymania odtwarzalnych warunków zewnętrznych na każdym z badanych rotorów 1. Sprawność rotora 1 w stosunku do jego zdolności do pobierania i zatrzymywania energii obrotowej wykazano mierząc czas zatrzymania stabilnie wirującego rotora 1 po usunięciu siły napędowej. Tak więc, po ustabilizowaniu się prędkości obrotowej rotora 1 usunięto siłę wymuszającą, a następnie mierzono czas, po jakim energia obrotowa rotora 1 spadała do zera. W przypadku rotora 1 ze stali czas zatrzymania wynosił około cztery minuty i dwadzieścia pięć sekund, z mosiądzu pięć minut i dwadzieścia sekund, z aluminium dwie minuty i pięćdziesiąt pięć sekund a z octanu (tworzywo sztuczne) około dwie minuty. W niektórych zastosowaniach bardziej odpowiednie są lżejsze rotory 1, natomiast w przypadku zastosowań nakierowanych na przejmowanie i zatrzymywanie energii oraz utrzymanie wysokiej sprawności, lepsze są rotory 1 o wysokiej gęstości.

W innym przykładowym rotorze 1, według wynalazku, jest on umieszczony w stojanie i działają na niego stycznie skierowane strumienie hydrauliczne lub pneumatyczne, które wywołują i utrzymują wirowanie rotora 1.

Na figurach 5-3 przedstawiono zastosowanie rotora 1 jako zabawki lub gry. Rotor 1, według wynalazku, ma cztery pomalowane na różne barwy lub w różne wzory segmenty 7a, 7b, 7c i 7d, z których każdy stanowi ćwiartkę rotora 1. Przykładowo, segmenty 7a, 7b, 7c i 7d są pomalowane na czerwono, niebiesko, zielono i żółto. Podczas wirowania rotora 1, wskutek jego obracania się wokół ortogonalnych osi obrotu pierwszej X i drugiej Y, jeden z tych kolorów występuje jako dominujący na całym rotorze 1 w miarę jego wirowania. Zatem kolejno rotor 1 przyjmuje kolor poszczególnego z segmentów 7a, 7b, 7c i 7d. Oczywiście zjawisko to może mieć wiele innych zastosowań, łatwo zauważalnych przez osoby zajmujące się tą dziedziną techniki. Obserwowane zmiany koloru wynikają ze sprzężonego wirowania wokół dwóch osi obrotu pierwszej X i drugiej Y rotora 1.

W innym zastosowaniu, nieutwierdzony za pomocą wału lub innego elementu, tak, że obraca się tylko wokół jednej osi, rotor 1, można wykorzystać do takich celów, jak na przykład stabilizacja poruszającego się ciała, w którym jest zainstalowany, na przykład samolotu, statku kosmicznego, okrętu lub samochodu. Rotor 1, według wynalazku, mający odpowiednie wymiary, może być częścią, albo całym pojazdem lądowym, powietrznym, kosmicznym lub morskim, który mógłby następnie mieć naturalną stabilność ze względu na swoją zdolność do kompensowania i tłumienia skutków działających na niego sił zewnętrznych, takich jak turbulencje w przypadku samolotów, zwłaszcza podczas jego wirowania z dużymi prędkościami obrotowymi.

W takim zastosowaniu wynalazku można stosować wiele rotorów 1 sprzężonych na stałe ze stabilizowanym lub przemieszczanym ciałem. Alternatywnie, rotory 1 te można umieszczać w wielu konfiguracjach na wirującej lub nieruchomej tarczy, stabilizując ją kątowo i/lub przemieszczając w wyniku sprzęgających się sił, jakie powstają. dzięki szybkiemu wirowaniu rotora 1 (lub rotorów 1).

Konkretnym przykładem takiego zastosowania są elementy pochłaniania wibracji w takich urządzeniach jak wiertarki i podobne albo stabilizowanie kursów czy trajektorii ruchu ciał atmosferycznych lub kosmicznych, w których przemieszczenia kątowe i liniowe można

184 249 zrealizować bez udziału zewnętrznej siły napędowej. Dla osiągnięcia tego celu, rotor 1 mający konkretną kombinację parametrów wirowania może być wykorzystany i/lub sprzęgnięty z rotorami 1 o podobnych momentach kątowych.

Oczywiste są zastosowania w licznych konfiguracjach, takich jak umieszczanie rotora 1 lub rotorów 1 w układzie przestrzennym odpowiadającym podstawowym konfiguracjom upakowania atomów i wykazującym znany zakres właściwości symetrycznych.

W innym, zmniejszającym straty na tarcie zastosowaniu rotor 1 korzystnie jest zawieszony w polu magnetycznym lub elektromagnetycznym i, za pomocą znanych technik elektromagnetycznych, jest mu przekazywana energia potrzebna do wprawienia go w ruch obrotowy lub potrzebna do zmiany orientacji ciała. W celu zawieszenia rotora 1 w polach magnetycznych o dużych natężeniach, co zmniejsza straty na tarcie, można zastosować technologię nadprzewodnikową

Rotor 1 jest stosowany w zespołach do pompowania wody, gdzie rotor 1 jest umieszczony w kulistym zbiorniku, do którego z jednej strony doprowadza się płyn, po czym, wskutek wirowania rotora 1, płyn przez kulisty zbiornik i kanał wylotowy przepływa do drugiego końca. Rotor 1 jest bardzo skutecznym środkiem realizującym tego typu funkcję.

W zastosowaniach stabilizacyjnych w aspekcie korzystnych właściwości pod względem zachowania energii, rotor 1, według wynalazku, ma optymalną geometrię. Typowo, żyroskopowe lub inne urządzenia dające się orientować za pomocą krętu, konstruowano w taki sposób, że miały pewien rozkład masy lub mas, które można było obracać symetrycznie, przy przemieszczeniach przeznaczonych do zapewnienia optymalnego lub maksymalnego krętu dla danej prędkości obrotowej. W przypadku rotora 1, według wynalazku, optymalny rozkład mas pod względem przejmowania energii i ustalania sprzężonego krętu ma kulisty rotor 1, który jest ścięty lub podzielony na części. Wielkość wektora krętu wytwarzanego przez wirujące ciało zależy od szybkości wirowania oraz od wirującej masy ciała. Im większe są te wartości, tym bardziej ciało jest odporne na siły usiłujące zmienić jego orientację. W przypadku rotora 1, według wynalazku, uważa się, że dzięki wektorowi stabilizującemu, a wytwarzanemu przy wysokich prędkościach obrotowych przez wirujący rotor 1, uzyskuje się bardzo stabilne wirujące ciało o znanych właściwościach precesyjnych i krętowych, które można z powodzeniem wykorzystać. Jest to skutkiem stosowania w roli rotora 1 ciała wytworzonego a kuli. Kula stanowi najbardziej efektywny pod względem upakowania obiekt. Z tego względu rotor 1 o takiej geometrii maksymalizuje energię obrotową

Wiele dalszych zastosowań rotora 1 jest możliwych w miarę postępu w innych dziedzinach techniki. Należy do nich technologia nadprzewodnikowa, magnetohydrodynamika oraz ich zastosowanie do orientowania i przemieszczania ciał, a także dalsze poznanie wzajemnych oddziaływań pomiędzy obiektami makroskopowymi a materią, na poziomie jądra atomowego.

Podsumowując, wynalazek ma zastosowanie zwłaszcza wszędzie tam, gdzie chodzi o wykorzystanie obrotów ciała do wykonania pracy użytecznej, na przykład, w wirujących rdzeniach generatorów elektrycznych lub turbin, w urządzeniach żyroskopowych, których wirowanie można wykorzystać do stabilizowania pojazdów lądowych, morskich, powietrznych i kosmicznych czy wykorzystać do przemieszczania pojazdów lądowych, powietrznych, kosmicznych i morskich, a także w wirujących urządzeniach kruszących w pulweryzatorach lub nawet zabawkach.

Ponadto, wynalazek ma zastosowanie w wytwarzających energię urządzeniach hydraulicznych, pneumatycznych, elektrycznych, magnetycznych i innych, włączając urządzenia, w których rotor będzie reagował żyroskopowo na wykrywane siły zewnętrzne zmieniając orientację obrotów, a tym samym przeciwdziałając skutkom działania tych sił zewnętrznych lub będzie wytwarzał siły zmieniające orientację ciała i/lub sił przemieszczające ciało.

Wynalazek opisano w jednym przykładzie wykonania, ale możliwe są liczne modyfikacje, bez wychodzenia poza istotę i zakres wynalazku.

Claims (19)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Rotor zawierający segment półkulisty i trzpień, przy czym segment półkulisty jest swoją płaską powierzchnią czołową połączony z trzpieniem o walcowej powierzchni bocznej i zakończonego czaszą, znamienny tym, że czasza (4) trzpienia (3) jest przedłużeniem powierzchni kulistej segmentu półkulistego (2) i rotor (1) ma dwie ortogonalne osie obrotu pierwszą (X) i drugą (Y), obie przechodzące przez środek obszaru połączenia segmentu półkulistego (2) z trzpieniem (3), przy czym pierwsza oś obrotu (X) leży w płaszczyźnie wyznaczonej przez krawędź (6) segmentu półkulistego (2), zaś druga oś obrotu (Y) biegnie wzdłuż trzpienia (3), a ciężar trzpienia (3) stanowi około od 0,24 do 0,9 ciężaru segmentu półkulistego (2).
2. 2. Rotor według zastrz. 1, znamienny tym, że druga oś obrotu (Y) jest równoległa do osi symetrii obrotowej rotora (1).
3. 3. Rotor według zastrz. 1, znamienny tym, że ciężar trzpienia (3) stanowi od 0,75 do 0,85 ciężaru segmentu półkulistego (2).
4. 4. Rotor według zastrz. 1, znamienny tym, że ciężar trzpienia (3) stanowi około 0,8 ciężaru segmentu półkulistego (2).
5. 5. Rotor według zastrz. 1, znamienny tym, że segment półkulisty (2) i trzpień (3) zawierają kulisty rdzeń z materiału o gęstości większej niż gęstość materiału pozostałej części segmentu półkulistego (2) i trzpienia (3).
6. 6. Rotor według zastrz. 5, znamienny tym, że materiałem rdzenia jest rtęć.
7. 7. Rotor według zastrz. 5, znamienny tym, że materiałem rdzenia jest tryt.
8. 8. Rotor według zastrz. 5, znamienny tym, że materiałem rdzenia jest itr.
9. 9. Rotor według zastrz. 5, znamienny tym, że materiałem rdzenia jest pluton.
10. 10. Rotor według zastrz. 5, znamienny tym, że materiałem rdzenia jest mieszanina trwałych izotopów rtęci, trytu, itru i plutonu.
11. 11. Rotor według zastrz. 5, znamienny tym, że materiałem rdzenia jest mieszanina nietrwałych izotopów rtęci, trytu, itru i plutonu.
12. 12. Rotor według zastrz. 1, znamienny tym, że na powierzchni zewnętrznej segmentu półkulistego (2) i trzpienia (3) jest ceramiczna powłoka.
13. 13. Rotor według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej część segmentu półkulistego (2) i trzpienia (3) ma właściwości materiału magnetycznego.
14. 14. Rotor według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej część segmentu półkulistego (2) i trzpienia (3) ma właściwości materiału magnesowalnego.
15. 15. Rotor według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że materiałem części segmentu półkulistego (2) i trzpienia (3) jest neodym.
16. 16. Rotor według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że materiałem części segmentu półkulistego (2) i trzpienia (3) jest izotop neodymu.
17. 17. Rotor według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że materiałem części segmentu półkulistego (2) i trzpienia (3) jest sól neodymu.
18. 18. Rotor według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że materiałem części segmentu półkulistego (2) i trzpienia (3) jest tlenek neodymu.
19. 19. Rotor według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że materiałem części segmentu półkulistego (2) i trzpienia (3) jest stop neodymu.