RU2051293C1 - Method and device for converting gravitational energy to mechanical rotational energy - Google Patents
Method and device for converting gravitational energy to mechanical rotational energy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2051293C1 RU2051293C1 SU5055507A RU2051293C1 RU 2051293 C1 RU2051293 C1 RU 2051293C1 SU 5055507 A SU5055507 A SU 5055507A RU 2051293 C1 RU2051293 C1 RU 2051293C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- hub
- working fluid
- axis
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам преобразования энергии, в частности гравитационной энергии в механическую энергию вращения, и к устройствам для осуществления этого способа в виде гравитационного двигателя. Изобретение может быть использовано в качестве стационарного источника механической энергии, например, для получения электрической энергии. The invention relates to methods for converting energy, in particular gravitational energy into mechanical energy of rotation, and to devices for implementing this method in the form of a gravitational engine. The invention can be used as a stationary source of mechanical energy, for example, to produce electrical energy.
Известен способ преобразования гравитационной энергии в механическую энергию вращения, заключающийся в том, что используют ротор в виде рабочего колеса, которое постоянно поддерживают в неуравновешенном состоянии относительно горизонтальной оси, при этом используют разность уровней воды в смежных водоемах и направляют поток воды из верхнего водоема в нижний водоем с взаимодействием указанного потока с элементами рабочего колеса путем заполнения установленных на колесе объемных элементов при расположении их с одной стороны колеса. A known method of converting gravitational energy into mechanical energy of rotation, which consists in using a rotor in the form of an impeller, which is constantly maintained in an unbalanced state relative to the horizontal axis, using the difference in water levels in adjacent reservoirs and directing the flow of water from the upper reservoir to the lower a reservoir with the interaction of the specified stream with the impeller elements by filling the volumetric elements mounted on the wheel when they are located on one side of the wheel.
Этот способ используется, в частности, в водяном колесе, которое размещается на опорах с возможностью свободного вращения относительно горизонтальной оси, на ободе колеса равномерно по окружности установлены ковши с возможностью заполнения их водой с одной стороны от вертикали, проходящей через ось колеса. This method is used, in particular, in a water wheel, which is placed on supports with the possibility of free rotation relative to the horizontal axis, buckets are mounted uniformly on the wheel rim with the possibility of filling them with water on one side of the vertical passing through the wheel axis.
Наиболее близким к изобретению по совокупности признаков является способ преобразования гравитационной энергии в механическую энергию вращения, заключающийся в том, что производят одностороннее перемещение центра тяжести ротора относительно его горизонтальной оси в горизонтальном направлении, при этом обеспечивают вращение ротора под действием сил тяжести и постоянно поддерживают такое смещение при помощи управляющих устройств. Closest to the invention in terms of features is a method of converting gravitational energy into mechanical energy of rotation, which consists in the fact that one-sided movement of the center of gravity of the rotor relative to its horizontal axis in the horizontal direction is performed, while the rotor is rotated under the action of gravity and constantly maintain such an offset using control devices.
Недостатком этого способа является то, что изменение объема управляющий устройств осуществляется за счет медленного расширения находящегося в замкнутом пространстве сильфонов газообразного рабочего тела, что исключает возможность быстрого преобразования гравитационной энергии в механическую энергию вращения. The disadvantage of this method is that the change in the volume of the control devices is due to the slow expansion of the gaseous working fluid located in the confined space of the bellows, which eliminates the possibility of the rapid conversion of gravitational energy into mechanical rotation energy.
Этот известный способ преобразования энергии осуществляется в устройстве, содержащем установленный на горизонтальном валу ротор с расширяющимися элементами, выполненными с возможностью перемещения их в радиальном направлении относительно оси ротора при помощи заполняющего их газообразного рабочего тела, ротор имеет внутренние полости, заполненные жидким рабочим телом с возможностью перемещения его в этих полостях при помощи расширяющихся элементов. This known method of energy conversion is carried out in a device containing a rotor mounted on a horizontal shaft with expanding elements configured to move them in the radial direction relative to the axis of the rotor by means of a gaseous working fluid filling them, the rotor has internal cavities filled with a fluid working fluid him in these cavities with the help of expanding elements.
К недостаткам этого устройства относится его тихоходность и малая удельная мощность, что связано с медленными изменениями объемов замкнутых расширяющихся элементов под действием заполняющего их газа. The disadvantages of this device include its slow speed and low specific power, which is associated with slow changes in the volumes of closed expanding elements under the action of a gas filling them.
Изобретение обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в ускорении процесса преобразования гравитационной энергии в механическую энергию вращения, что обеспечивает возможность увеличения частоты вращательного движения осуществляющего способ устройства и повышения его удельной мощности. The invention ensures the achievement of a technical result, which consists in accelerating the process of converting gravitational energy into mechanical energy of rotation, which makes it possible to increase the frequency of rotational motion of the method implementing the device and increase its specific power.
Достижение указанного выше технического результата по способу преобразования гравитационной энергии в механическую энергию вращения обеспечивается тем, что производят управляемое одностороннее перемещение центра тяжести ротора относительно его горизонтальной оси в горизонтальном направлении, обеспечивающем вращение ротора под действием сил тяжести, и постоянное поддержание такого смещения при помощи управляющих устройств, при этом используют установленные равномерно по окружности на внешней стороне ротора грузы, которые при помощи управляющих устройств располагают на большем расстоянии от оси ротора при нахождении их с одной стороны от вертикали, проходящей через ось ротора, и на меньшем расстоянии от оси при расположении грузов с другой стороны от этой вертикали, при этом управляющие устройства приводят в действие при помощи сил давления рабочего тела в виде газа или жидкости, которое подают в управляющие устройства от внешнего источника и отводят от управляющих устройств через ступицу ротора, а сами управляющие устройства выполняют из элементов, изменяющих радиальные размеры под действием давления рабочего тела. The achievement of the above technical result by the method of converting gravitational energy into mechanical energy of rotation is ensured by the fact that a controlled one-sided movement of the center of gravity of the rotor relative to its horizontal axis in the horizontal direction is made, which ensures the rotation of the rotor under the action of gravity, and the constant maintenance of such a displacement using control devices at the same time, weights are used that are installed uniformly around the circumference on the outer side of the rotor, which, if The control devices are located at a greater distance from the axis of the rotor when they are located on one side of the vertical passing through the axis of the rotor, and at a smaller distance from the axis when the goods are located on the other side of this vertical, while the control devices are actuated by forces the pressure of the working fluid in the form of gas or liquid, which is supplied to the control devices from an external source and removed from the control devices through the hub of the rotor, and the control devices themselves are made of elements that change adialnye dimensions under the action of working medium pressure.
Устройство для осуществления указанного способа преобразования гравитационной энергии в механическую энергию вращения содержит установленный на горизонтальном валу ротор с расширяющимися элементами, выполненными с возможностью перемещения их в радиальном направлении относительно оси ротора, рабочее тело, заполняющее внутренние полости ротора, при этом оно снабжено рабочими грузами, внешним источником подачи рабочего тела и регулирующим узлом его подачи, расширяющиеся элементы выполнены в виде установленных на внешней поверхности ротора изолированных от окружающей среды полостей, выполненных с возможностью изменения радиальных размеров путем нагнетания внутрь них рабочего тела в виде газа или жидкости, полости расширяющихся элементов через регулирующий узел связаны с внешним источником подачи рабочего тела через впускные и выпускные каналы, при этом на торцах расширяющихся элементов закреплены рабочие грузы. A device for implementing this method of converting gravitational energy into mechanical energy of rotation comprises a rotor mounted on a horizontal shaft with expanding elements configured to move them in a radial direction relative to the axis of the rotor, a working fluid filling the internal cavity of the rotor, while it is equipped with working loads, external the source of supply of the working fluid and the regulatory node of its supply, the expanding elements are made in the form installed on the outer surface the rotor of cavities isolated from the environment, made with the possibility of changing radial dimensions by injecting a working fluid in the form of gas or liquid, the cavities of the expanding elements through the control unit are connected to an external supply source of the working fluid through the inlet and outlet channels, while at the ends of the expanding elements fixed workloads.
Расширяющиеся элементы выполнены в виде упругих сильфонов. The expanding elements are made in the form of elastic bellows.
Расширяющиеся элементы выполнены в виде цилиндров с поршнями, на штоках которых закреплены рабочие грузы, при этом поршни диаметрально противоположных цилиндров жестко соединены между собой посредством внешних относительно цилиндров связей и размещены друг от друга на расстоянии, определяемом положением поршней при размещении одного из них на минимальном, а другого на максимальном расстоянии от оси ротора. The expanding elements are made in the form of cylinders with pistons, on the rods of which working loads are fixed, while the pistons of diametrically opposite cylinders are rigidly interconnected by means of connections external to the cylinders and placed from each other at a distance determined by the position of the pistons when placing one of them at a minimum, and the other at the maximum distance from the axis of the rotor.
Регулирующий узел подачи рабочего тела выполнен в виде цилиндрического золотника, установленного внутри ступицы ротора, на цилиндрической стенке выполнены окна, совмещенные с установленными на ступице расширяющимися элементами, при этом полость ступицы при помощи перегородки, жестко соединенной с основанием ротора с возможностью вращения ступицы относительно этой перегородки, разделена на входную и выходную камеры, первая из которых расположена выше второй и каждая из которых в отдельности сообщается соответственно с впускным или выпускным каналами в виде патрубков для перемещения рабочего тела, на перегородке с двух сторон выполнены прилегающие к внутренней цилиндрической поверхности ступицы секторные участки, ширина которых превышает ширину окон ступицы. The regulating unit for supplying the working fluid is made in the form of a cylindrical spool installed inside the hub of the rotor, windows are made on the cylindrical wall, combined with expanding elements mounted on the hub, while the hub cavity is sealed by a partition rigidly connected to the rotor base with the possibility of rotation of the hub relative to this partition , is divided into input and output chambers, the first of which is located above the second and each of which separately communicates with the inlet or final year at a nozzle channels to move the working body on a partition formed on both sides adjacent to the inner cylindrical surface of the hub sector portions having a width greater than the width of the hub windows.
На фиг. 1 и 2 в двух проекциях соответственно на примере конкретного устройства гравитационного двигателя показан способ преобразования гравитационной энергии в механическую энергию вращения; на фиг. 3 и 4 приведен вариант устройства гравитационного двигателя, осуществляющего указанный способ. In FIG. 1 and 2 in two projections, respectively, on the example of a specific device of a gravitational engine, a method for converting gravitational energy into mechanical rotation energy is shown; in FIG. 3 and 4 show a variant of the device of the gravitational engine implementing the specified method.
Способ преобразования гравитационной энергии в механическую энергию вращения (см. фиг. 1 и 2) состоит в том, что применяют ротор с горизонтальным валом 1, на ступице 2 которого устанавливают равномерно по окружности управляющие устройства 3 в виде объемных элементов, способных изменять размеры в радиальном направлении в зависимости от давления заполняющего их рабочего тела в виде газа или жидкости. На внешних оконечностях управляющих устройств относительно оси О-О ротора закрепляют грузы 4. Для приведения ротора во вращение при помощи тяготения производят заполнение рабочим телом внутренних полостей части управляющих устройств 3, расположенных по одну сторону от вертикали, проходящей через ось О-О ротора. В данном случае на фиг. 1 такой вертикалью является вертикальная плоскость сечения Б-Б. Рабочему телу создают избыточное давление по сравнению с давлением окружающей среды, обеспечивают при этом расширение управляющих устройств, заполненных рабочим телом, и увеличивают их радиальные размеры. В соответствии с этим грузы 4, закрепленные на разных управляющих устройствах, находятся на различных расстояниях от оси О-О ротора. На фиг. 1 груз в положении А, установленный на управляющем устройстве, выполненном в данном случае в виде упругого сильфона, полностью заполненного рабочим телом, удален от оси О-О на максимальное расстояние R2. Груз в положении Б, расположенный на управляющем устройстве, из которого рабочее тело отводится за счет действия сил упругости управляющего устройства в виде сильфона, находится в стадии сжатия и уменьшения радиальных размеров. В положении В груз находится на минимальном расстоянии R1 от оси О-О ротора, поскольку управляющее устройство, на котором он установлен, полностью освобождено от рабочего тела. Груз в положении Г удаляется от оси О-О в связи с заполнением связанного с ним управляющего устройства рабочим телом. При равенстве веса F всех грузов, вращающий момент груза А относительно вала 1 и его оси О-О составит FR2 и груза В FR1. Первая величина больше второй, поскольку R2 больше, чем R1. Разность величин этих моментов сил воздействует на вал 1 и приводит его во вращение. Этому же способствует вращающий момент F1R3, который создается весом F1 жидкого рабочего тела, заполняющего управляющее устройство с грузом А. Грузы, находящиеся в положениях Б и Г, вращающего момента не создают в связи с отсутствием плеча относительно оси О-О. Следовательно, вращение ротора осуществляется за счет сил тяготения F, воздействующих на грузы 4, располагаемые на разных расстояниях от оси О-О вращения, а также на рабочее тело, заполняющее управляющие устройства. В этом состоит суть способа преобразования гравитационной энергии в механическую энергию вращения.The method of converting gravitational energy into mechanical energy of rotation (see Figs. 1 and 2) consists in using a rotor with a
Устройство для осуществления указанного способа преобразования гравитационной энергии в механическую энергию вращения выполнено в виде гравитационного двигателя (см. фиг. 1 и 3) и содержит горизонтальный вал 1, на котором закреплена ступица 2 ротора, выполненная в виде стакана, к дну которого прикреплен этот вал. На внешней цилиндрической поверхности ступицы ротора равномерно по окружности установлены в радиальных положениях относительно оси О-О расширяющиеся элементы, выполненные в данном конкретном случае в виде упругих сильфонов 3, упругость которых направлена на сжатие вдоль их осевой линии. На внешней относительно оси О-О ротора торцовой стороне каждого сильфона закреплен рабочий груз 4. Обращенные в сторону оси части сильфонов совмещены с окнами 5 в цилиндрической части ступицы, через которые полости сильфонов сообщаются с полостью ступицы. Внутренняя цилиндрическая часть ступицы является золотником. В полости ступицы размещается связанная с основанием ротора неподвижная перегородка 6, установленная с возможностью вращения относительно нее ступицы ротора. Перегородка разделяет полость ступицы на входную 7 и выходную 8 камеры, каждая из которых сообщается соответственно с впускным 9 или выпускным 10 каналами в виде патрубков для перемещения рабочего тела в виде жидкости или газа, имеющего избыточное давление по сравнению с окружающей средой. Рабочее тело подается от внешнего источника. Входная камера расположена выше выходной камеры. Патрубки соединены с неподвижной заглушкой 11, закрывающей полость ступицы с противоположной стороны относительно ее дна. Ступица установлена с возможностью вращения относительно заглушки 11, которая закреплена на опоре 12, установленной на основании 13 двигателя. Перегородка 6 ступицы прикреплена к заглушке и имеет с противоположных сторон прилегающие к внутренней цилиндрической части ступицы секторные участки 14, ширина которых превышает ширину окон 5 ступицы. Золотник, являющийся внутренней цилиндрической частью ступицы ротора, совершает вращательное движение при работе двигателя и в сочетании с неподвижной перегородкой 6 и ее секторными участками 14 представляет собой регулирующий узел, направляющий потоки рабочего тела при работе гравитационного двигателя, обеспечивая заполнение рабочим телом или освобождение от него соответствующих расширяющихся элементов. A device for implementing this method of converting gravitational energy into mechanical energy of rotation is made in the form of a gravitational engine (see Fig. 1 and 3) and contains a
Гравитационный двигатель, вариант устройства которого приведен на фиг. 3 и 4, отличается от описанного выше только выполнением расширяющихся элементов, которые выполнены в виде радиально установленных цилиндров 15 с поршнями 16, на которых закреплены рабочие грузы 4. В качестве грузов могут использоваться сами поршни, для чего их выполняют массивными. Поршни диаметрально противоположных цилиндров жестко соединены между собой посредством внешних относительно цилиндров связей, выполненных, например, в виде стержней 17, и размещены друг от друга по диаметру на расстоянии, которое определяется положением поршней, когда один из них находится на минимальном, а другой на максимальном расстоянии от оси О-О ротора. A gravity motor, a device variant of which is shown in FIG. 3 and 4, differs from that described above only in the design of expanding elements, which are made in the form of radially mounted
Устройство по преобразованию гравитационной энергии в механическую энергию вращения работает следующим образом. Рабочее тело в виде жидкости или газа с избыточным давлением по сравнению с окружающей средой подается через впускной патрубок 9, входную камеру 7 и регулирующий узел в расширяющиеся элементы 3, расположенные по одну сторону от вертикали Б-Б. Одновременно расширяющиеся элементы, расположенные в это время по другую сторону от вертикали Б-Б, освобождаются от рабочего тела через выходную камеру 8 и выпускной патрубок 10. При этом обеспечивается экономное расходование рабочего тела за счет того, что для создания вращающего момента используется не только давление рабочего тела, но и его вес. При выполнении расширяющихся элементов в виде сильфонов освобождение их полостей от рабочего тела происходит с использованием упругости сильфонов. A device for converting gravitational energy into mechanical energy of rotation works as follows. The working fluid in the form of a liquid or gas with excess pressure compared with the environment is supplied through the
Гравитационный двигатель, приведенный на фиг. 3 и 4, работает аналогичным образом. Отличие состоит в том, что цилиндры 15 этого двигателя не обладают упругостью подобно сильфонам 3, а поэтому освобождение их от рабочего тела при совмещении окна 5 с выходной камерой 8 производится за счет принудительного движения поршня 16 в цилиндре 15 в сторону оси О-О двигателя, что достигается тем, что поршни диаметрально противоположных цилиндров жестко связаны между собой, что обуславливает их синхронное движение одного поршня в сторону оси О-О, а другого поршня от оси за счет давления на него рабочего тела. The gravity motor shown in FIG. 3 and 4, works in a similar way. The difference is that the
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5055507 RU2051293C1 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Method and device for converting gravitational energy to mechanical rotational energy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5055507 RU2051293C1 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Method and device for converting gravitational energy to mechanical rotational energy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2051293C1 true RU2051293C1 (en) | 1995-12-27 |
Family
ID=21609991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5055507 RU2051293C1 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Method and device for converting gravitational energy to mechanical rotational energy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2051293C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006033592A1 (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-30 | Nikolay Nikolaevich Teplenkov | Method for converting a gravitational force into a useful work |
RU2594751C1 (en) * | 2013-09-12 | 2016-08-20 | Кадзуо НАКАСОНЕ | Method of generating power |
-
1992
- 1992-07-21 RU SU5055507 patent/RU2051293C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Краткий политехнический словарь. Государственное издательство тех.-теор.литературы, М., 1955, с.163. * |
Патент США N 4121420, кл. F 03G 7/06, 1978. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006033592A1 (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-30 | Nikolay Nikolaevich Teplenkov | Method for converting a gravitational force into a useful work |
RU2594751C1 (en) * | 2013-09-12 | 2016-08-20 | Кадзуо НАКАСОНЕ | Method of generating power |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3584515A (en) | Propulsion apparatus | |
RU2051293C1 (en) | Method and device for converting gravitational energy to mechanical rotational energy | |
US3941030A (en) | Fluid pressure-gravity motor | |
EP1213477A1 (en) | Method for converting the rotation of a solid body into linear traction force according to a directional unbalance process, and devices for realising the same | |
US3934673A (en) | Vibrator systems for generating elastic waves in the earth | |
EA036646B1 (en) | Device for obtaining mechanical work from a non-thermal energy source (variants) | |
US551853A (en) | desaoffe | |
EP0262645A1 (en) | A hydrothrusting turbine | |
RU2726020C1 (en) | Radial rotary propulsor | |
US4228658A (en) | Method and apparatus for converting pressure into rotative motion | |
US4332521A (en) | High speed jet rotating casing apparatus | |
WO2004067953A1 (en) | Hydro-pneumanator | |
RU2671435C1 (en) | Flywheel with the variable moment of inertia | |
SU1057704A1 (en) | Hydropneumatic engine | |
RU2103518C1 (en) | Piston machine | |
SU1260596A1 (en) | Variable moment-of-inertia flywheel | |
CN112840123B (en) | Pressure-based dynamic generator | |
RU95119264A (en) | STEEPING VEHICLE WHEEL | |
CA1146470A (en) | Rotor bearing system in vertical-axis turbines | |
SU1657721A1 (en) | Rotor of wind motor | |
RU1830110C (en) | Device for converting pressure or potential energy of liquid into mechanical work | |
US12092106B2 (en) | Valve arrangement | |
RU2052660C1 (en) | Power source | |
RU2047000C1 (en) | Gravitational engine | |
FI12097U1 (en) | Arrangement for connecting the blocks in a rotary piston engine |