RU81775U1

RU81775U1 - ROTATION POWER AMPLIFIER

Info

Publication number: RU81775U1
Application number: RU2008146623/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Фёдорович Дмитриев
Original assignee: Михаил Фёдорович Дмитриев
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2009-03-27

Abstract

Полезная модель может быть использована в качестве устройства, усиливающего момент вращения различных вращающихся устройств, приводимых в движение ручной тягой, водой, ветром, постоянными магнитами и (или) электромагнитами. Полезная модель может найти применение в местах, где рядом нет источников электроэнергии, для придания дополнительного момента инерции вращения роторов водяных насосов, буровых установок или привода вращающихся рабочих органов других стационарных или мобильных машин и установок. Технический результат: обеспечивается возможность без потребности подключения к источникам электроэнергии сохранения длительного момента инерции при вращении устройства, который можно использовать для усиления момента вращения других устройств путем передачи на них вращающего момента. Заявленный технический результат достигается за счет того, что усилитель момента вращения, работающий на принципе разности вращающих моментов с разных сторон относительно оси вращения, содержащий спицы, снабженные грузом и установленные на условно горизонтальном валу, отличающийся тем, что, с функцией увеличения результирующего момента вращения и обеспечения его стабильности, каждая спица состоит из двух частей, соединенных между собой механизмом однонаправленного вращения, при этом для увеличения длины спицы и, соответственно, результирующего вращающего момента применяются распрямляющий, с одной стороны устройства и складывающий, с другой стороны устройства, части спицы в одну линию механизм.The utility model can be used as a device that enhances the torque of various rotating devices driven by manual traction, water, wind, permanent magnets and (or) electromagnets. The utility model can be used in places where there are no sources of electricity nearby, to give an additional moment of inertia of rotation of the rotors of water pumps, drilling rigs or the drive of rotating working bodies of other stationary or mobile machines and installations. Technical result: it is possible without the need to connect to sources of electricity to maintain a long moment of inertia during rotation of the device, which can be used to increase the torque of other devices by transmitting torque to them. The claimed technical result is achieved due to the fact that the torque amplifier, operating on the principle of the difference of torques from different sides relative to the axis of rotation, contains spokes equipped with a load and mounted on a conditionally horizontal shaft, characterized in that, with the function of increasing the resulting torque and to ensure its stability, each spoke consists of two parts interconnected by a unidirectional rotation mechanism, while for increasing the length of the spoke and, accordingly, the result For straightening torque, a straightening mechanism, on one side of the device and folding, on the other side of the device, part of the spoke in one line is used.

Description

Полезная модель относится к механике и касается устройств, работающих за счет разности моментов сил относительно оси вращения. Полезная модель может быть использована в качестве устройства, усиливающего момент вращения различных вращающихся устройств, приводимых в движение ручной тягой, водой, ветром, постоянными магнитами и (или) электромагнитами. Полезная модель может найти применение в местах, где рядом нет источников электроэнергии, для придания дополнительного момента инерции вращения роторов водяных насосов, буровых установок или привода вращающихся рабочих органов других стационарных или мобильных машин и установок.The utility model relates to mechanics and relates to devices operating due to the difference in the moments of forces relative to the axis of rotation. The utility model can be used as a device that enhances the torque of various rotating devices driven by manual traction, water, wind, permanent magnets and (or) electromagnets. The utility model can be used in places where there are no sources of electricity nearby, to give an additional moment of inertia of rotation of the rotors of water pumps, drilling rigs or the drive of rotating working bodies of other stationary or mobile machines and installations.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известны так называемые «гравитационные двигатели», которые как правило, содержат колесо с горизонтальной осью вращения, спицы которого снабжены грузами и меняют эффективную длину (плечо силы), уменьшая момент вращения для одной половины колеса и увеличивая для другой, создавая, таким образом, неуравновешенную систему грузов. Существенными недостатками таких известных гравитационных двигателей являются непостоянство разности моментов, наличие «мертвых зон» и зон с обратным моментом.The so-called “gravity engines” are known from the prior art, which usually contain a wheel with a horizontal axis of rotation, the spokes of which are loaded and change the effective length (arm of force), reducing the torque for one half of the wheel and increasing for the other, creating unbalanced cargo system. Significant disadvantages of such known gravitational engines are the instability of the difference in moments, the presence of "dead zones" and zones with a reverse moment.

Результатом этого является отсутствие реально работающих двигателей, основанных на этом принципе, которые к тому же не могут быть использованы в качестве устройств для усиления момента вращения, поскольку долго не сохраняют инерции вращения.The result of this is the lack of really working engines based on this principle, which, moreover, cannot be used as devices for amplifying the torque, since they do not retain the inertia of rotation for a long time.

Известен механический перпетуум мобиле Мариано ди Жакопо из Сиены, относящийся к 1438 г. [1]. Недостатком известного двигателя является необходимость перекидывания грузов (откидных рычагов) через колесо в верхней точке. Понятно, что гирю, например, гораздо проще просто переложить из одной руки в другую, чем проделать это переносом гири через голову. Этот факт приводит в результате к тому, что грузы с левой и правой стороны колеса уравновешиваются и устройство не выполняет предназначенной функции Known mechanical perpetuum mobile Mariano di Jacopo from Siena, dating back to 1438 [1]. A disadvantage of the known engine is the need to throw goods (folding arms) through the wheel at the top point. It is clear that a weight, for example, is much easier to simply shift from one hand to another than to do this by transferring the weight over the head. This fact leads to the fact that the loads on the left and right side of the wheel are balanced and the device does not fulfill the intended function

непрерывного вращения, т.е. является неработоспособным и не может быть использовано в качестве устройства для усиления момента вращения, поскольку долго не сохраняет инерции вращения.continuous rotation i.e. It is inoperative and cannot be used as a device for amplifying the torque, since it does not retain the inertia of rotation for a long time.

Целью полезной модели является устранение недостатков известных гравитационных двигателей и обеспечение работоспособности устройства в части сохранения им длительного момента инерции, который можно использовать для усиления момента вращения других устройств.The purpose of the utility model is to eliminate the disadvantages of known gravitational engines and ensure the operability of the device in terms of maintaining a long moment of inertia, which can be used to enhance the rotation moment of other devices.

Технический результат: обеспечивается возможность без потребности подключения к источникам электроэнергии сохранения длительного момента инерции при вращении устройства, который можно использовать для усиления момента вращения других устройств путем передачи на них вращающего момента.Technical result: it is possible without the need to connect to sources of electricity to maintain a long moment of inertia during rotation of the device, which can be used to increase the torque of other devices by transmitting torque to them.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Заявленный технический результат достигается за счет того, что усилитель момента вращения, работающий на принципе разности вращающих моментов с разных сторон относительно оси вращения, содержащий спицы, снабженные грузом и установленные на условно горизонтальном валу, отличающийся тем, что, с функцией увеличения результирующего момента вращения и обеспечения его стабильности, каждая спица состоит из двух частей, соединенных между собой механизмом однонаправленного вращения, при этом для увеличения длины спицы и, соответственно, результирующего вращающего момента применяются распрямляющий, с одной стороны устройства и складывающий, с другой стороны устройства, части спицы в одну линию механизм. В качестве механизма однонаправленного вращения может применяться обгонная муфта или храповой механизм. В качестве распрямляющего спицы механизма может применяться неподвижная поверхность или постоянный магнит, или электромагнит. В качестве складывающего спицы механизма применяется вторая неподвижная поверхность или трос, соединяющий попарно грузы на парах спиц, образующих диаметр условного колеса, составленного из неподвижных частей спиц.The claimed technical result is achieved due to the fact that the torque amplifier, operating on the principle of the difference of torques from different sides relative to the axis of rotation, contains spokes equipped with a load and mounted on a conditionally horizontal shaft, characterized in that, with the function of increasing the resulting torque and to ensure its stability, each spoke consists of two parts interconnected by a unidirectional rotation mechanism, while for increasing the length of the spoke and, accordingly, the result For straightening torque, a straightening mechanism, on one side of the device and folding, on the other side of the device, part of the spoke in one line is used. An overrunning clutch or ratchet mechanism may be used as a unidirectional rotation mechanism. As a straightening spoke of the mechanism, a fixed surface or a permanent magnet or an electromagnet can be used. As a folding mechanism spokes, a second fixed surface or cable is used, connecting loads in pairs in pairs of spokes forming the diameter of a conditional wheel composed of fixed parts of the spokes.

С функцией уменьшения потерь на трение при использовании неподвижных поверхностей в качестве распрямляющего и складывающего части спицы механизма, грузы могут быть снабжены колесами и/или эти поверхности и места контакта самих With the function of reducing friction losses when using fixed surfaces as a straightening and folding part of the spoke mechanism, the loads can be equipped with wheels and / or these surfaces and the contact points themselves

грузов с ними выполнены из материала с повышенными скользящими свойствами, например, тефлона.goods with them are made of a material with enhanced sliding properties, for example, Teflon.

Каждая из спиц устройства, образующих в совокупности условное колесо, состоит из двух секций - неподвижной относительно вала и подвижной, вращающейся относительно точки их соединения в другой плоскости, отличной от плоскости вращения неподвижных частей спиц.Each of the spokes of the device, which together form a conditional wheel, consists of two sections - stationary relative to the shaft and movable, rotating relative to the point of their connection in a different plane, different from the plane of rotation of the fixed parts of the spokes.

Другой особенностью предлагаемого устройства является то, что подвижные части спиц с закрепленным на них грузом соединяются с неподвижной частью спицы посредством механизма однонаправленного вращения, такого например, как обгонная муфта или храповой механизм, который по своей функции в предлагаемом устройстве является элементом с эффектом памяти. Это обеспечивает накопление и сохранение разности моментов сил с двух сторон колеса, что приводит к его длительному однонаправленному вращению при незначительном придании момента вращения ручным способом. В целом это позволяет устройству сохранять длительный момент вращения и передавать его на другие устройства с целью использования импульса инерции в качестве дополнительной тяги. Это дает возможность использовать устройство в местах без источников электрической энергии для придания дополнительного момента инерции вращения роторов водяных насосов, буровых установок или привода вращающихся рабочих органов других стационарных или мобильных машин и установок. Благодаря этому работа этих устройств может быть реализована за счет периодического придания ручным способом момента вращения усилителя без потребности вести их непрерывное вращение вручную. Еще одной особенностью предлагаемого устройства является наличие распрямляющего и складывающего спицы механизма. Он может быть выполнен в виде неподвижных поверхностей, на постоянных магнитах и (или) электромагнитах, например. Этот механизм позволяет установить неподвижную и подвижную части спицы в одну линию, обеспечивая формирование одной удлиненной спицы с одной стороны колеса и укороченной спицы с другой стороны, что обеспечивает максимальную разность вращающих моментов на двух сторонах колеса.Another feature of the proposed device is that the movable parts of the spokes with a load fixed on them are connected to the fixed part of the spokes by means of a unidirectional rotation mechanism, such as an overrunning clutch or ratchet mechanism, which in its function in the proposed device is a memory effect element. This ensures the accumulation and preservation of the difference in the moments of forces on both sides of the wheel, which leads to its long unidirectional rotation with a slight imparting of the moment of rotation manually. In general, this allows the device to maintain a long moment of rotation and transfer it to other devices in order to use the inertia pulse as an additional traction. This makes it possible to use the device in places without sources of electric energy to give an additional moment of inertia of rotation of the rotors of water pumps, drilling rigs or the drive of rotating working bodies of other stationary or mobile machines and installations. Due to this, the operation of these devices can be realized by periodically manually giving the moment of rotation of the amplifier without the need to conduct their continuous rotation manually. Another feature of the proposed device is the presence of a straightening and folding mechanism knitting needles. It can be made in the form of fixed surfaces, with permanent magnets and (or) electromagnets, for example. This mechanism allows you to set the fixed and movable parts of the spokes in one line, ensuring the formation of one elongated spokes on one side of the wheel and a shortened spokes on the other side, which ensures maximum torque difference on both sides of the wheel.

Предлагаемый усилитель момента вращения изображен на чертеже, где на Фиг.1 схематично показан его общий вид.The proposed torque amplifier is shown in the drawing, where figure 1 schematically shows its General view.

Усилитель момента вращения состоит из составных спиц, включающих две секции - неподвижную 2 и подвижную 3, соединенных между собой посредством механизма однонаправленного вращения 4 и закрепленных на общей оси вращения (валу) 1. На The torque intensifier consists of composite spokes, including two sections - fixed 2 and movable 3, interconnected by a unidirectional rotation mechanism 4 and fixed on a common axis of rotation (shaft) 1. On

конце подвижных спиц 3 закреплены грузы 5. Выпрямляющие 6 и складывающие 7 спицы механизмы неподвижны относительно точки опоры всего механизма.at the end of the movable knitting needles 3, weights 5 are fixed. The straightening 6 and folding 7 spokes mechanisms are fixed relative to the fulcrum of the entire mechanism.

Принцип работы устройстваThe principle of operation of the device

С левой стороны колеса относительно оси Y-Y′ подвижные секции спиц 3 располагаются вертикально за счет массы грузов и наличия механизма однонаправленного вращения 4, создавая моменты сил равные произведению плеч сил (проекций секций 2 на горизонтальную ось Х-Х′) на силу mg (вес груза). Сумма этих моментов является моментом вращения левой стороны колеса Ml.On the left side of the wheel relative to the YY ′ axis, the movable sections of the spokes 3 are arranged vertically due to the mass of goods and the presence of a unidirectional rotation mechanism 4, creating moments of forces equal to the product of the arms shoulders (projections of sections 2 on the horizontal axis X-X ′) by force mg (load weight ) The sum of these moments is the moment of rotation of the left side of the wheel Ml.

С правой стороны колеса относительно оси Y-Y′ подвижные секции спиц 3 выпрямляются за счет выпрямляющего механизма 6, увеличивая длину плеча на величину длины секции 3. С левой стороны колеса относительно оси Y-Y′ подвижные секции спиц 3 складываются за счет складывающего механизма 7, уменьшая длину плеча на длину секции 3.On the right side of the wheel relative to the axis YY ′, the movable sections of the spokes 3 are straightened by a straightening mechanism 6, increasing the length of the shoulder by the length of the section 3. On the left side of the wheel relative to the axis YY ′, the movable sections of the needles 3 are folded by a folding mechanism 7, reducing the length of the shoulder for the length of section 3.

Наличие механизма однонаправленного вращения 4, не позволяет изменить полученную длину плеча до достижения оси Y-Y′, т.е. на время нахождения спиц, как на правой, так и на левой стороне колеса. С правой стороны колеса, таким образом, создается суммарный момент правой стороны колеса Мр, превышающий суммарный момент левой стороны колеса Ml на величину L′mg, равную произведению веса груза на сумму проекций подвижных секций спиц 3 правой стороны колеса на ось Х-Х′. Разность моментов с правой и левой сторон колеса Мр-Ml создает в результате вращающий момент колеса Mk.The presence of a unidirectional rotation mechanism 4 does not allow changing the obtained shoulder length before reaching the Y-Y ′ axis, i.e. while the spokes are on both the right and left side of the wheel. Thus, the total moment of the right side of the wheel Mp is created on the right side of the wheel, exceeding the total moment of the left side of the wheel Ml by L′mg equal to the product of the weight of the load by the sum of the projections of the movable sections of the spokes 3 of the right side of the wheel on the X-X ′ axis. The torque difference between the right and left sides of the MP-Ml wheel results in the torque of the wheel Mk.

Таким образом,In this way,

Введение в конструкцию устройства тросов 8, соединяющих попарно грузы на парах спиц, образующих диаметр колеса, увеличивает результирующий вращающий момент вдвое:Introduction to the design of the device cables 8, connecting in pairs loads on pairs of spokes forming the diameter of the wheel, increases the resulting torque by half:

Выражения (1) и (2) показывает прямую зависимость вращающего момента колеса Mk от массы груза и суммарной длины подвижных секций спиц 3 L′.Expressions (1) and (2) show the direct dependence of the wheel torque Mk on the mass of the load and the total length of the movable sections of the spokes 3 L ′.

В практической реализации вращающий момент можно увеличить увеличением этих двух составляющих: массы грузов до величины, которую способен длительно и без сбоев выдержать механизм однонаправленного вращения, а суммарную длину подвижных секций спиц 3 - увеличением количества пар спиц.In practical implementation, the torque can be increased by increasing these two components: the mass of the cargo to a value that the unidirectional rotation mechanism can withstand for a long time and without failures, and the total length of the movable spokes of the spokes 3 by increasing the number of pairs of spokes.

Такой вариант реализации устройства представлен на чертеже Фиг.2Such an embodiment of the device is shown in FIG. 2

Вариант реализации устройства со всей совокупностью приспособлений, увеличивающих A variant of the implementation of the device with the entire set of devices that increase

результирующий вращающий момент гравитационного двигателя, показан на Фиг.3 Кроме того, такие устройства можно устанавливать блоками по несколько устройств на одну ось вращения (вал), что увеличит вращающий момент на этом валу прямо пропорционально количеству этих устройств.the resulting torque of the gravitational engine is shown in Figure 3. In addition, such devices can be installed in blocks of several devices on one axis of rotation (shaft), which will increase the torque on this shaft in direct proportion to the number of these devices.

Реализованный описанным способом усилитель момента вращения обеспечивает высокую надежность работы без подпитки от источников электроэнергии в различных условиях эксплуатации за счет простоты конструкции. Возможность регулирования вращающего момента простыми средствами позволяет получить широкий типовой ряд подобных устройств с различными потребительскими характеристиками, что позволит приводить через мультипликаторы тихоходные и быстроходные агрегаты, а также как маломощное, так и мощное энергетическое, насосное, подъемное и обрабатывающее оборудование.The torque amplifier implemented in the described manner provides high reliability of operation without recharge from electric power sources in various operating conditions due to the simplicity of the design. The ability to control the torque with simple means allows you to get a wide range of similar devices with different consumer characteristics, which allows driving low-speed and high-speed units, as well as low-power and powerful energy, pumping, lifting and processing equipment through the multipliers.

Источники информации:Information sources:

1. http://pm.far-for.net/image.php?img=101. http://pm.far-for.net/image.php?img=10

Claims

1. The torque amplifier, operating on the principle of the difference in torque from different sides relative to the axis of rotation, containing spokes equipped with a load and mounted on a conditionally horizontal shaft, characterized in that with the function of increasing the resulting torque and ensuring its stability, each spoke consists of two parts interconnected by a unidirectional rotation mechanism, while to increase the length of the spokes and, accordingly, the resulting torque, a straightening one th side of the device and folding on the other side of the device part of the spokes in one line mechanism.

2. The torque amplifier according to claim 1, characterized in that an overrunning clutch or ratchet mechanism is used as a unidirectional rotation mechanism.

3. The torque amplifier according to claim 1, characterized in that a fixed surface, or a permanent magnet, or an electromagnet is used as a straightening spoke of the mechanism.

4. The torque intensifier according to claim 1, characterized in that a second fixed surface or cable is used as a folding spoke of the mechanism, connecting loads in pairs of spokes forming the diameter of a conditional wheel made up of fixed parts of the spokes.

5. The torque amplifier according to claim 1, or .2, or 3, characterized in that with the function of reducing friction losses when using fixed surfaces as a straightening and folding part of the spoke mechanism, the loads are equipped with wheels and / or these surfaces and contact points the goods themselves with them are made of material with enhanced sliding properties.