UA151505U - Спосіб перетворення гравітаційної енергії - Google Patents

Abstract

Спосіб перетворення гравітаційної енергії шляхом створення різновіддалених протилежно розташованих центрів мас балансирів на штангах щодо вертикальної осі маховика, системи зусиль різної величини і крутного моменту, що приводить маховик в обертання під дією гравітаційного поля Землі за допомогою штанг, n балансирів і мотор-редукторів, з подальшою передачею крутного моменту з маховика на вал генератора. Попередньо задають робоче значення електричної енергії на виході з генератора, при цьому напрямок обертання маховика і напрямок обертання валів, жорстко встановлених на ньому, мотор-редукторів зі штангами, жорстко зв'язаними з балансирами, здійснюють у взаємно протилежних напрямках і відповідно з різною кутовою швидкістю. В процесі обертання маховика постійно визначають місце розташування встановлених на ньому балансирів щодо його вертикальної осі і в момент досягнення одним з балансирів верхнього положення на вертикальній осі маховика, а іншим балансиром нижнього положення на згаданій вертикальній осі маховика, обертання балансира, який знаходиться в верхньому положенні, припиняють, а вал мотор-редуктора зі штангою і балансиром, який знаходиться в нижньому положенні, приводять в обертання в напрямку, протилежному напрямку обертання маховика, постійно визначають фактичне значення отриманої електричної енергії на виході з генератора і в момент розбіжності з його заданим робочим значенням, вал генератора піддають динамічному гальмуванню до досягнення згаданого заданого робочого значення електричної енергії на виході генератора.

Description

Корисна модель належить до галузі машинобудування і може бути використана в способах отримання альтернативних видів енергії, зокрема в способах перетворення гравітаційної енергії в електричну.

Відомий спосіб перетворення гравітаційної енергії в електричну реалізований в технічному рішенні за патентом України на винахід Мо 98504, МПК РБОЗО 3/00, дата подачі заявки: 19.02.2010 р., дата публікації: 25.05.2012р., шляхом створення різновіддаленості протилежно розташованих центрів мас балансирів, системи зусиль різної величини і крутного моменту, з подальшою його передачею на вал генератора.

На відміну від заявленого способу, в наведеному способі перетворення гравітаційної енергії в електричну енергію здійснюють за схемою, при якій вантажі виконують поступальний рух по спицях обода колеса і їх кулісний рух. Згадані вантажі взяті з меншим та більшим плечем моменту, які знаходяться по різні боки від вертикальної осі системи обертання. При такій схемі не забезпечується режим створення оптимальної системи зусиль різної величини і крутного моменту, що приводить маховик в обертання під дією гравітаційного поля Землі, який би сприяв зменшенню зусиль протидіючих обертальному руху маховика. У зв'язку з цим наведений спосіб перетворення гравітаційної енергії в електричну не ефективний.

Найбільш близьким аналогом до заявленого способу перетворення гравітаційної енергії в електричну енергію за сукупністю ознак і очікуваному технічному результату є спосіб, реалізований в машині англійського винахідника Боба Амарасінга, наведений у науковій статті

А.В. Фролова, Нові джерела енергії, 9 видання, 2017 р., стр. 34, 45, рис. 27, шляхом створення різновіддаленості протилежно розташованих центрів мас балансирів на штангах щодо вертикальної осі маховика, системи зусиль різної величини і крутного моменту, що приводить маховик в обертання під дією гравітаційного поля Землі за допомогою штанг, п - балансирів і мотор-редукторів, з подальшою передачею крутного моменту з маховика на вал генератора.

На відміну від заявленого способу перетворення гравітаційної енергії в електричну, в наведеному способі різновіддаленість протилежно розташованих центрів мас балансирів на штангах щодо вертикальної вісі маховика, здійснюють за рахунок зміни положення мотор - редуктора і балансира щодо їх шарнірного з'єднання зі штангою. Тому різновіддаленість між протилежно розташованими центрами мас балансирів на штангах щодо вертикальної осі

Зо маховика є незначною. Це підтверджується схемою наведеною на рис. 27, стор. 34 вище зазначеної наукової статті На рис. 27 приведена траєкторія руху балансирів близька до кардіоїди, одна складова якої близька за формою до дуги кола відображає траєкторію руху балансирів з верхнього положення вниз під дією гравітаційного поля Землі з якої випливає, що балансири на даному етапі рухаються по одну сторону від вертикальної осі маховика. Друга складова кардіоїди близька за формою до криволінійної прямої або до равлика Паскаля і відображає траєкторію руху балансирів з нижнього положення у верхнє з якої випливає, що балансири на даному етапі рухаються по іншу сторону від вертикальної осі маховика під дією сили інерції маховика. В результаті цього не забезпечується режим створення оптимальної нерівновагої системи зусиль різної величини і крутного моменту, який приводить маховик в обертання під дією гравітаційного поля, що робить спосіб перетворення гравітаційної енергії в електричну енергію неефективним.

Основним недоліком наведеного способу є низька, тобто недостатня ефективність способу перетворення гравітаційної енергії в електричну енергію. Пояснюється це наступним. В процесі перетворення гравітаційної енергії в електричну енергію, балансири здійснюють циклічний рух щодо вертикальної осі маховика, при якому одне з них полягає в русі балансира з верхнього положення на вертикальній осі маховика вниз під дією гравітаційного поля Землі, створюючи при цьому крутний момент на маховику і приводячи його в обертальний рух. При цьому траєкторія одного циклічного руху балансира з верхнього положення в нижнє положення описується дугою кола по одну сторону вертикальної осі координат. Другий циклічний рух балансир здійснює при підйомі балансира з нижнього положення на вертикальній осі до його верхнього положення на даній осі під дією інерції обертального руху маховика. Траєкторія руху при підйомі балансира з нижнього положення у верхнє положення описується криволінійною лінією по інший бік від вертикальної осі координат. В даному випадку балансири при своєму русі знаходяться відносно вертикальної осі маховика на різновіддаленій відстані, що забезпечує створення системи зусиль різної величини і крутного моменту, який приводить маховик в обертання під дією гравітаційного поля Землі. Однак балансири при їх підйомі з нижнього положення у верхнє положення знаходяться по інший бік від вертикальної осі координат, під дією гравітаційного поля Землі прагнуть повернутися у вихідне нижнє положення, що супроводжується виникненням зусилля, яке протидіє обертальному руху маховика, що бо призводить до зниження його крутного моменту і ефективності способу.

В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити спосіб перетворення гравітаційної енергії шляхом створення умов для забезпечення оптимальної нерівновагої системи зусиль що утворюють крутний момент, який приводить маховик в обертання під дією гравітаційного поля Землі, виключити виникнення зусиль протидіючих обертальному руху маховика та за рахунок цього підвищити ефективність способу.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі перетворення гравітаційної енергії шляхом створення різновіддаленості протилежно розташованих центрів мас балансирів на штангах щодо вертикальної осі маховика, системи зусиль різної величини і крутного моменту, що приводить маховик в обертання під дією гравітаційного поля Землі за допомогою штанг, п - балансирів і мотор-редукторів, з подальшою передачею крутного моменту з маховика на вал генератора, згідно з корисною моделлю, попередньо задають робоче значення електричної енергії на виході з генератора, при цьому напрямок обертання маховика і напрямок обертання валів, жорстко встановлених на ньому, мотор-редукторів зі штангами, жорстко зв'язаними з балансирами, здійснюють у взаємно протилежних напрямках і відповідно з різною кутовою швидкістю, в процесі обертання маховика постійно визначають місце розташування встановлених на ньому балансирів щодо його вертикальної осі і в момент досягнення одним з балансирів верхнього положення на вертикальній осі маховика, а іншим балансиром нижнього положення на згаданій вертикальній осі маховика, обертання балансира, який знаходиться в верхньому положенні припиняють, а вал мотор-редуктора зі штангою і балансиром, який знаходиться в нижньому положенні приводять в обертання в напрямку протилежному напрямку обертання маховика, постійно визначають фактичне значення електричної енергії на виході з генератора і в момент розбіжності з його заданим робочим значенням, вал генератора піддають динамічному гальмуванню до досягнення згаданого заданого робочого значення електричної енергії на виході генератора.

Згідно з корисною моделлю, в способі перетворення гравітаційної енергії обертання маховика і штанг з балансирами на валах мотор-редукторів здійснюють у взаємно протилежних напрямках з кутовою швидкістю заданою співвідношенням (1-2).

Завдяки тому, що попередньо задають робоче значення електричної енергії на виході з генератора, і при цьому в процесі перетворення гравітаційної енергії в електричну енергію

Зо постійно визначають фактичне значення отриманої електричної енергії на виході з генератора і в момент розбіжності з його заданим робочим значенням, вал генератора піддають динамічному гальмуванню до досягнення згаданого заданого робочого значення електричної енергії, на виході генератора забезпечується стабілізація швидкості обертання маховика і режиму створення системи зусиль різної величини і крутного моменту, що приводить маховик в обертання під дією гравітаційного поля Землі.

Завдяки тому, що в момент досягнення одним з балансирів верхнього положення на вертикальній осі маховика, а іншим балансиром нижнього положення на згаданій вертикальній осі маховика, обертання балансира, який знаходиться в верхньому положенні припиняють, а вал мотор-редуктора зі штангою і балансиром, який знаходиться в нижньому положенні приводять в обертання в напрямку протилежному напрямку обертання маховика, із кутовою швидкістю відносно вала редуктора з балансирами, взятого в співвідношенні (1-2), дозволило виключити виникнення зусиль протидіючих обертальному руху маховика, забезпечити рух балансирів по одну сторону відносно вертикальної осі маховика і за рахунок цього підвищити ефективність способу перетворення гравітаційної енергії в електричну.

Спосіб перетворення гравітаційної енергії в електричну енергію пояснюється кресленням, на якому представлена схема руху балансирів в системі координат щодо вертикальної осі маховика.

На кресленні подана система координат, на якій схематично зображений маховик 1, із центром, суміщеним із центром системи координат. На маховику 1 жорстко встановлені мотор- редуктори 2, З, 4, 5, на валах яких розміщені штанги б з відповідним на її вільному кінці балансиром 7 або 8, 9 10. Кожен балансир 7, 8, 9, 10, жорстко зв'язаний зі штангою або виконаний за одне ціле зі штангою 6.

Відомості, що підтверджують можливість промислового використання способу перетворення гравітаційної енергії в електричну енергію.

Попередньо задають робоче значення електричної енергії на виході з генератора. Потім розкручують маховик 1, на якому жорстко встановлені мотор-редуктори 2, 3,4,5, на валах яких розміщені штанги 6 жорстко зв'язані з балансирами 7, або 8, 9, 10 або виконані за одне ціле з балансирами. Приводять в круговий рух штанги 6 з балансирами 7, або 8, 9, 10 за допомогою відповідних мотор-редукторів 2, 3, 4, 5. При цьому, напрямок обертання маховика 1 і напрямок 60 обертання балансирів 7, або 8, 9, 10 здійснюють у взаємно протилежних напрямках і відповідно з різною кутовою швидкістю. Таким чином, створюють різновіддаленість протилежно розташованих центрів мас балансирів 7, або 8, 9, 10 на штангах б щодо вертикальної осі маховика 1, оптимальну нерівновагову систему зусиль різної величини і крутного моменту, що приводить маховик 1 в обертання під дією гравітаційного поля Землі з подальшою передачею крутного моменту з маховика 1 на вал генератора (на кресленні не показано).

У процесі обертання маховика 1 постійно визначають місце розташування балансирів щодо вертикальної осі маховика 1. У момент досягнення одним з балансирів 9 верхнього положення на вертикальній осі маховика 1, а іншим балансиром 7 нижнього положення на згаданій вертикальній осі маховика 1 обертання балансира 9, який знаходиться на вертикальній осі маховика 1 в її верхньому положенні припиняють, а балансир 7, який знаходиться на вертикальній осі маховика 1 в її нижньому положенні приводять в обертання в напрямку протилежному напрямку обертання маховика 1. Кутові швидкості обертання маховика 1 і вала мотор-редуктора 5 з балансирами 7 задають в співвідношенні (1-2).

При цьому, балансири 7, або 8, 9, 10 здійснюють циклічний рух щодо вертикальної осі маховика 1, при якому одне з них полягає в русі балансира 7, або 8, 9, 10 з верхнього положення на вертикальній вісі маховика 1 вниз під дією гравітаційного поля Землі, створюючи при цьому крутний момент на маховику 1 і приводячи його в обертальний рух. Траєкторія руху балансира 9 з верхнього положення в нижнє положення описується дугою кола по одну сторону від вертикальної осі маховика. Другий циклічний рух балансир 7 здійснює при підйомі з нижнього у верхнє положення на вертикальній осі, під одночасним впливом на нього сил інерції обертального руху маховика 1 і крутного моменту його кругового руху навколо вала мотор- редуктора 5 у взаємно-протилежних напрямках.

Траєкторія руху при підйомі балансира 7 з нижнього положення у верхнє положення описується криволінійної лінією в тій же стороні щодо вертикальної осі маховика 1, що і траєкторія руху балансира 9 з верхнього положення в нижнє положення. В даному випадку балансири 7, 9 при своєму русі з нижнього положення вгору і з верхнього положення вниз знаходяться по одну сторону відносно вертикальної осі маховика 1. Це свідчить про те, що в заявленому способі досягнуто оптимальний режим створення системи зусиль різної величини, при якому створені умови, які виключають зусилля, що протидіють обертальному руху маховика

Коо) 1.

В процесі перетворення гравітаційної енергії в електричну визначають фактичне значення електричної енергії на виході з генератора і в момент розбіжності з його заданим робочим значенням електричної енергії на виході генератора, його піддають динамічному гальмуванню до досягнення згаданого робочого значення електричної енергії. Цим досягається стабілізація швидкості обертання маховика обертання маховика та умови для створення оптимальної системи зусиль, що утворюють крутний момент, який приводить маховик в обертання під дією гравітаційного поля Землі.

Заявлений спосіб перетворення гравітаційної енергії в електричну був протестований на дослідному зразку гравітаційного двигуна протягом 60 днів. Задача тестування полягало в дослідженні режимів способу щодо напрямку обертання маховика і напрямку обертання валів, з балансирами у взаємно протилежних напрямках з різною кутовою швидкістю, заданих співвідношенням (1-2) в режимі циклічного включення і виключення мотор редукторів, залежно від розміщення центрів мас балансирів на вертикальній осі маховика. В результаті тестування було встановлено, що задані режими дозволили здійснювати перетворення гравітаційної енергії в електричну за найменшими втратами крутного моменту завдяки створенню оптимальної системи зусиль, при якій досягнуто виключення зусиль, що протидіють обертанню маховика.

Також була встановлена стабільність та ефективність роботи перетворювача гравітаційної енергії, згідно із заявленим способом.

Claims (2)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Спосіб перетворення гравітаційної енергії шляхом створення різновіддалених протилежно розташованих центрів мас балансирів на штангах щодо вертикальної осі маховика, системи зусиль різної величини і крутного моменту, що приводить маховик в обертання під дією гравітаційного поля Землі за допомогою штанг, п балансирів і мотор-редукторів, з подальшою передачею крутного моменту з маховика на вал генератора, який відрізняється тим, що попередньо задають робоче значення електричної енергії на виході з генератора, при цьому напрямок обертання маховика і напрямок обертання валів, жорстко встановлених на ньому, мотор-редукторів зі штангами, жорстко зв'язаними з балансирами, здійснюють у взаємно бо протилежних напрямках і відповідно з різною кутовою швидкістю, в процесі обертання маховика постійно визначають місце розташування встановлених на ньому балансирів щодо його вертикальної осі і в момент досягнення одним з балансирів верхнього положення на вертикальній осі маховика, а іншим балансиром нижнього положення на згаданій вертикальній осі маховика, обертання балансира, який знаходиться в верхньому положенні, припиняють, а вал мотор-редуктора зі штангою і балансиром, який знаходиться в нижньому положенні, приводять в обертання в напрямку, протилежному напрямку обертання маховика, постійно визначають фактичне значення отриманої електричної енергії на виході з генератора і в момент розбіжності з його заданим робочим значенням, вал генератора піддають динамічному гальмуванню до досягнення згаданого заданого робочого значення електричної енергії на виході генератора.

2. Спосіб перетворення гравітаційної енергії в електричну за п. 1, який відрізняється тим, що напрямок обертання маховика і напрямок обертання валів, жорстко встановлених на ньому, мотор-редукторів зі штангами, жорстко зв'язаними з балансирами, здійснюють у взаємно протилежних напрямках з кутовою швидкістю, заданою співвідношенням 1-2. нн ВЕ ен кв пк т х Ше в р Н з ся - : Е й у, р у Н с і ї Н ї у НН / / ит і, ! Н й і тк Її К о Й В х/ ї гі р Н у «7 хх шк її і тра ра М і. х і ц ї х К Кк Н Н й : у, ! х х К о ї Я й 4 І у Кк : ил / Я хе ! Б в ; х в і ит, ра ; й ке нан з ; Й солюрртя ; ра / і щи 2 рі ; ел К к но; хз - я т в щ й 7 ди Ш ч ок