Использование: преобразователи гравитационной энергии в механическую и может быть использовано в энергетических установках. Сущность изобретения: одинаковые по массе поршни 26 - 29 под действием силы тяжести давят на противоположные, одинаково отстоящие от центра вращения кривошипы 12 - 15. Давление на кривошипы одинаково и коленчатый вал 11 неподвижен. При подаче жидкости в гидравлический блок одного из поршней 26 - 29 давление последнего на кривошип уменьшается в 6 - 7 раз, вследствие чего возникает разность сил, приложенных к этим двум кривошипам, и коленчатый вал 11 начинает вращаться, периодически подавая жидкость в гидроблоки тех поршней, которые движутся вверх и сливая ее из них, в соответствии с порядком работы четырехпоршневого двигателя распределительный механизм обеспечивает постоянную разность сил давления на противоположных кривошипах и тем самым вращение коленчатого вала, маховик 16 аккумулирует энергию вращения коленчатого вала 11 и выводит поршни из верхних и нижних мертвых точек. 3 з.п.ф-лы, 53 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в качестве силовой установки на железнодорожном транспорте и в энергетическом строительстве. Известен карбюраторный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания автомобиля ВАЗ - 2121, который содержит блок цилиндров с поршнями и картером, внутри которого установлен кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, механизм запуска, системы смазки, охлаждения, зажигания и питания . Недостатками известного карбюраторного двигателя являются большие тепловые потери, загрязнение окружающей среды выхлопными газами, большой расход топлива, высокая стоимость. Указанные недостатки обусловлены конструкцией двигателя. Известен также гравитационный двигатель, содержащий преобразователь энергии, пусковое устройство, систему электрооборудования и узел отбора мощности . Недостатками известного гравитационного двигателя, принятого за прототип, являются низкий КПД и недостаточная мощность. Указанные недостатки обусловлены конструкцией двигателя. Целью изобретения является повышение эксплуатационных качеств двигателя. Достигается это тем, что преобразователь энергии и узел отбора мощности заменены преобразователем энергии в виде грузов-поршней, установленных в вертикальных направляющих и кинематически связанных через шатуны с коленчатым валом в форме нескольких кривошипов, расположенных один относительно другого внутри пары под углом 180 о, а между парами - под углом 90 о, и снабжен гидроприводным устройством, выполненными из гидроблоков, размещенных между шатунами и поршнями и гидрораспределительного механизма с насосом, приводным от электродвигателя, причем внутренние полости гидроблоков трубопроводами соединены с гидросистемой гидрораспределительного механизма; дополнительным узлом отбора мощности, выполненным в виде генератора электрического тока, кинематически связанного с коленчатым валом через повышающий редуктор. На фиг. 1 изображен общий вид гравитационного двигателя; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид спереди; на фиг.4 - то же, вид сзади; на фиг.5 - вид со стороны гидрораспределительного механизма; на фиг.6 - вид в разрезе на кривошипно-шатунный механизм; на фиг.7 - вид спереди в разрезе; на фиг.8 - общий вид поршня; на фиг.9 - то же, вид сверху с частичным разрезом; на фиг.10 - то же, вид сбоку; на фиг.11 - вид на коленчатый вал и привод вала гидрораспределительного механизма; на фиг.12 - схема гидрораспределительного механизма; на фиг.13 - 20 - расположение кулачков на валу гидрораспределительного механизма; на фиг.21 - общий вид клапанной коробки; на фиг.22 - то же, вид сбоку; на фиг.23 - то же, вид в разрезе; на фиг.24 - гидравлическая схема гидрораспределительного механизма; на фиг.25 - 32 - схема принципа действия гравитационного двигателя; на фиг.33 - устройство повышающего редуктора; на фиг.34 - диаграмма работы двигателя; на фиг.35 - общий вид гидроблока; на фиг.36 - разрез по А-А на фиг.35; на фиг. 37 - то же, вид сверху; на фиг.38 - то же, вид сбоку; на фиг.39 - то же, вид в разрезе; на фиг.40 - схема соединения стреловидной балки с поршнем гидроблока; на фиг.41 - общий вид внутреннего поршня гидроблока; на фиг.42 - то же, вид сверху; на фиг.43 - общий вид наружного поршня гидроблока; на фиг.44 - то же, вид сверху; на фиг.45 - схема сил, действующих на внутреннюю поверхность гидроблока; на фиг. 46 - схема сил, действующих на внутренние и наружные поршни гидроблока; на фиг.47 - схема электрооборудования двигателя; на фиг. 48 - схема регулятора оборотов двигателя; на фиг.49 - схема смазки двигателя; на фиг.50 - 53 - положения коленчатого вала и схема запуска двигателя. Предлагаемый трехтактный четырехпоршневой гравитационный двигатель включает преобразователь энергии в форме кривошипно-шатунно-поршневого механизма с гидрораспределительным механизмом и регулятором, узел отбора мощности на генератор электрического тока кинематически соединенного с коленчатым валом через повышающий редуктор, пусковое устройство и системы электрооборудования и смазки. Гравитационный двигатель содержит раму 1, на которой установлен картер 2. К картеру болтами прикреплен блок 3 двигателя, на котором расположены направляющие 4 и 5. В картере двигателя на коренных подшипниках 6, 7, 8, 9, 10 установлен коленчатый вал 11, имеющий две пары кривошипов 12, 13 и 14, 15, причем в каждой паре один кривошип установлен относительно другого под углом 180 о, а между парами под углом 90 о. На переднем конце коленчатого вала закреплен маховик 16, который должен быть достаточно тяжелым, а на заднем конце установлен фланец 17, который соединен болтами с фланцем 18 повышающего редуктора 19 через резиновый диск 20. Редуктор механически соединен с электрогенератором 21. Кривошипы коленчатого вала соединены с разъемными головками шатунов 22, 23, 24, 25, а неразъемные головки - с поршнями-грузиками 26, 27, 28, 29, которые установлены в направляющих на шарикоподшипниках 30. Между поршнями и шатунами, в тех же направляющих на шарикоподшипниках размещены гидроблоки 31, 32, 33, 34, шарнирно соединенные с теми и другими. Все поршни имеют одинаковое устройство и каждый из них содержит пустотелый корпус 35, закрытый сверху крышкой 36. Внутрь корпуса для увеличения массы поршня вставлена свинцовая вставка 37. Сбоку корпус имеет по два отверстия, в которые вставлены стаканы 38, имеющие сферические выемки для шариков. Стаканы взаимодействуют с регулировочными конусами 39, оканчивающимися винтами 40, ввернутыми в корпус и закрепленными гайками 41. Вворачивая или выворачивая конуса, можно регулировать ход поршня в направляющих. К нижней части корпуса поршня болтами прикреплен сферический разъем, состоящий из двух частей 42 и 43. На средней части корпуса поршня расположена метка 44, а на одной из направляющих нанесены метки 45, верхняя из которых соответствует "верхней мертвой точке", нижняя - "нижней мертвой точке" и средняя обозначает промежуточное положение поршня. В блоке двигателя установлен на подшипниках распределительный вал гидрораспределительного механизма, который приводит в движение ведомая шестерня 46, входящая в зацепление с промежуточной шестерней 47, которая входит в зацепление с ведущей шестерней 48, закрепленной на коленчатом валу. Передаточное отношение от коленчатого вала к распределительному валу 1:1. Гидрораспределительный механизм содержит распределительный вал, состоящий из внутреннего вала 49, на который надет наружный трубчатый вал 50, удерживаемый с обеих сторон стопорными кольцами 51 и 52. Трубчатый вал отлит заодно с кольцами 53, на которых выполнены кулачки 54 - 61. На заднем конце трубчатого вала выполнен наклонный паз 62, в который вставлен палец 63, соединенный с колесом 64, имеющим желоб и установленным на шлицах внутреннего вала. В желоб колеса снизу входит рычаг 65, соединенный с регулятором частоты вращения электродвигателя 66, который приводит в движение насосный узел 67 гидрораспределительного механизма. В желоб колеса сверху входит рычаг 68, соединенный с Т-образной втулкой 69, к которой прижат один конец пружины 70, а другой вставлен внутрь чашеобразной втулки 71. В наклонные пазы Т-образной втулки вставлены шарики 72, контактирующие с диском 73, закрепленным на внутреннем валу. Чашеобразная втулка взаимодействует с рычагом 74, свободный конец которого контактирует с регулировочным винтом рычага 75, ролик которого прижат эксцентриком 76, установленным на оси и имеющим ручку 77. Кулачки распределительного вала взаимодействуют с толкателями 78, нагруженными пружинами 79. Верхние концы толкателей контактируют с клапанами клапанных коробок 80, 81, 82, 83. Все четыре клапанные коробки одинаковы по конструкции и каждая из них содержит корпус 84 с крышкой 85, привернутой болтами 86, которые образуют внутреннюю полость 87, которая соединена через впускной 88 и выпускной 89 клапаны каналами с впускным 90 и выпускным 91 штуцерами. Клапаны нагружены пружинами 92. На крышке установлены рабочий штуцер 93 и штуцер запуска 94, которые соединены с внутренней полостью клапанной коробки, имеющей отверстия 95 для крепления ее к блоку двигателя. Гидравлическая система распределительного механизма включает еще масляный бак 96, имеющий подогреватель масла 97, кран 98 остановки двигателя, краны 99, 100, 101, 102 запуска двигателя. В насосном узле гидрораспределительного механизма размещены нагнетательный насос 103 с редукционным клапаном 104 и сливной насос 105. Все впускные штуцера и штуцера запуска двигателя подключены к нагнетательной магистрали 106, а все выпускные штуцера - к сливной магистрали 107. Гидравлические блоки, установленные между поршнями и шатунами, имеют одинаковое устройство. Гидроблок содержит корпус прямоугольного сечения 108 с фланцем 109 в нижней части, к которому болтами привернута крышка 110 с шарниром 11, к которому присоединен шатун двигателя. В верхней части цилиндрическая часть корпуса разветвляется на две пары цилиндров такого же сечения: наружную 112, 113 и внутреннюю 114, 115. Угол между осями цилиндров = 55 о. Внутрь цилиндров вставлены наружные поршни 116, 117 и внутренние поршни 118, 119 с уплотнительными элементами 120. Каждый поршень имеет ограничительный паз 121, внутрь которого вставлен палец 122, закрепленный в корпусе цилиндра. В нижней торцовой части, обращенной в сторону жидкости, каждый поршень имеет специальные скосы. У наружных поршней они выполнены под углом = 55 о, а у внутренних поршней - под углом = 39 о. В верхней части поршни имеют Т-образные пазы 123, через которые пропущена стреловидная балка 124, оканчивающаяся в верхней части шаром 125, входящим в сферический разъем поршня. В верхней части сбоку каждый гидроблок имеет штуцер 126, посредством которого внутренняя полость гидроблока соединена гибким шлангом 127 с рабочим штуцером соответствующей клапанной коробки гидрораспределительного механизма. Вместе с корпусом гидроблока отлиты два прямоугольных бруса 128 и 129 с отверстиями для шариков и механизмами регулировки их, как в поршне. Гидравлические блоки вставлены в те же, что и поршни, направляющие и могут перемещаться вместе с поршнями, как одно целое. Повышающий редуктор содержит корпус 130, в котором на подшипниках 131 и 132 установлены ведущий 133 и выходной 134 валы, причем выходной вал своим торцом входит в торец ведущего вала. Верхний промежуточный вал 135 установлен в подшипниках 136 и 137. Нижний промежуточный вал установлен в подшипниках 138 и 139 и имеет две шестерни 140 и 141, входящих в зацепление с большой шестерней каретки 142, установленной свободно на ведущем валу и малой шестерней каретки 143, установленной на ведущем валу свободно. Шестерня 144 ведущего вала входит в зацепление с шестерней 145 верхнего промежуточного вала, а шестерня 146 входит в зацепление с шестерней 147 выходного вала. Шестерни 148 и 149 верхнего промежуточного вала входят в зацепление соответственно с малой и большой шестернями кареток ведущего вала. Корпус закрыт крышкой 150. На выходном валу закреплен фланец 151, к которому болтами привернут фланец 152 генератора. Между фланцами зажат резиновый диск 153. Генератор постоянного тока через реле обратного тока 154 подключен к аккумуляторным батареям 155, которые объединены в несколько групп. В каждой группе соединение батарей последовательное, а между группами - параллельное. Аккумуляторные батареи размещены в нишах рамы двигателя. Все приборы электрооборудования размещены на щитке 156, который привернут к раме. В систему электрооборудования входят реле-регулятор 157, включатели, вольтметры и амперметры, предохранители 158, лампы освещения двигателя, электродвигатель 159 привода насосного узла гидрораспределительного механизма, электродвигатель 160 привода масляного насоса системы смазки, электродвигатель 161 привода вентилятора охлаждения масляного радиатора, сигнальные лампы 162 температуры и давления масла, датчики температуры и давления масла 163, соединенные с указателями давления и температуры масла 164, электрический тахометр 165 с датчиком 166, пускатели электродвигателей и другие приборы. В систему смазки двигателя входят масляный бак 167, установленный на раме двигателя, масляный насос 168 с ограничительным клапаном, фильтр 169 очистки масла, масляный радиатор 170 с краном 171 и вентилятором обдува 172. Как во всех двигателях, так и в предлагаемом смазка подшипников коленчатого вала и разъемных головок шатунов под давлением по сверлениям внутри коленчатого вала. Смазка всех шестерен - разбрызгиванием, через специально подведенные к ним каналы. Смазка толкателей, направляющих - самотеком из специальных углублений, куда оно подается насосом. Масло, прошедшее через трущиеся части, стекает в картер двигателя, а из него в масляный бак. Работа гравитационного двигателя основана на следующем принципе. Два одинаковых по массе поршня под действием силы тяжести производят давление на два противолежащих, одинаково отстоящих от центра вращения кривошипа. Давление на оба кривошипа одинаково и коленчатый вал неподвижен. При подаче жидкости в гидроблок одного из поршней давление последнего на кривошип уменьшается в несколько раз, вследствие чего возникает разность сил, приложенная к этим кривошипам, и коленчатый вал начинает вращаться. Периодически, подавая жидкость в гидроблоки тех поршней, которые движутся вверх и, сливая ее из них, в соответствии с порядком работы четырехпоршневого двигателя, гидрораспределительный механизм обеспечивает вращение коленчатого вала. При этом каждый поршень за один оборот коленчатого вала совершает один рабочий ход и два подготовительных хода. При рабочем ходе жидкость не подается в гидроблок и поршень оказывает на кривошип максимальное давление, поворачивая коленчатый вал на 180 о, поршень движется от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ). Первый подготовительный ход - подача жидкости в гидроблок, поршень движется вверх от НМТ до точки, соответствующей 270 о, оказывая на кривошип минимальное давление. Второй подготовительный ход - слив жидкости из гидроблока, поршень движется вверх от точки, соответствующей 270 о, до ВМТ, оказывая на кривошип также минимальное давление. Первый и второй подготовительные хода по времени равны. На фигурах 25 - 34 рабочий ход показан штриховкой; первый подготовительный ход - закрашено черным; второй подготовительный ход - заштриховано клетками. На фиг.25 и 26 показаны исходные положения поршней 28 и 29 (3- и 4-й поршни от маховика). Кривошип 14 поршня 28 немного отошел от положения НМТ (более 180 о), а кривошип 15 поршня 29 от положения НМТ (более 180 о), а кривошип 15 поршня 29 от положения ВМТ (более 0 о). Поршни 28 и 29 через шаровые опоры 42 и 43 давят на шары 125 и стреловидные балки 124, а последние производят давление на наружные 116 и 117 и внутренние 118 и 119 поршни, которые занимают крайние нижние положения и упираются в пальцы 122. Далее через корпуса гидроблоков 108, шатуны 24, 25 давление передается на кривошипы 14, 15 коленчатого вала 11. Давление на кривошипы одинаково, плечи приложения сил равны и силы F и F 1 равны. Кулачок 58 нажимает на толкатель 78, сжимая пружину 79, который открывает впускной клапан 88 клапанной коробки 82 и жидкость от насоса 103 через напорную магистраль 106, впускной штуцер 90 клапанной коробки, внутреннюю полость 87, рабочий штуцер 93 и гибкий шланг 127 поступает внутрь гидроблока 33 поршня 28. Наружные 116, 117 и внутренние 118, 119 поршни гидроблока 33 начинают подниматься и через стреловидную балку 124, шар 125 медленно поднимают на расстояние 3 - 5 см вверх поршень 28. Так как площадь сечения крышки 110 гидроблока в несколько раз меньше. Сила F будет меньше силы F 1 и коленчатый вал станет поворачиваться по стрелке. Впускной 88 и выпускной 89 клапаны клапанной коробки 83 поршня 29 при этом закрыты. Повернувшись, коленчатый вал займет положение, показанное на фиг.27 и 28. В этом случае кулачок 58 отойдет от толкателя 78 и закроется впускной клапан 88 клапанной коробки 82, а выпускной клапан 59 откроется и жидкость станет сливаться из гидроблока поршня 28, который одновременно с движением вверх станет медленно опускаться вниз вместе с поршнями 116 - 119 гидроблока. Клапаны 88 и 89 клапанной коробки 83 поршня 29 закрыты. Давление поршней 28 и 29 на кривошипы не изменилось и коленчатый вал поворачивается еще на угол так, как сила F все еще меньше силы F 1 . Как только поршень 28 достигнет верхней мертвой точки (ВМТ) поршни 116 - 119 гидроблока опустятся на пальцы 122 и давление поршня 28 на кривошип 14 коленчатого вала увеличится до нормы. Маховик 16, вращаясь по инерции, выведет поршни из мертвых точек. Далее поршень 28 будет совершать рабочий ход. В то же время в гидроблок 34 поршня 29, достигшего нижней мертвой точки (НМТ), станет поступать жидкость и поршни 116, 117, 118, 119 гидроблока 34 будут подниматься вверх, поднимая дополнительно поршень 29 на небольшую дополнительную высоту, уменьшая давление на кривошип 15 коленчатого вала 11. При этом кулачек 60 нажмет на толкатель 78, который откроет впускной клапан 88 клапанной коробки 83. Сила F станет больше силы F 1 и коленчатый вал 11 будет продолжать вращаться в ту же сторону (фиг. 29 и 30). Достигнув положения, показанного на фиг.32, поршень 29 будет продолжать двигаться вверх. При этом впускной клапан 88 закроется, кулачок 60 опустит толкатель, а кулачок 61 через толкатель 78 откроет выпускной клапан 89 клапанной коробки 83 и жидкость из гидроблока станет сливаться через гибкий шланг 127, клапанную коробку 83, сливную магистраль 107, насос 105 в масляный бак 96. Жидкость из гидроблока будет сливаться до тех пор, пока поршень не достигнет ВМТ. Поршень 28 будет совершать рабочий ход. Затем поршни займут положение, показанное на фиг.25 и 26 и все повториться снова. Таким образом, периодически подавая жидкость в те гидроблоки, поршни которых движутся от НМТ до точки, соответствующей 270 о и, сливая ее, из тех гидроблоков, поршни которых движутся от точки, соответствующей 270 о, до ВМТ гидрораспределительный механизм обеспечивает разность сил, прикладываемых к кривошипам коленчатого вала. Таким же образом работают и поршни 26 и 27. Все поршни, движущиеся от ВМТ до НМТ, совершают рабочий ход и давлением на соответствующие кривошипы приводят в движение коленчатый вал 11 двигателя. В таблице 1 показан порядок чередования рабочих ходов гравитационного двигателя. Из данных табл. 1 видно, что рабочий ход в четырехпоршневом двигателе совершают одновременно два поршня. Поршни в верхнем ряду начинают рабочий ход, двигаясь от ВМТ, а в нижнем ряду продолжают рабочий ход, двигаясь от средней точки до НМТ (счет поршней от маховика). В табл.2 показан порядок чередования подготовительных ходов. В верхнем ряду номера поршней, начинающих подготовительный ход, а в нижнем ряду - продолжающих подготовительный ход. При подаче жидкости в гидроблоки она действует не только на поршни, но и на внутренние части корпуса. Скосы поршней 116 - 119 делят внутреннюю поверхность цилиндров гидроблока на равные участки: l = l 1 ; l 2 = l 3 ; l 4 = l 5 ; l 6 = l 7 ; l 8 = l 9 ; l 10 = l 11 . Силы жидкости, действующие на эти участки равны и взаимно уравновешивают друг друга: F = F 1 ; F 2 = F 3 ; F 4 = F 5 ; F 6 = F 7 ; F 8 = F 9 ; F 10 = =F 11 (фиг. 45). На фиг.46 показаны силы, действующие на крышку гидроблока и поршни. Откуда видно, что силы, действующие на внутренние поршни F в и F в1 , направлены под углом 55 о друг к другу. Равнодействующая этих сил F р направлена вверх. Силы, действующие на наружные поршни F н и F н1 , направлены также под углом 55 о друг к другу и имеют равнодействующую силу F р1 . Сложение равнодействующих сил F p и F р1 дает силу F пор, которая действует на стреловидную балку 124 и поднимает поршень двигателя дополнительно на небольшую высоту с небольшой скоростью. Сила F кр, действующая на крышку 110 гидроблока и соответственно на кривошип коленчатого вала, в несколько раз меньше силы F пор, так как площадь сечения крышки 110 в несколько раз меньше площади сечения поршней гидроблока. В холодное время года жидкость, подаваемая в гидроблоки, может подогреваться в масляном баке 96 посредством подогревателя 97. Ввиду значительного веса поршней 26 - 29 гравитационный двигатель является малооборотным. Поэтому для нормальной работы генератора постоянного тока 21 использован повышающий редуктор 19, который увеличивает частоту вращения вала генератора до необходимых пределов. Электроэнергия, вырабатываемая генератором, через реле обратного тока 154 идет на подзарядку аккумуляторных батарей 155 и питания приборов электрооборудования. Постоянство тока и напряжения поддерживается реле-регулятором 157. При работе двигателя заданные обороты устанавливаются ручкой 77 и поддеpживаются следующим образом. Поворот ручки 77 в ту или иную сторону воздействует на Т-образную втулку 69, изменяя силу сжатия пружины 70 регулятора. При возрастании частоты вращения вала двигателя сверх установленной нормы шарики 72 под действием центробежной силы расходятся от центра вращения и перемещают втулку 69 с рычагом 68, который передвигает колесо с желобом 64 по шлицам внутреннего вала 49 гидрораспределительного механизма. Палец 63, пере- двигаясь вдоль наклонной прорези 62 наружного вала 59, повернет последний на дополнительный угол Z = 30 о по ходу вращения и вместе с ним на тот же угол повернутся диски 53 с кулачками 54 - 61. В результате чего изменится диаграмма рабочих и подготовительных ходов у всех четырех поршней двигателя (на фиг. 34 показано пунктиром). Смещается начало и конец действия рабочего хода, а также начало и конец наполнения и слива жидкости в гидроблоках 31 - 34. Это приведет к уменьшению сил, действующих на кривошипы коленчатого вала, и соответственно уменьшению частоты вращения вала двигателя. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала все произойдет в обратном порядке. Наружный вал повернется против вращения и восстановятся моменты начала и конца рабочих и подготовительных ходов и частота вращения коленчатого вала увеличится. Во время работы двигателя масло для смазки подшипников, шестерен, валов, толкателей может либо подогреваться подогревателем 97 в масляном баке 167, либо охлаждаться в радиаторе 170 посредством вентилятора 172, вращаемого электродвигателем 161, в зависимости от температуры окружающей среды. Все необходимые сведения о работе двигателя выводятся на щиток управления 156 и контролируются приборами. Для остановки двигателя необходимо закрыть кран 98, через который подается жидкость в напорную магистраль 106. При этом насос 103 будет работать в холостом режиме, перегоняя жидкость через редукционный клапан 104, а насос 105 произведет слив жидкости из всех гидроблоков. Поршни всех гидроблоков опустятся на пальцы 122 и давление поршней 26 - 29 на кривошипы коленчатого вала 11 станет одинаково и он остановится. После остановки вала двигателя необходимо выключить электродвигатели 66 и 160 насосного узла 67 и насоса 168 системы смазки и отключить электрооборудование. Запуск двигателя производится следующим образом. Во время остановки двигателя коленчатый вал может находиться в одном из положений, показанных на фиг. 50 - 53, либо с небольшими отклонениями в ту или иную сторону от указанных положений. По меткам 44 на поршнях и по меткам 45 на направляющих необходимо определить, в каком из указанных выше положений находится коленчатый вал, какие поршни должны будут совершать подготовительные хода. В соответствии с данными табл.2 необходимо открыть на некоторое время и закрыть один или два из кранов запуска 99 - 102, предварительно включив электродвигатели 66 и 160 насосного узла 67 и насоса 168 системы смазки. При этом жидкость от насоса 103 через открытый кран 98, напорную магистраль 106, соответствующие краны запуска, штуцеры 94, внутренние положение полости 87, рабочие штуцеры 93 и гибкие шланги 127 поступит в гидроблоки соответствующих поршней двигателя и коленчатый вал начнет поворачиваться, после чего вступит в действие гидрораспределительный механизм и будет поддерживаться вращение коленчатого вала, как было описано выше (на фиг.50 - 53 направление движения поршней, совершающих подготовительный ход, показано стрелками). Двигатель должен быть установлен таким образом, чтобы поршни его находились строго в вертикальной плоскости. Двигатель может быть использован на локомотивах, передвижных электростанциях, в районах, где затруднена доставка топлива.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. ГРАВИТАЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий преобразователь энергии, пусковое устройство, систему электрооборудования и узел отбора мощности, отличающийся тем, что рабочий орган преобразователя энергии выполнен в виде грузов - поршней, установленных на шарикоподшипниках в вертикальных направляющих и кинематически связанных через шатуны с коленчатым валом, выполненным в виде нескольких пар кривошипов, расположенных один относительно другого внутри пары под углом 180 o , а между парами - под углом 90 o и снабжен гидроприводным устройством, выполненным из гидроблоков и гидрораспределительного механизма с насосом, гидравлически соединенных между собой и рабочей полостью цилиндра. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что каждый гидравлический блок выполнен в виде емкости с входными и выходными штуцерами, подключенными к внутренним полостям клапанных коробок гидрораспределительного механизма, размещен между поршнем и шатуном и соединен с ними шарнирно. 3. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что снабжен дополнительным узлом отбора мощности, выполненным в виде генератора электрической энергии, кинематически связанным с коленчатым валом через повышающий редуктор. 4. Двигатель по пп.1 - 3, отличающийся тем, что насос гидрораспределительного механизма механически соединен с электродвигателем системы электрооборудования.Гравитационный двигательдлительное время был несбыточной мечтой. Ученые создавали теоретические формулы, которые демонстрировали возможность создания и использования подобных устройств. Однако на практике это было неосуществимо. Эффект гравитации, который планировалось использовать, работал непродолжительно и то, если ему придавалась определенная сила. Изобретатели проектировали и изготавливали различные устройства, которые позволили бы достичь успеха. Однако добиться логического завершения никому не удалось.
Лишь в последнее время благодаря развитию науки появились возможности и гравитационный двигатель начал приобретать практическое очертание. Длительное время отсутствие возможности постройки подобного изделия было вызвано тем, что по закону Ньютона работа, выполняемая полем в отношении замкнутого контура, равняется нулю. Сегодня же в основу возможности создания подобного устройства используют теорию относительности. Одним из вариантов в этом направлении является использование магнитно-гравитационного движка и устройства на новых физических принципах.
Виды
Гравитационный двигательв зависимости от типа конструкции и используемой энергии может быть:
- Механические . Это всевозможные конструкции движков, которые ученые создают еще с давних времен. Одним из типичных представителей таких двигателей является колесо, на котором при помощи ниток навешаны грузы. При толчке колесо начинает крутиться. Изначально, кажется, что колесо будет крутиться постоянно, однако через некоторое время оно останавливается. Вызвано это тем, что грузы с разных сторон уравновешиваются.
- Гидромеханические . Используется для преобразования силы выталкивания воды и тяготения в механическую энергию. Типичным представителем подобных устройств являются поплавковые двигатели. Поплавки с помощью нити и проволоки связываются в цепь. В воде они под действием силы выталкивания всплывают, а на воздухе на них действует сила тяжести. В результате они могут вращать присоединенное к ним колесо, но также ограниченное время. Проблемой здесь является то, что поплавкам приходится преодолевать сопротивление воды, чтобы погрузиться. В результате получается такой же замкнутый контур.
- Капиллярные . Такие двигатели работают благодаря капиллярному эффекту, поднимая воду на вершину. Затем вода падает вниз, заставляя крутиться колесо. Однако здесь также есть минус – воду будет удерживать капиллярный эффект, поднимающий ее первоначально.
- Магнитно-гравитационные . Такие устройства работают благодаря постоянным магнитам. Работа такого агрегата основывается на переменном перемещении магнитиков относительно главного магнита или какого-либо груза.
- Гравитационный двигатель , работающий на новых физических принципах создания тяги.
Устройство
Гравитационный двигатель, работающий на гидромеханическом принципе, имеет следующее устройство. Главным элементом конструкции выступает плунжерная пара, состоящая из цилиндра и поршня, создающая камеру сжатия. Поршень в то же время способен двигаться внутри цилиндра под действием своего веса. При наличии наклона по отношению к горизонту, поршень перемещается по наклонной, постепенно всасывая либо выталкивая воду из камеры сжатия.
Плунжерные пары соединяются между собой при помощи трубы, откуда вода способна перетекать из одной камеры в другую. Подобная система вращается относительно точки подвеса, которая находится в неподвижном состоянии.
В магнитных двигателях применяются постоянные магниты, грузы и дисковый постоянный магнит. Появление магнитных сил, образующихся между постоянными магнитами. В том числе при помощи силы гравитации позволяет создавать постоянное вращение ротора относительно статорного магнита в виде кольца.
Принцип действия
Гидромеханический движок работает благодаря перемещению жидкости в камере и силе тяжести. Плунжерные пары при вертикальном положении имеют воду в нижней камере сжатия. При отклонении системы от указанного положения поршни направляются в стороны. В этот момент в верхнем поршне образуется вакуум, а в нижнем появляется определенное давление. В результате жидкость направляется из нижней камеры в верхнюю. Постепенно верхняя камера при накоплении жидкости начинает перевешивать нижнюю. В результате система получает ускорение и начинает вращаться.
Гравитационный двигательна магнитном принципе работает следующим образом. При приближении грузов к оси вращения одного магнита, они начинают отталкиваться к противоположному полюсу. Благодаря постоянному смещению центра массы, а также перемены сил гравитации и действия магнитных полей, двигатель может работать практически вечно. При правильной сборке движка хватит небольшого толчка, чтобы запустить его в работу. В результате он сможет раскрутиться до максимальной скорости.
В гравитационном движке, работающем на новых физических принципах создания тяги, создается высоковольтный разряд. Он приводит к испарению рабочего тела, к примеру, фторопласта. В результате образуется тяга.
Как выбрать
Большинство из представленных на рынке гравитационных устройств не могут работать вечно. Им нужен толчок определенной силы, чтобы заставить работать. Да, такое устройство сможет вращаться определенное время, но через некоторое время остановиться. В особенности это касается моделей, работающих на механических и гидравлических и физических принципах. Они не будут долго работать.
Поэтому стоит присмотреться к магнитным движкам. Они будут работать на порядок дольше. Желательно выбирать не самодельные, а заводские варианты, которые будут работать и смогут прослужить на порядок дольше.
Применение
Гравитационный двигательредко находит практическое применение. Преимущественно такие изделия используются для демонстрации их возможностей. Также они находят применением в быту и бизнесе, чтобы развлекать партнеров, домочадцев и приходящих гостей. В промышленности или других сферах такие устройства практически не применяются.
Однако сегодня проводятся испытания и разрабатываются гравитационные движки, которые в скором времени смогут найти достойное применение. К примеру, это касается российских ученых, которые начали испытывать принципиально новый двигатель, работающий на новых физических принципах, связанных с гравитацией. Данный движок уже поработал на космическом аппарате «Юбилейный». Это агрегат в последующем должен применяться на космическом аппарате, который входит в систему, создаваемую Россией и Белоруссией.
Устройство, которое работает без расхода тела уже испытано на Земле. Этот двигатель получил название «гравицапа». В будущем эти гравитационные движки можно будет использовать для космических аппаратов, в особенности для наноспутников. Такой двигатель будет миниатюрным и сможет работать бесконечно долго. Гравитационные движки на новых физических принципах планируется испытывать в космических условиях.
Гравитационный двигатель долгое время рассматривался учеными как некая которая красиво выглядит в теории, но в практическом плане неосуществима. Однако в последние годы, в связи с развитием отдельных направлений физической науки, данный вид стал постепенно приобретать вполне реальные очертания.
Начать следует с того, что гравитационный двигатель, пусть пока и в теоретическом виде, представляет собой специальное устройство, которое будет способствовать передвижению отдельных тел и объектов без отбрасывания массы. В общем виде речь идет о том, чтобы использовать этот обладающий огромным запасом энергии, для совершения определенной работы. Последняя должна производиться за счет того, что тело будет перемещаться непосредственно под воздействием
Долгое время невозможность создания такого устройства, как гравитационный двигатель, связывалась с тем, что, по работа, которая совершается этим полем по отношению к замкнутому контуру, будет равна нулю, так как само это пространство характеризуется потенциальностью. Многое изменилось в связи с появлением и развитием положений согласно которой, этот процесс возможен, однако производиться он должен совершенно другими способами, чем мы привыкли в условиях Земли.
В частности, одним из наиболее перспективных следует признать вариант, в основе которого лежит Уже сейчас науке известны конструкции Минато, Серла, Флойда, которые, несмотря на то, что обладают весьма существенными техническими недостатками, представляют собой весьма решительный шаг на пути к практическому использованию энергии гравитации. К их безусловным плюсам можно отнести экономичность и длительность деятельности.
Еще одним подтверждением того, что гравитационный двигатель, несмотря на всю свою фантастичность, вовсе не является какой-то несбыточной мечтой, является использование сходных схем в современной космонавтике. Так, для корректирования орбиты спутников и даже космических станций уже давно и успешно используются специальные гироскопы, которые позволяют осуществлять движение объектов без отбрасывания масс.
Фактически на сегодняшний день основным барьером, который стоит на пути того, чтобы гравитационный двигатель из фантазии превратился в реальность, является отсутствие необходимых механизмов для того, чтобы объединить усилия магнитных, химических и тепловых сил с механическим взаимодействием. При этом такая система должна быть закрытой, а запас топлива - достаточным для продолжительной работы.
Если исследования, касающиеся данного устройства, увенчаются успехом, то человечество получит не только современные авиационные двигатели с экономичным и экологически чистым режимом работы, но и преодолеет целый ряд ограничений по дальнейшему совершенствованию различных технических устройств.
Дудышев Валерий Дмитриевич, Россия, Самара
Самарский технический университет
Дудышев Валерий Дмитриевич
Магнито - гравитационные двигатели
Глобальный и все более нарастающий энергетический и экологический кризисы планеты побуждает ученых и инженеров активно искать новые альтернативные экологически чистые эффективные источники энергии, в том числе, и на основе постоянных магнитов и электретов.
Известные магнитные двигатели (МД) Серла, Минато, Флойда пока весьма несовершенны, к сожалению, однако начало истории с возникновением иразвитием МД уже положено. В статье приводятся новые оригинальные конструкции новых, полностью бестоковых МД. Несмотря на то, что природа магнетизма еще не полностью разгадана, уже сейчас постоянные магниты реально приближают нас к революции в энергетике и механике Мощный прогресс в сфере постоянных магнитах позволяет надеяться на создание магнитных моторов - генераторов и иных полезных устройство на их основе - мощностью до 100-200 кВт уже в недалеком будущем.
Начнем рассмотрение путей создания чисто магнитных моторов с простейших магнито - гравитационных двигателей (МГД)- магнитных маятников и вращательных МГД.
На рис. 1 показан простейший маятниковый магнито - гравитационный двигатель с двумя магнитами -неподвижным постоянным магнитом 6 и подвижным магнитом 1 , размещенным одноименным магнитным полюсом на отталкивание с минимальным зазором в полой немагнитной трубе 3 с возвратной пружиной 2 и упором 5 . Под действием сил отталкивания одноименных магнитных полюсов подвижный магнит 1 начинает совершать циклические колебания в вертикальной плоскости. На левой части рисунка показано положение элементов этой простейшей магнитомеханической системы «магнитный маятник» в верхней точке подъема маятника 3 за счет энергии магнитных полей силами отталкивания двух магнитов 1 и 6 . Вначале левая часть приподымается вместе с полой трубой 2 вверх и отталкиваясь от магнита 6 - он одновременно взводит пружину внутри нее(крайнее положение магнита 1-1 и сжатой пружины 2-1 после возврата маятника в нижнюю точку до основания 5 ). Далее, под действием силы тяжести -труба вновь устремляется вниз и при распрямлении пружины вновь возрастает сила отталкивания магнитов и процесс циклически повторяется. Таким образом данное магнито - гравитационное устройство совершает комбинированное колебательное и возвратно поступательное перемещение магнита 1 относительно магнита 6 , т.е. совершает прямое преобразование магнитной энергии в механическую энергию.
Rnrnrn rnrnrn rnrnrn
Рис. 1. Магнито - гравитационный двигатель с вращениеммагнитов-шариков на штоке
Более совершенная конструкция магнито - гравитационного двигателя вращения (МГД) показана на рис 2 . Он состоит из немагнитного цилиндра-обода 1 , закрепленного на горизонтальной оси на вертикальной опоре 6 . Снаружи этой оси и внутри обода 1 размещен цилиндрический магнит 2 с радиальной намагниченностью и осью магнитного экватора, совпадающего с вертикальной осью опоры 5 . Внутри обода -ротора 1 размещен также дуговой постоянный магнит 3 с внутренним радиусом, равным внешнему радиусу магнита 2 , на подвижной радиальной оси 4 , на конце которой закреплен металлический шар 5 .Для повышения энергетической эффективности такого мотора можно ввести также пружинный накопитель механической энергии - размещаемый на оси 4 между ободом 1 и магнитом 3 . Пружина на рис. 2 не показана. Количество таких пружинно-магнитных штоков может быть и более 1 . В этом случае они размещена на ободе 1 симметрично. Такая конструкция только повысит мощность мотора при неизменных габаритах. Для запуска этого МГД в работу необходимо сделать несколько начальных оборотов обода 1 пусковым устройством. Далее мотор работает уже автономно. Вращение ротора 1 обусловлено тем, что момент вращения дискового ротора 1 от суммарной сила гравитации и сила магнитного отталкивания магнитов на разгонном левом участке траектории ротора -обода 1 больше чем тормозящий момент при подъеме груза 5 . Потому что разные радиусы вращения груза 5 из-за силы магнитного отталкивания магнитов 1 и 3 на левом полуобороте обода 1 (шток 4 выдвигается). А на возвратном полуцикле-полуобороте обода 1 -правом- магниты 2,3 стремятся притянутся и поэтому радиус и момент вращения груза 5 на этом интервале становится меньше.
Регулирование мощности и скорости ротора -обода 1 достигается поворотом центрального цилиндрического магнита 2 вокруг оси или иными способами например изменением рабочих зазоров между магнитами, длиной штока 4 . При правильном выборе магнитов 2,3 и груза-шара 5 устройство работает устойчиво. Оно может быть выполнено на различные мощности. Чем больше магнитная индукция постоянных магнитов и выше их масса - тем выше механическая мощность такого мотора.
Литература
1.
Коммерциализация эффекта Серла в энергетике и в области новых двигательных установок - обзор - «Новая Энергетика»2/2004 г.
2.
V. D. Dudyshev New Fuelles Spage Pover Engineering -New Energy Technologies -decemder 2002
3.
V. D. Dudyshev Latent Potential Energy of Electrical Field - New Energy Technologies -Juli2003
4.
Дудышев В. Д. Метод извлечения внутренней энергии из веществ -» Новая Энергетика»3/2004 г(в печати)
Возможно ли создание вечного двигателя? Какая сила будет при этом работать? Возможно ли вообще создание источника энергии, который бы не использовал обычные энергоносители? Эти вопросы были актуальны во все времена.
Что такое вечный двигатель?
Прежде чем мы перейдем к обсуждению вопроса о том, как сделать вечный двигатель своими руками, надо сначала определить, что означает этот термин. Итак, что такое вечный двигатель, и почему никому до сих пор это чудо техники сделать не удалось?
На протяжении тысяч лет человек пытался изобрести вечный двигатель. Это должен быть механизм, который использовал бы энергию, не задействуя обычные энергоносители. При этом они должны вырабатывать энергии больше, чем потреблять. Иными словами, это должны быть такие энергетические устройства, у которых КПД больше 100%.
Виды вечных двигателей
Все вечные двигатели условно делятся на две группы: физические и естественные. Первые - это механические устройства, вторые - приборы, которые проектируются на основе небесной механики.
Требования к вечным двигателям
Так как такие устройства должны работать постоянно, то и требования к ним должны предъявляться особые:
- полное сохранение движения;
- идеальная прочность деталей;
- обладание исключительной износостойкостью.
Вечный двигатель с научной точки зрения
Что говорит по этому поводу наука? Она не отрицает возможность создания такого двигателя, который будет работать на принципе использования энергии совокупного гравитационного поля. Она же - энергия вакуума или эфира. В чем должен заключаться принцип работы такого двигателя? В том, что это должна быть машина, в которой непрерывно действует сила, вызывающая движение без участия внешнего влияния.
Гравитационный вечный двигатель
Вся наша Вселенная равномерно заполнена звездными скоплениями, именуемыми галактиками. Они находятся при этом во взаимном силовом равновесии, которое стремится к покою. Если понизить плотность какого-нибудь участка звездного пространства, уменьшив количество вещества, которое в ней содержится, то вся Вселенная обязательно придет в движение, стараясь выровнять среднюю плотность до уровня остальной. В разреженную полость устремятся массы, выравнивая плотность системы.
При увеличении количества вещества будет иметь место разлет масс из рассматриваемой области. Но когда-нибудь общая плотность все равно будет одинакова. И не суть важно, понизится плотность данной области или повысится, важно, что тела придут в движение, сравняв среднюю плотность до уровня плотности остальной Вселенной.
Если же на микродолю замедлится динамика разлета наблюдаемой части Вселенной, а энергию от этого процесса использовать, мы и получим нужный эффект бесплатного вечного источника энергии. А двигатель, запитанный от него, станет вечным, так как нельзя будет зафиксировать потребления самой энергии, пользуясь физическими концепциями. Внутрисистемный наблюдатель не сможет уловить логическую связь между разлетами части Вселенной и потреблением энергии конкретным двигателем.
Очевидней будет картина для наблюдателя извне: наличие источника энергии, измененная динамикой область и само потребление энергии конкретным устройством. Но это все иллюзорно и нематериально. Попробуем построить вечный двигатель своими руками.
Магнитно-гравитационный вечный двигатель
Магнитный вечный двигатель своими руками можно сделать на основании современного постоянного магнита. Принцип работы заключается в попеременном перемещении вокруг основного статорного магнита вспомогательных, а также грузов. При этом магниты взаимодействуют силовыми полями, а грузы то приближаются к оси вращения мотора в зоне действия одного полюса, то отталкиваются в зоне действия другого полюса от центра вращения.
Двигатели второго рода - машины, уменьшающие тепловую энергию резервуара и полностью превращающие ее в работу без изменений в окружающей среде. Их применение нарушило бы второе начало термодинамики.
Хотя за прошедшие века были изобретены тысячи всевозможных вариантов рассматриваемого прибора, остается вопрос о том, как сделать вечный двигатель. И все же надо понимать, что такой механизм должен полностью находится в изоляции от внешней энергии. И еще. Всякая вечная работа любой конструкции осуществляется при направлении этой работы в одну сторону.
Это позволяет избежать затрат на возвращение в исходное положение. И последнее. Ничего вечного на этом свете не бывает. И все эти так называемые вечные двигатели, работающие и на энергии земного притяжения, и на энергиях воды и воздуха, и на энергии постоянных магнитов, не будут функционировать постоянно. Всему приходит конец.
