О возможности создания центробежного движителя я уже неоднократно писал. В одной из статей цикла «Величайшая революция в механике» было показано, как заставить неуравновешенный маховик «работать» в качестве центробежного движителя. Для этого его надо заставить вращаться в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с одинаковой угловой скоростью.
Но оказывается еще в 20.01.1993 году была оформлена заявка на центробежный движитель и 30.04.1995 опубликован патент 2034170 RU, заявителями и авторами которых являются Корнилов Виталий Дмитриевич и Корнилов Вадим Витальевич. В их движителе парралельно создают тягу сразу 2 маховика (дебаланса), вращающихся в противоположных направлениях. Предоставляю рисунок, составленный из двух рисунков этого патента (рис.1).
Рис.1. Механизм работы центробежного движителя Корниловых.
Так что центробежный движитель давно уже мог быть запущен в серию, будь для этого желание крупных собственников и политическая воля у руководства России. Причем центробежный движитель теоретически легко сопрягается с любым ДВС. ДВС может вращать маховики центробежного движителя, а уже центробежный движитель будет «тянуть» транспортное средство с более высоким КПД, чем это реализовано в современных автомобилях. К сожалению, в ближайшее время реализовывать такой проект в России некому. Все заняты более важным делом – спасением ФРС США и обогревом Европы.
12.05.2013 я получил от Рублёва Анатолия Николаевича письмо с pdf-файлом, в котором содержалась статья Рублёва А.Н. «О центробежном движителе». Эту статью я еще раньше нашел в Интернете, причем страниц с этой статьёй было не менее 5-6. Недавно решил вновь просканировать Интернет в поиске этой статьи. Нашёл только один адрес. Поэтому решил эту статью разместить у себя на сайте, так как идея, высказанная в статье заслуживает большоего внимания.
Во время переписки с Рублёвым А.Н. мне удалось, как мне кажется, в основном понять суть его идеи и предложить два варианта движителя, которые решил опубликовать в надежде, что кое-кто еще не побрезгует и поломает извилины своего мозга с целью разработки более технологичного варианта центробежного движителя. Сам же Рублёв В.Н почему-то считает, что человечество еще не заслужило узнать, что центробежный движитель в механическом варианте можно собрать их обычных шестеренок с дебалансами.
Предположим, у нас есть неподвижная система координат в точке А, подвижная в точке В, от которой отходит рычаг с грузом С на конце. Масса груза С равна М. При этом точка В вращается по окружности радиуса R вокруг точки А, а груз С – вокруг точки В с одиноковой угловой скоростью по окуржности 2 с радиусом R. Радиусы окружностей 1 и 2 взяты равными друг другу. В этом случае движение точки С происходит по окружности 3 также с радиусом R. При других соотношения между радиусами окружностей 1 и 2 движение точки С в неподвижной системе координат уже не будет происходить по окружности, но не думаю, что качественно результат будет отличаться от того, что будет получен ниже. Возможно, траектория будет близка к эллипсу. Схематически, это можно изобразить так, как это сделано на рис.2.
Рис.2. Схема одного из моих вариантов центробежного движителя.
Видео:ГЦД Гидравлический Центробежный Двигатель Испытание 2Скачать
На этой схеме точка А – это центр неподвижной системы координат. Точка В вращается вокруг неподвижной точки А с постоянной угловой скоростью w по окружности 1. А точка С вращается вокруг точки В также с постоянной угловой скоростью w по окружности 2, но в другую сторону. Окружность 2 неподвижная относительно точки В, но при этом вращается вокруг точки А. В данном варианте принято, что точка В вращается вокруг точки А по часовой стрелке, а точка С вокруг точки В – против часовой. В результате, точка С будет в неподвижной системе координат, связанной с точкой А, вращаться по окружности 3.
Так как нам надо определить за период (один оборот вокруг точки А) результирующую центробежных сил относительно неподвижной системы координат, связанной с точкой А, то сделать это оказывается легко. Для этого надо будет для любого момента времени рассчитать положение точки С, найти проекцию этой точки на отрезок АВ, ну а далее легко можно вычислить и значение центробежной силы. Останется проинтегрировать эту силу от 0 до 2*пи (6,28) и разделить на 2*пи (6.28).
Центробежная сила для груза С относительно точки А можно вычислить по формулеF=M*w2*r=M*w2*R(1-cos(a)). Интегрируем эту силу от 0 до 2*пи и делим результат на 2*пи. В результате получаем, что средняя величина центробежной силы равна Fср=M*w2*R. И направлена эта сила будет вправо. Но эта сила будет меняться во времени от 0 до 2*M*w2*R, поэтому, как считает Рублёв А.Н., необходимо минимум 4 таких движителя, грузы которых будут вращаться с последовательным сдвигом в 90 o , чтобы тяга была достаточно равномерной. Но и при двух движителях, в которых вращение грузов С будет сдвинуто на 180 градусов, можно получить постоянную слегка пульсирующую тягу.
В рассмотренном примере (варианте) предполагалось, что груз С вращается вокруг точки В в направлении, противоположном вращения точки В вокруг точки А. Если читатель попытается рассмотреть вариант, при котором направление вращения точки С вокруг точки совпадает с направлением вращения точки В вокруг точки А, то он увидит, что формулы для рассчета центробежной силы точки С с масой М вокруг точки А совпадают с уже рассмотренным вариантом. Это значит, что среднее значение центробежной силы совпадает с уже вычисленным. Только точка С будет двигаться уже не по окружности, а по кардиоиде. Примерно так, как на рис.3 изображена кривая красным цветом (взято тут ).
Рис.3. Так строится кардиоида.
Только в нашем случае кардиоида будет повернута в другую сторону. Но тягу можно будет рассчитать по уже приведенным формулам. Тут не грех вспомнить изобретение, в котором 4 дебаланса вращаются вокруг центральной шестерни. Это из российского патента «ДВИЖИТЕЛЬ И СПОСОБ ЕГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ» (патент № 2460661), изобретатель Коминов Виталий Иванович, полностью с патентом можно познакомиться на странице по адресу http://www.freepatent.ru/patents/2460661. Эту схеме Коминов, кажется предложил чуть ли не 20-е годы 20 столетия. Задолго до Толчина.
Рис.4. Набор рисунков из патента № 2460661 Коминова В.И.
На фиг.2 показана кинематическая схема этого устройства, на фиг.3 показано, как при вращении периферических шестеренок с дисбалансом вокруг центральной шестеренки меняется положение дисбалансов, а на фиг.5. показана траектория центра тяжести дисбаланса при вращении периферической шестерни вокруг центральной шестерни. Отчетливо видно, что центр масс такого устройства при вращении вокруг оси О всегда будет размещен выше этой оси. А это значит, что при вращении с высокой угловой скоростью будет возникать огромная тяга по направлению вверх с практически стабильной тягой. Тут как раз 4 центробежных движителя. Правда в транспортное средство необходимо будет ставить два таких комплекса, чтобы нейтрализовать крутящий момент, создаваемый вращением четырех неуравновешенных шестеренок вокруг центральной шестерни.
Читайте также: Как разобрать мотор опель вектра
Видео:Загадки центробежного насосаСкачать
На основе этого изобретения можно создавать универсальные транспортные средства, подводные лодки и надводные корабли без винтов, летательные аппараты без пропеллеров, а также энергогенераторы. Колесо в колесе, бендрет!
Устьянцев Леонид Степанович предложил свой центробежный движитель. И, похоже, его конструкция не менее простая, а создаваемая движителем центробежная сила даже больше, чем в конструкции Коминова. Принцип работы движителя Устьянцева можно уяснить из рисунка, взятого из его патента (рис.5)
Рис.5. Схема центробежного движителя Устьянцева Л.С.
В этой схеме коленвал заставляет вибрировать грузы Г, укрепленные на концах рычагов. Так при вибрации грузы Г перемещаются по части окружности, то при этом создается центробежная сила, которая направлена в сторону, показанной стрелкой с F на конце. Конструкция силовых элементов очень напоминает маятники Капицы или Челомея, так что в очередной раз убеждаюсь, что странное поведение этих маятников связано с наличием центробежных сил. Тоже самое касается и усилителя силы (мощности) Fernando Sixto Ramos Solano, в котором груз перемещается по траектории, напоминающей сечение крыла самолета. Это в очередной раз заставляет подумать над тем, что центробежная сила является аналогом подьемной силы.
Подозреваю, что Рублёв В.Н. изобрел центробежный движитель другой конструкции, но это сути не меняет. Центробежный движитель – это просто!
Что такое центробежный мотор
Идея использовать центробежные силы для получения полезного эффекта давно привлекает изобретателей. А силы эти немаленькие и известны людям издавна — ещё библейский Давид убил великана Голиафа камнем, раскрученным в праще! Однако на данный момент это явление как таковое широко используется лишь в двух областях — для нагнетания жидкостей и газов в центробежных насосах и для разделения смесей из компонентов разной плотности в различных центрифугах и циклонах.
Естественно, идея использовать центробежную силу в «замкнутом цикле» посещает и изобретателей вечных двигателей. Вот, например, идея Игоря Высоцкого, использующая в качестве рабочего тела жидкость и опубликованная на его сайте.
Внешне это устройство кажется очень похожим на двигатель Клема в его первом (наиболее распространённом) описании, только у Высоцкого ротор размещён так, что воздействие силы тяжести на любую точку не зависит от его угла поворота. Это, безусловно, более удобно для расчётов, поэтому именно такой вариант и следует взять за основу. Нельзя не отметить и В.Н.Власова, проанализировавшего и оценившего некоторые параметры такого двигателя и высказавшего ряд интересных идей. Именно его анализ и подтолкнул меня серьёзно заняться центробежным двигателем Высоцкого и двигателем Клема. Сразу скажу, результат оказался весьма неожиданным: если двигатель Высоцкого является именно механическим центробежным двигателем и потому не работоспособен , как и другие чисто механические конструкции, то двигатель Клема на самом деле использует совсем другие принципы, и конус со спиралью играет там гораздо более сложную роль, чем простой центробежный нагнетатель рабочего тела (по некоторым сведениям, в двигателе Клема спиральный канал как таковой вообще не являлся одной деталью или её частью, а формировался при сопряжении поверхностей двух деталей, движущихся друг относительно друга).
Спиральный центробежный двигатель
Видео:Реактивный центробежный движитель-8-й вариант.Скачать
Попробуем разработать и рассчитать конструкцию двигателя Высоцкого с учётом замечаний Власова. Скомпонуем всю спираль (за исключением заборника жидкости) в одной плоскости чуть выше уровня этой жидкости. В результате получился вариант спирали Архимеда, т.е. такой спирали, у которой шаг между витками одинаков по всему радиальному сечению. Допустим, что вся спираль состоит из одной трубки и вращается по часовой стрелке.
Суть замысла такова: скорости вращения должно хватить для того, чтобы поднять захваченную заборником жидкость в основную спираль. Далее под действием центробежных сил жидкость прижимается изнутри к стенке трубы, плавно удаляющейся от центра, и как бы «стекает» по ней к внешнему концу трубки, постепенно набирая энергию вместе с возрастанием линейной скорости более удалённых от центра участков спирали. На внешнем конце спирали она вылетает из сопла с достаточно высокой скоростью, за счёт чего создаёт реактивную тягу, разгоняющую спираль.
Теперь попробуем рассчитать условия перемещения жидкости по трубке под действием центробежных сил с учётом законов гидродинамики. Предположим, что конструкция вращается внешним приводом равномерно с нужной нам скоростью. Предположим также, что внутренний диаметр трубки по всей длине одинаков, за исключением сопла. Гидродинамическим торможением жидкости в трубке пока пренебрежём. В качестве базовой точки отсчёта естественно выбрать ось вращения. Вслед за В.Н.Власовым применим уравнения неразрывности и Бернулли.
Из уравнения неразрывности следует, что расход жидкости в любом сечении трубки, в том числе и в заборнике на её входе, и в выходном сопле, одинаков, то есть
ρ с , так что плотности можно будет исключить.
Для того, чтобы реактивная тяга разгоняла спираль, скорость истечения жидкости из сопла должна быть больше линейной скорости этого сопла, иначе за соплом будет создаваться область разрежения, и спираль будет не разгоняться, а тормозиться (хотя и не так быстро, как при полностью заглушенном сопле). Учтём также, что линейная скорость вращающегося тела вычисляется как
Заменяя линейную скорость угловой (точнее, частотой вращения) и радиусами, получаем S з · f · 2 · π · R з = S c · f · 2 · π · R c , или, после сокращения подобных членов, S з · R з = S c · R c . Отсюда для обеспечения разгона спирали при безнапорном заборе неподвижной жидкости следует соотношение размеров входного и выходного отверстий:
Итак, площадь сопла должна быть как минимум во столько же раз меньше площади заборного отверстия, во сколько раз это сопло находится дальше от оси вращения по сравнению с заборником. Очевидно, что для того, чтобы обеспечить столь высокую скорость истечения жидкости из сопла, существует только одно средство — создать перед соплом достаточно высокое давление. И средства для достижения этого у нас, кажется, есть — это центробежные силы!
Теперь для расчёта давления перейдём к уравнению Бернулли. В нём мы пока пренебрежём гравитационным потенциалом (по сравнению, скажем, с указанной мощностью двигателя Клема — более 300 л.с. (свыше 200 кВт) — поднять жидкость на несколько сантиметров просто пустяк!). Зато в «потенциальном» члене уравнения Бернулли необходимо учитывать действие центробежных сил, которые, кстати, действуют подобно силе гравитации на весь объём жидкости в данном сечении, однако в отличие от ускорения свободного падения, которое вблизи поверхности Земли (± пять-десять километров) практически неизменно, центростремительное ускорение прямо связано с расстоянием до центра вращения, и этим пренебрегать никак нельзя.
Видео:Как отключить центробежный регулятор / Повышаем мощность мотораСкачать
Для начала посмотрим, как будет изменяться потенциал центробежных сил в зависимости от радиуса. Поскольку центробежные силы стремятся отбросить жидкость от центра вращения к периферии, наибольший потенциал у жидкости будет возле заборника вблизи оси вращения, а наименьший — у сопла на внешнем краю спирали. Приняв потенциал у сопла за 0 , с учётом формулы для центростремительного ускорения мы получим следующую зависимость потенциала от радиуса:
Читайте также: Может ли шуметь мотор из за масла
Итак, в отличие от гравитационного потенциала, который вблизи поверхности Земли изменяется линейно в зависимости от расстояния до точки отсчёта, здесь мы имеем явно выраженную квадратичную зависимость потенциала от радиуса.
Теперь с помощью уравнения Бернулли оценим два крайних случая: давление жидкости возле заглушенного сопла и скорость жидкости относительно спирали при её свободном течении (без трения и изменения сечения — со снятым соплом, — так что разность давлений не возникает).
В первом случае при заполненной спирали мы имеем неподвижную относительно спирали жидкость, поэтому из уравнения Бернулли можно исключить скоростной напор: ρ · U c + ΔP c = ρ · U з + ΔP з . Считая U c = 0 и ΔP з = 0 , при заглушенном сопле с учётом формулы (4) мы получаем разность давлений между заборником и соплом равной
Что ж, давление можно получить достаточно большое. Например, при R = 20 см и f = 30 об/сек = 1800 об/мин для воды (ρ = 1000 кг / м 3 ) P
7 атм, однако это в отсутствие какого-либо расхода жидкости, и, следовательно, при полном отсутствии реактивной тяги.
Во втором случае мы предполагаем одинаковое давление по всей спирали, поэтому в уравнении Бернулли остаются только потенциал и скоростной напор: ρ · U c + ρ · v c 2 / 2 = ρ · U з + ρ · v з 2 / 2 . Считая U c = 0 и v з = 0 (посчитаем лишь «прибавку» скорости), при свободном течении жидкости с постоянным давлением с учётом формулы (4) после деления на плотность ρ , которая в нашем случае одинакова по всей длине спирали, мы получаем следующее:
Поскольку линейная скорость жидкости у заборника относительно спирали v з = f · 2 · π · R з , добавив её к полученной разности, мы получим, что v с = f · 2 · π · R с , т.е. равна линейной скорости внешнего конца спирали (2). Это значит, что из внешнего конца спирали жидкость будет выливаться без какой-либо скорости относительно неподвижного резервуара, и в отсутствии трения не будет ни тормозить, ни разгонять спираль. Такой результат замечательно согласуется с интуитивным представлением о том, что сверхтекучая жидкость, захваченная нашей вращающейся спиралью, должна пройти по ней и «выпасть» с другого конца, так и не получив никакой скорости относительно неподвижного резервуара. Кроме того, это косвенно подтверждает правильность наших математических выкладок.
Видео:Как настроить центробежный регулятор двигателя 6,5 сил. 2 раза по часовой.Скачать
Итак, в предельных случаях мы получаем либо полное отсутствие полезной реактивной тяги (со снятым соплом), либо немалое давление возле сопла при отсутствии какой-либо тяги в принципе (с заглушенным соплом). Попробуем теперь найти «золотую середину» — чтобы сопло не перекрывало поток полностью, но создавало давление, достаточное для достижения нужной скорости истечения струи. Обозначим отношение площади заборника и внутреннего диаметра трубки спирали к площади отверстия сопла S з / S с = k . В соответствии с формулой (1) получаем v c = k · v з . Предполагая внутренний диаметр спирали по всей длине до самого сопла одинаковым и равным диаметру заборника, перед входом сопла мы имеем сечение S = S з и скорость потока v т = v з ( v т — это скорость потока жидкости в трубке, и не следует путать её с линейной скоростью самого заборника — это разные вещи). Давление возле сопла повышено относительно атмосферного на входе заборника, однако, если сопло ориентировать строго тангенциально, потенциалы центробежных сил с обоих сторон сопла можно считать одинаковыми и равными 0 (ведь именно сопло мы ранее выбрали в качестве точки отсчёта потенциала). Кстати, такая ориентация сопла является технически оптимальной, поскольку вся реактивная тяга будет направлена именно на раскрутку спирали. С другой стороны, в заборнике давление равно атмосферному, зато имеется максимальный потенциал, рассчитываемый по формуле (4). На выходе сопла сечением S c = S з / k вследствие уравнения непрерывности (точнее, закона сохранения расхода) мы имеем скорость v c = v т · k при атмосферном давлении и нулевом потенциале. Наша цель — найти зависимость возможной скорости течения рабочего тела в трубке спирали от её радиуса и скорости вращения и соотношения диаметров трубки (заборника) и сопла.
Составляем соотношение на основе уравнения Бернулли для выхода сопла и входа заборника:
Что следует из полученной формулы?
Спираль или «рога»?
Глядя на формулу (7), мы упростили конструкцию, заменив спираль своеобразными загнутыми «рогами». Однако правильно ли это? Давайте рассмотрим оба варианта с точки зрения механики, заменив жидкость твёрдыми тяжёлыми шариками, скажем, стальными, катящимися по стальной трубке в вакууме (чтобы ничто не тормозило их движение, — ведь трение качения стали по стали очень мало). Под действием центробежных сил шарик сначала будет набирать нормальную (т.е. перпендикулярную к направлению вращения) скорость, а в закругляющемся конце «рога» передавать её ротору, меняя своё направление движения с нормального на тангенциальное, и затем «выпадать» из трубки наружу. Замечательный «вечный двигатель»! Но. Пока шарик двигается по нормали, он, по сути, набирает свою скорость за счёт вращения трубки, по которой он движется, т.е. преобразует тангенциальную скорость того участка трубки, по которому он катится, в свою нормальную скорость, отбирая на этом этапе кинетическую энергию ротора. Если посмотреть на него с точки зрения неподвижной оси вращения ротора, мы увидим, что шарик начинает двигаться не только от центра к периферии, но и вокруг оси вращения вместе с ротором, причём по мере удаления от центра вращения ротора его тангенциальная скорость нарастает, соответствуя тангенциальной скорости проходимого им участка трубки, которая прямо пропорциональна расстоянию до центра вращения. Передавая на завершающем участке траектории свою энергию стенкам трубки, а через неё — ротору, он лишь возвращает эту накопленную энергию обратно. Так что реально никакой прибавки энергии, а значит ускорения и возможности получить дополнительную работу, здесь нет. Если же вместо перпендикулярного «рога» шарик окажется в спирали, его тангенциальное ускорение не будет столь неотвратимым — он покатится внутри спирали, потихоньку смещаясь к её краю. Поэтому он не сможет отобрать у ротора так много энергии, но и передаст спирали также немного. Так что конечный результат будет таким же, как и в первом случае: при полном отсутствии трения шарик не наберёт тангенциальной скорости и просто «выпадет» из внешнего конца спирали, но часть энергии спирали (весьма малая) будет израсходована на то, чтобы придать шарику небольшую (по сравнению со скоростью шарика относительно самой спирали) нормальную скорость, перемещая его от центра вращения к периферии. Глядя от оси вращения ротора, мы увидим, что шарик не будет вращаться вокруг этой оси, а просто начнёт смещаться к периферии, чем-то напоминая звукоснимающую головку на граммофонной пластинке.
Немного истории
На самом деле и «рога», и плоская спираль не являются последним словом техники. Оба варианта конструкции известны уже не одну сотню лет и нередко использовались в качестве забавных фонтанов. Подобное устройство под названием «эолипил» ещё в античной Греции построил «отец механики» Герон Александрийский (II в. до н.э.). Однако эолипил работал на пару. А в 1750 г. его гидравлический вариант изобрёл венгерский учёный Янош Сегнер, поэтому сейчас такую конструкцию называют «сегнеровым колесом». И хотя за прошедшие века сегнеровы колёса создавали во множестве различных вариантов со всевозможными сочетаниями параметров (радиусы выхода жидкости и давление на входе, продольные и поперечные профили и сечения канала, число витков спирали и форма «рогов», скорость вращения и расход жидкости и пр.), никаких хоть сколько-нибудь достоверных сведений о проявлении в них «сверхъединичных» эффектов нет. Более того, сверхъединичных эффектов не наблюдается и в наиболее энергоэффективном варианте — при подаче в сопло перегретой жидкости, которая превращается в пар непосредственно во время расширения в сопле, как это происходит в реактивной гидропаровой турбине Зысина.
Резюме
Подводя общий итог, можно сказать, что механический центробежный «вечный двигатель» без изменения фазовых состояний рабочего тела или каких-то других немеханических способов получения дополнительной энергии невозможен в принципе — это лишь перераспределение энергии между отдельными элементами внутри системы без её увеличения или извлечения из окружающей среды, зато с неизбежными в реальном мире потерями на трение и рассеяние. ♦ Источник
Видео:Как работает центробежный насос? Основные типы конструкций центробежных насосовСкачать
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
💡 Видео
Двигатель Lifan 190F-R с редуктором и с много-дисковым центробежным сцеплениемСкачать
Насос центробежный 4 кВт К20/30Скачать
Мотор-улитка (вентилятор центробежный) 18,5кВт (пробный запуск на опилках для транспортировки)Скачать
Автоматическая муфта сцепления на вал 25 мм (Как работает центробежное сцепление)Скачать
Нагнетатели. Какой лучше? @EnginesViewСкачать
Эта штука способна летать! Опытная модель антигравитационного движетеля.Скачать
Что произойдет, если неправильно настроить центробежный регулятор оборотов на ДВС общего назначенияСкачать
Лекция 2.2 Центробежный насос тип ДСкачать
Удалён центробежный регулятор оборотов двигателя,как сделал работу газаСкачать
Центробежный насос. Помпа для полива. Двигатель МтзСкачать
Автоматическое сцепление: плюсы и минусыСкачать
Центробежный выключатель для электродвигателя Centrifugal switch for electric motorСкачать
Поставили центробежный регулятор оборотов от САГ.Скачать
Как работает торцевое уплотнение? / Центробежный насосСкачать
