Авторы патента:
Миронов Виктор Владимирович
Болотаева Валентина Викторовна
Вледельцы патента:
Миронов Виктор Владимирович
Болотаева Валентина Викторовна
Использование: энергетика. Сущность изобретения: устройство содержит герметичный горизонтальный цилиндр, заполненный жидкостью, внутри которого размещен герметичный полуцилиндр с балластом заполненный воздухом для создания неравновесного состояния цилиндра, связанного с выходным валом. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. Изобретение относится к энергетике.
Известен гравитационный преобразователь энергии, в котором перемещение центра тяжести вращающейся массы, находящейся в цилиндре, создает крутящий момент на выходном валу.
Известное техническое решение имеет низкий КПД.
Техническим результатом изобретения является повышение КПД.
Данный результат достигается тем, что гравитационный преобразователь выполняют в виде неуравновешенной системы, которая в естественном своем стремлении к равновесию совершает положительную работу сил тяжести. Рабочий орган преобразователя автоматически и постоянно восстанавливает неравновесие за счет использования гравитационных сил. Таким образом, машина достигает заявляемой цели и выдает энергию, которую используют по известным техническим решениям.
Сущность изобретения состоит в устройстве герметического горизонтального цилиндра с жидкостью и валом по оси, опор вала, а также герметического понтона в виде полуцилиндра, шарнирно установленного на валу внутри цилиндра. Герметический полуцилиндр с балластом и с воздухом своим наличием в одной половине цилиндра с жидкостью обуславливает неравновесие последнего.
Преобразователь гравитационных сил в энергию постоянного действия, изображенный на фиг. 1 А-А, устроен из герметической горизонтальной цилиндрообразной емкости, т.е. цилиндра 1 со съемными плоскими стенками, и вала 2, который укреплен на опорах 3; на фиг.2 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.3 разрез В-В на фиг.1; на фиг.4 самоперекатный преобразователь в качестве гравитационного локомотива, перекатывающий по подъемному пути гравитационный энергоноситель; на фиг.5 разрез Г-Г на фиг.2.
Внутри емкости на валу шарнирно установлен понтон в форме герметического полуцилиндра 4 с балластом 5 и с воздухом или под вакуумом. Балласт укреплен внутри полуцилиндра в зоне горизонтального диаметра на максимальном удалении от вала.
Внутренние габаритные размеры цилиндра больше соответствующих внешних размеров полуцилиндра, поэтому последний имеет возможность свободного вращения вокруг вала. Полуцилиндр может быть не только понтоном, но и монолитным телом, например из синтетических материалов, с адекватными конструктивными характеристиками, а именно массы, размеров, силы тяжести.
Оставшееся от полуцилиндра внутреннее пространство цилиндра заполнено рабочей жидкостью 6 с центром тяжести 7. Сила тяжести полуцилиндра вместе с балластом равна, например, 30% от архимедовой силы, выталкивающей понтон.
Рабочая жидкость служит гравитационным энергоносителем. Силу тяжести ее массы используют для производства механической энергии при опускании вращением вокруг вала вместе с цилиндром.
В качестве рабочей жидкости может быть использован, например, водный раствор, либо другие неагрессивные жидкости с достаточно высоким удельным весом.
Цилиндр содержит задвижки 8 и 9 для залива жидкости и дренажа.
Устройство передачи механической энергии и ее использования выполнено по известным техническим решениям, например, через зубчатый пояс 10 на корпусе цилиндра, шестеренку 11, вал-коллектор 12, редуктор 20 и электрогенератор 21.
<Эффективную работу преобразователя обеспечивают объективные факторы, приведенные ниже и составляющие закономерность сущности изобретения.
Одну половину цилиндра заполняют жидкостью, а другую понтоном, масса которого вместе с балластом меньше, например в три раза, по сравнению с массой вытесненной им жидкости. Таким образом, создают неуравновешенную систему в виде цилиндра с жидкостью и полуцилиндром на валу.
На внутреннюю поверхность цилиндра действует одинаковое давление в каждой половине потому, что жидкость заполняет и то небольшое пространство, которое остается между полуцилиндром и цилиндром. Однако основная масса жидкости и ее центр тяжести расположены только в одной половине цилиндра, откуда сила тяжести проявляет действие и совершает работу при опускании во вращательном движении.
Полуцилиндр установлен на вал шарнирно и самостоятельно, т.е. отдельно от цилиндра. Полуцилиндр и цилиндр нейтральны. Они лишь на одном валу установлены. Нагрузки на вал от цилиндра и от полуцилиндра независимы. Более того, эти нагрузки противоположно направлены от цилиндра под действием силы тяжести вниз, а от полуцилиндра под действием архимедовой силы вверх.
В результате использования силы тяжести балласта и свободно-шарнирного крепления на валу, понтон-полуцилиндр смывается жидкостью и постоянно поддерживает свое естественное вертикальное положение в отведенной для него половине цилиндра при вращении последнего. Поэтому и неравновесие цилиндра сохраняется постоянно, а следовательно, и преобразователь работает постоянно.
Герметический горизонтальный цилиндр 1 под действием силы тяжести жидкости 6 с центром тяжести 7 совершает вращательное движение вокруг вала 2, который установлен на опорах 3. При этом центр тяжести опускается из горизонтального диаметра к вертикальному и сила тяжести жидкости производит механическую энергию.
Опускание жидкости вместе со своей половиной цилиндра в нижнюю зону отклоняет полуцилиндр 4 с балластом 5 от естественного вертикального положения.
Полуцилиндр под действие силы тяжести балласта возвращается в свое положение и тем самым обуславливает возвращение центра тяжести 7 к горизонтальному диаметру. Цилиндр снова совершает вращательное движение и работу силы тяжести жидкости. Таким образом, предлагаемое устройство постоянно работает.
Преобразователь может быть использован в качестве самоперекатного гравитационного локомотива (фиг.4). В этом случае цилиндр жестко соединяют с валом и устанавливают концами вала на два параллельных рельса подъемного пути. На концы вала надевают бандажи 14 и раму 15 с колесами для шестеренки 11.
Через шестеренку избыточную механическую энергию передают инертному гравитационному энергоносителю 13, исполненному как монолитный макет преобразователя. Преобразователь и инертный энергоноситель перекатом поднимают на заданную высоту, откуда опускают в исходную позицию с использованием работы сил тяжести их масс по известным техническим решениям.
Заявляемое изобретение имеет развитие в виде преобразователя периодического действия с противовесом см. фиг. 5, Г-Г.
Теперь полуцилиндр жестко соединяют с валом, а цилиндр устраивают вращаемым на валу. Балласт полуцилиндра расположен между горизонтальным и вертикальным диаметрами. Масса его увеличена до 50% архимедовой силы, выталкивающей понтон. В диаметрально противоположной от балласта зоне к цилиндру подвешен, перемещаемый за понтоном на канате по специальным рельсам, противовес 19. Его масса равна или меньше массы балласта, например, на 5 - 10% Противовес служит гравитационным усилителем массы жидкости. Для вращения полуцилиндра вместе с валом установлен привод 16. Для цилиндра устроен фиксатор 17, а на полуцилиндре фиксатор 18 для периодического скрепления с цилиндром.
Работа преобразователя периодического действия состоит из двух операций рабочей и восстановительной. Последнюю осуществляют следующим образом.
Отключают фиксатор 18, включают фиксатор 17 и привод 16. Полуцилиндр 4 вместе с валом 2 с балластом 5 и с противовесом 19 разворачивают на четверть оборота против часовой стрелки, если смотреть на фиг.5, Г-Г. Затем выключают привод, включают фиксатор 18 и рабочая позиция готова. Она идентична изображению на фиг.1, А-А. Рабочую, а именно энергопроизводительную операцию, осуществляют выключением фиксатора 17. Под действием силы тяжести рабочей жидкости и противовеса-усилителя цилиндр совершает работу при вращательном движении на четверть оборота, после чего цикл повторяют.
Затраты энергии приводом 16 равны лишь затратам на трения и на гидравлические сопротивления, т.к. полуцилиндр с балластом и противовесом является практически равновесной системой.
Для промышленного производства энергии необходимо множество преобразователей, скомпонованных в блоки.
Преобразователи периодического действия увеличивают надежность работы, позволяют управлять технологическим процессом, более мощные.
1. Преобразователь гравитационных сил, включающий герметическую горизонтальную цилиндрообразную емкость с валом по оси, опоры вала, передачу механической энергии, отличающийся тем, что он содержит внутри емкости в одной ее вертикальной половине рабочую жидкость в качестве гравитационного энергоносителя, а во второй шарнирно установленный на валу герметический понтон в форме полуцилиндра с балластом и обуславливающий своим наличием неуравновешенное положение емкости, вращательное ее движение вокруг вала и совершение работы силы тяжести жидкости при опускании, а отклоняемый полуцилиндр автоматически и постоянно возвращается в свое естественное положение и восстанавливает неравновесие емкости, чем и обеспечивает постоянную работу преобразователя.
2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что он установлен концами вала, жестко скрепленного с емкостью, на два рельса подъемного пути и используется в качестве гравитационного самоперекатного локомотива с буксированием на заданную высоту инертного гравитационного энергоносителя в виде макета преобразователя для последующего опускания в исходную позицию с производством работы сил тяжести.
3. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что он содержит гравитационный усилитель массы рабочей жидкости в виде противовеса балласту, привод вращения понтона через вал, фиксаторы положения цилиндра и полуцилиндра, а работа преобразователя состоит из двух операций рабочей и восстановительной.
4. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что понтон выполнен из материала с удельным весом меньше, чем у жидкости, например из пенопласта.
Рисунок 1,
Рисунок 2,
Рисунок 3,
Рисунок 4,
Рисунок 5.
Размещено на сайте 20.11.2013.
