Пристрій для створення сили спрямованого руху

Реферат: Пристрій для створення сили спрямованого руху матеріального об'єкта, який містить накопичувачі кінетичної енергії у вигляді групи спарених гіроскопів, встановлених на цьому матеріальному об'єкті навколо однієї, центральної, осі симетрії, причому група спарених гіроскопів складена з двох або більше пар спарених гіроскопів, а їх осі розташовані в одній площині, перпендикулярній до центральної осі симетрії. UA 120779 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ СТВОРЕННЯ СИЛИ СПРЯМОВАНОГО РУХУ UA 120779 U UA 120779 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується галузі машинобудування і може бути використана в транспортних засобах як пристрої, що тягнуть чи штовхають, і яким не потрібні точки опори. Можливе застосування в наземних та підземних, водних та підводних, повітряних та космічних, сферах діяльності, засобах зв'язку як генератор (передавач, випромінювач) інерційногравітаційного спрямованого поля із специфічним направленим полем. Можливе також застосування (явище генерацій) при взаємодії гравітаційного поля зовнішньої дії з кінетичними енергіями всіх тіл обертання. Можливе також застосування як пристрою, функціональна дія якого - орієнтація у просторі гравітаційного поля. Відомий пристрій для створення сили спрямованого руху матеріального об'єкта, який містить накопичувач кінетичної енергії у вигляді спареного гіроскопа, встановленого на цьому матеріальному об'єкті (патент України № 21824 кл. G01C19/02; B64G1/28). Недоліком відомого пристрою є те, що він забезпечує лише обертовий рух, має малу потужність. Крім того, в ньому відсутні симетрична, та радіально-симетрична системи утворення моментів та векторів (компенсованих) дії та протидії. Відомий пристрій для створення сили спрямованого руху матеріального об'єкта, який містить накопичувач кінетичної енергії у вигляді двох спарених гіроскопів, встановлених на цьому матеріальному об'єкті (патент України № 36021 кл. G01С19/02; В64G1/28). Конструктивно відомий пристрій містить несучу конструкцію, на якій встановлені на осях два гіроскопічні пристрої, складені з двох спарених гіроскопів. Недоліком відомого пристрою є те, що він забезпечує малу потужність. Крім того, в ньому відсутні симетрична та радіально-симетрична система моментів та векторів (компенсованих) дії та протидії. В конструкції закладені конструктивні умови експлуатації пристрою, що не уможливлюють роботу пристрою в усталеному режимі. В основу винаходу поставлено задачу в пристрої для утворення сили спрямованого руху матеріального об'єкта завдяки новій схемі виконання та розташування спарених гіроскопів забезпечити повну загальну площинно-просторову стабілізацію відносно головної осі пристрою та забезпечити симетричну та радіально-симетричну компенсовані системи моментів, швидкостей, векторів дії та протидії. Поставлена задача вирішується також тим, що в пристрої для утворення сили спрямованого руху матеріального об'єкта, який містить накопичувач кінетичної енергії у вигляді двох спарених гіроскопів, встановлених на цьому матеріальному об'єкті, відповідно до корисної моделі спарені гіроскопи встановлені навколо однієї, центральної осі симетрії, а їх осі розташовані в одній площині, перпендикулярній до центральної осі симетрії. Поставлена задача вирішується також тим, що пристрій для утворення сили спрямованого руху матеріального об'єкта, відповідно до корисної моделі, утворений однією або більше парами пристроїв, в яких спарені гіроскопи встановлені навколо однієї, центральної осі симетрії, а їх осі розташовані в одній площині, перпендикулярній до центральної осі симетрії. Зазначений пристрій для утворення сили спрямованого руху матеріального об'єкта може бути утворений двома пристроями, утвореними однією або більше парами пристроїв, в яких спарені гіроскопи встановлені навколо однієї, центральної осі симетрії, а їх осі розташовані в одній площині, перпендикулярній до центральної осі симетрії. Зазначений пристрій може також бути утворений шістьма пристроями, виконаними за п. 3, попарно розташованими під кутом 120°. За рахунок того, що в пристрої для утворення сили спрямованого руху матеріального об'єкта спарені гіроскопи встановлені навколо однієї, центральної, осі симетрії, а їх осі розташовані в одній площині, перпендикулярній до центральної осі симетрії, відбулось повне геометричне, просторове розвантаження центральної осі симетрії об'єкта та застосування й використання центральної спільної гіроскопічної реакції, що уможливило жорстку фіксацію осі у просторі. Разом з тим отримана фізична симетрія внутрішніх фізичних параметрів складових та їх моментів обертання відносно головної осі симетрії при повній компенсації реакцій швидкості примусового обертання накопичувачів кінетичної енергії відносно головної осі симетрії об'єкта. Корисна модель пояснюється кресленнями, на яких представлено: Фіг. 1 - схематично показаний поперечний переріз по осях спарених гіроскопів пристрою, в якому два спарені гіроскопи встановлені навколо однієї, центральної, осі симетрії, Фіг. 2 - переріз Фіг. 1 по А-А, Фіг. 3 - схема пристрою, утвореного двома пристроями, виконаними відповідно до Фіг. 1, Фіг. 4 - схема пристрою, утвореного чотирма пристроями, виконаними відповідно до Фіг. 1, Фіг. 5 - пристрій, утворений шістьма пристроями, виконаними по Фіг. 1, попарно розташованими під кутом 120°, 1 UA 120779 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Представлений на фігурі 1 пристрій для створення сили спрямованого руху містить накопичувачі кінетичної енергії 1, 2, 3 і 4, які поєднані в два спарені гіроскопи 5 і 6, встановлені на матеріальному об'єкті 7 навколо однієї, центральної осі 8, розташованої на осі симетрії пристрою, утвореного зазначеними двома спареними гіроскопами, а їх осі 9 і 10 розташовані в одній площині, перпендикулярній до центральної осі 8. Обидва спарені гіроскопи 5 і 6 розташовані на корпусі 11, встановленому з можливістю обертання навколо осі 8. Корпус 11 встановлений в матеріальному об'єкті 7 на опорних підшипниках 12 і 13 і на осі 8 на підшипниках 14 і 15. Спарені гіроскопи 5 і 6 мають приводи 17 і 18 та 19 і 20 для надання обертального руху, встановлені на осях 9 і 10 на підшипниках 21 і 22 та 23 і 24. Джерело живлення приводів умовно не показано. На Фіг. 3 схематично представлений пристрій, утворений двома описаними вище пристроями, позначеними позиціями 25 і 26, встановленими на матеріальному об'єкті 27 симетрично відносно уявної осі 28. На Фіг. 4 схематично представлений пристрій, утворений чотирма описаними вище по фігурі 1 пристроями, позначеними для послідовності позиціями 29, 30, 31 і 32, встановленими на матеріальному об'єкті 33 симетрично відносно уявної осі симетрії 34 цього об'єкта. На Фіг. 5 схематично представлений пристрій, утворений шістьма описаними вище по Фігурі 1 пристроями, позначеними для послідовності позиціями 35, 36, 37, 38, 39 і 40, встановленими на матеріальному об'єкті 41 симетрично відносно уявної осі симетрії 42 цього об'єкта, попарно розташованими під кутом 120°. Шість зазначених пристроїв можуть бути також розташованими на сторонах шестикутника. Представлений на фігурі 1 пристрій працює, а, отже, утворює силу спрямованого руху матеріального об'єкта 7 наступним чином. Спареним гіроскопам 5, 6 надають обертального руху приводи 17 і 18 та 19 і 20. Відповідно, накопичувачі 1, 2, 3 і 4 накопичують кінетичну енергію обертання. При цьому вони, їх швидкість, їх вага та геометричні розміри повинні бути однаковими - ідентичними. Необхідна вимога до функціональної дії конструкції. Вісь 8 повинна бути жорстко зафіксована у просторі (показано на Фіг. 2). За умови досягнення певних, необхідних рівних величин кінетичної енергії обертання всіма накопичувачами 1, 2, 3, і 4 корпус конструкції 11 починає свій рух на підшипниках обертання 14 та 15 як збурювач навколо осі 8. В цю ж мить у фізичних тілах 1, 2, 3 і 4 накопичувачів відбувається поєднання кінетичних енергій обертання цих тіл з кінетичною енергією їх примусового обертання навколо осі 8. Це поєднання породжує перерозподіл загальної кінетичної енергії у кожному фізичному тілі накопичувачів, і цей перерозподіл є однаковим та ідентичним відносно кожного накопичувача. Перерозподіл енергії є умовою появи градієнта як сили, а саме - внутрішньої спрямованої сили, її зовнішнім еквівалентом є сила тієї ж величини, але зворотного напрямку дії. Дії кожної з цих сил спрямовані на кожний накопичувач 1, 2, 3 і 4, їх фізичні тіла, та є однаковими - ідентичними. Дії кожної зовнішньої сили через фізичні тіла накопичувачів 1, 2, 3 і 4, жорстко посаджені осі 9, 10, корпус пристрою 11 та опорні підшипники 12 і 13 спрямовані на об'єкт 7. Накопичувачі 1, 2, 3, 4 рознесені у просторі та знаходяться у одній площині, і їх реакції відносно осі 8 є паралельні. Напрямок дії спільної сили залежить від напрямку обертання 4-х накопичувачів одночасно та напрямку їх обертання разом навколо осі 8 та може мати два напрямки дії відносно осі 8. Зміна напрямку дії спільної сили використовується для реверсу функції дії. В таблиці 1 показані можливі варіанти обертання накопичувачів відносно центральної осі пристрою (осі симетрії) та відносно своєї осі. 45 Таблиця 1 Пристрій на Фіг. 1 Варіанти Збурення 1 2 + 3 + 4 50 1 + + 2 + + НАКОПИЧУВАЧІ 3 + + 4 + + Напрямок руху ↑ ↓ Знаки + та - в колонках накопичувачів позначають напрямок обертання накопичувачів кожен відносно своєї осі: + рух за годинниковою стрілкою, - рух проти годинникової стрілки. осі накопичувачів лежать в одній площині та перпендикулярні головній осі пристрою (осі симетрії). Знаки + та - в колонці "Збурення" позначають напрямок обертання накопичувачів відносно центральної осі пристрою (осі симетрії): + рух за годинниковою стрілкою, - рух проти годинникової стрілки. 2 UA 120779 U 5 10 15 20 25 30 Термін "Збурення" означає, що прикладена (подана) енергія примусового обертання накопичувачів навколо головної осі пристрою. Величина дії залежить від величини швидкості, збурення, примусового обертання накопичувачів навколо осі 8 за умови достатньо накопиченої кінетичної енергії обертання накопичувачами 1, 2, 3 і 4 як кожного, так і однаково разом і величини і напрямку обертання. Достатня умова визначається компенсацією однією четвертою ваги пристрою при його функціонуванні. Загальна дія на об'єкт 7 має дві складові. Спільна сила реакцій накопичувачів 1, 2, 3 і 4, що діє на об'єкт 7, та реакції, як момент сил обертання на примусове переміщення корпусу 11, а з ним і накопичувачів 1, 2, 3 і 4 навколо осі 8, які діють разом через опорні підшипники 12, 13 на об'єкт 7. Пристрій жорстко зафіксований у просторі. Представлений на фігурі 3 пристрій працює, а, отже, утворює силу спрямованого руху матеріального об'єкта 27 наступним чином. Остаточною дією пристрою, описаного по фігурі 1, є сила, що може мати два напрямки дії та нескомпенсована самим пристроєм зворотна реакція на примусове обертання накопичувачів навколо головної осі об'єкта за описом дії конструкції по фігурі 1. Отже, на фігурі 3 представлений пристрій, що складається з двох фігур по опису фігури 1, центральні симетричні осі яких жорстко та матеріально поєднані через об'єкт 27. Тобто, за допомогою другого пристрою компенсується нескомпенсована зворотна реакція як друга складова у загальних висновках опису дії пристрою по фігурі 1. Загальна дія пристроїв 25 та 26 відбувається по опису фігури 1 з деякими відмінностями. Тобто, група накопичувачів 25 пристрою має протилежний рух відносно руху накопичувачів 26 цього пристрою. Дії збурення є синхронними для пристроїв 25 та 26 та мають зустрічні напрямки як швидкостей обертання, так і їх зворотних реакцій де результатом поєднання є площинно поступальний рух у вигляді деякої площинно поступальної, нескомпенсованої швидкості об'єкта 27, що діє у напрямку поперечної середньої осі, що проходить через уявну середню вісь 28 об'єкта 27 в одному або іншому напрямку. Тобто дію пристрою 27 по дії зворотних реакцій можливо ототожнити з фізичною роботою пари обертань на площині. Конструкція на фігурі 3 має дві симетричні точки, які лежать на двох головних осях пристроїв 25 та 26, до яких буде прикладено сили однакової величини та одного напряму дії як суми реакцій, пристроїв 25 та 26. Осі пристроїв 25 та 26 є паралельні до уявної осі 28 об'єкту 27. Також буде складова деякої площинно поступальної нескомпенсованої швидкості, що діє у напрямку поперечної середньої осі, що проходить через уявну середню вісь 28 об'єкта 27 в одному або іншому напрямку, а також відсутня жорстка просторова фіксація об'єкта 27. Тобто пристрій не є фіксованим але остаточно не скомпенсований. В таблиці 2 показані можливі варіанти обертання накопичувачів відносно уявної осі 28 об'єкта 27 та відносно своєї осі. 35 Таблиця 2 Пристрій 25 Варіанти Збурення 1 2 + 3 + 4 Пристрій 26 Варіанти Збурення 1 + 2 3 4 + 40 45 1 + + 1 + + НАКОПИЧУВАЧІ 2 3 + + + + НАКОПИЧУВАЧІ 2 3 + + + + 4 + + 4 + + Напрямок руху ↑ ↓ Напрямок руху ↑ ↓ Знаки + та - в колонках накопичувачів позначають напрямок обертання накопичувачів кожен відносно своєї осі: + рух за годинниковою стрілкою, - рух проти годинникової стрілки. Осі накопичувачів лежать в одній площині та перпендикулярні головній осі пристрою (осі симетрії). Знаки + та - в колонці "Збурення" позначають напрямок обертання накопичувачів відносно центральної осі пристрою (осі симетрії): + рух за годинниковою стрілкою, - рух проти годинникової стрілки. Представлений на фігурі 4 пристрій працює, а отже, утворює силу спрямованого руху матеріального об'єкта 33 наступним чином. Остаточною дією пристрою, показаного на фігурі 3, є дія двох симетрично розташованих сил однакової величини та одного напрямку, дії, які є ідентичними одна одній, та деякої площинно поступальної швидкості об'єкта. Тобто пристрій не 3 UA 120779 U 5 10 є фіксованим у просторі, і остаточно не скомпенсований. Отже, на фігурі 4 представлений пристрій, що складається з двох фігур по опису до фігури 3 або чотирьох фігур по опису до фігури 1. Беремо за основу побудови даного пристрою опис до фігури 3. Центральні симетричні осі конструкції 29, 30, 31, 32 жорстко та матеріально поєднані через об'єкт 33. Діями пристроїв 29 та 30, показаних на фігурі 4, та описаними до фігур 1 та 3, повторюють дію подібної конструкції по опису 3. Діями пристроїв 31 та 32, показаними на фігурі 4 та описаними до фігур 1 та 3, повторюють дію іншої подібної конструкції по опису 3. Дія іншої подібної конструкції, що виконана пристроями 31 та 32 є в дечому протилежною відносно дії подібної конструкції, що здійснюється пристроями 29 та 30. Необхідні напрямки обертань всіх накопичувачів та напрямки обертань всіх збурень занесені у загальну таблицю. Таблиця 3 Пристрій 29 Варіанти Збурення 1 2 + 3 + 4 Пристрій 30 Варіанти Збурення 1 + 2 3 4 + Пристрій 31 Варіанти Збурення 1 2 + 3 + 4 Пристрій 32 Варіанти Збурення 1 + 2 3 4 + 15 20 25 30 1 + + 1 + + 1 + + 1 + + НАКОПИЧУВАЧІ 2 3 + + + + НАКОПИЧУВАЧІ 2 3 + + + + НАКОПИЧУВАЧІ 2 3 + + + + НАКОПИЧУВАЧІ 2 3 + + 1 + 4 + + 4 + + 4 + + 4 + + Напрямок руху ↑ ↓ Напрямок руху ↑ ↓ Напрямок руху ↑ ↓ Напрямок руху ↑ ↓ Знаки + та - в колонках накопичувачів позначають напрямок обертання накопичувачів кожен відносно своєї осі: + рух за годинниковою стрілкою, - рух проти годинникової стрілки. Осі накопичувачів лежать в одній площині та перпендикулярні головній осі пристрою (осі симетрії). Знаки + та - в колонці "Збурення" позначають напрямок обертання накопичувачів відносно центральної осі пристрою (осі симетрії): + рух за годинниковою стрілкою, - рух проти годинникової стрілки. Завдяки виконанню дій, які відповідають таблиці № 3, пристроєм, площинно-поступальні швидкості умовних конструкцій, виконаних пристроями 29 та 30 раніше зазначеної подібної конструкції та пристроями 31 та 32 раніше зазначеної подібної конструкції взаємно компенсуються. Фізична компенсація відбувається за рахунок матеріалу загального корпусу конструкції. Загальні реакції кожного пристрою 29, 30, 31, 32 на фігурі 4, у вигляді сил є однаковими по величині та одного напрямку дії та є ідентичними. Пристрій, показаний на фігурі 4, одержує нову якість, яка наділяє конструкцію особливими можливостями. Пристрій є просторово-стабілізований з можливістю переміщення вздовж головної осі 34 об'єкта 33, у двох напрямах. Рух пристрою може бути здійсненим як в усталеному, так і в імпульсному режимах. Представлений на фігурі 5 пристрій працює, а, отже, створює силу спрямованого руху матеріального об'єкта 41 наступним чином. Остаточною дією пристрою по опису до фігури 3 є дія двох симетрично розташованих сил однакової величини та одного напрямку дії, які є ідентичними, та деякої площинно поступальної швидкості об'єкта, показаного на Фігурі 3. Пристрій не є фіксованим у просторі, але остаточно не скомпенсований. На Фігурі 5 4 UA 120779 U 5 10 представлений пристрій, що складається з трьох пристроїв по опису 3 або шістьох пристроїв 35, 36, 37, 38, 39, 40 по опису до фігури 1. Беремо за основу побудови даного пристрою пристрої по опису до фігури 3, осі симетрії яких розташовані відносно одна до однієї під кутом 120 градусів, як показано на фігурі 5. При такому геометричному розташуванні пристроїв відбувається повна нейтралізація їх площинно-поступальних швидкостей за умови повної подібності цих пристроїв та збереженням їх основних функцій дії. Тобто, кожні загальні реакції кожного пристрою 35, 36, 37, 38, 39, 40 фігури 5 у вигляді сил рівних по величині та одного направлення будуть діяти на об'єкт 41. Необхідні напрямки обертань усіх накопичувачів та напрямки обертань усіх збурень по фігурі 5 - занесені до таблиці 4. Завдяки виконанню дій, які відповідають таблиці 4, пристроєм виконуються в повній мірі функціональні дії об'єкту 41. Пристрій є просторовостабілізований з можливістю переміщення пристрою вздовж уявної осі симетрії 42 як об'єкта 41. Таблиця 4 Пристрій 35 Варіанти Збурення 1 + 2 3 + 4 Пристрій 36 Варіанти Збурення 1 2 + 3 4 + Пристрій 37 Варіанти Збурення 1 + 2 3 + 4 Пристрій 38 Варіанти Збурення 1 ?. + 3 4 + Пристрій 39 Варіанти Збурення 1 + 2 3 + 4 Пристрій 40 Варіанти Збурення 1 2 + 3 4 + 15 20 1 + + 1 + + 1 + + 1 + + 1 + + 1 + + НАКОПИЧУВАЧІ 2 3 + + НАКОПИЧУВАЧІ 2 3 + + + + НАКОПИЧУВАЧІ 2 3 + + + + НАКОПИЧУВАЧІ 2 3 + + + + НАКОПИЧУВАЧІ 2 3 + + + + НАКОПИЧУВАЧІ 2 3 + + + + 4 + + 4 + + 4 + + 4 + + 4 + + 4 + + Напрямок руху ↑ ↓ Напрямок руху ↑ ↓ Напрямок руху ↑ ↓ Напрямок руху ↑ ↓ Напрямок руху ↑ ↓ Напрямок руху ↑ ↓ Знаки + та - в колонках накопичувачів позначають напрямок обертання накопичувачів кожен відносно своєї осі: + рух за годинниковою стрілкою, - рух проти годинникової стрілки. Осі накопичувачів лежать в одній площині та перпендикулярні головній осі пристрою (осі симетрії). Знаки + та - в колонці "Збурення" позначають напрямок обертання накопичувачів відносно центральної осі пристрою (осі симетрії): + рух за годинниковою стрілкою, - рух проти годинникової стрілки. Запропонований пристрій можуть забезпечити будь-яку необхідну потужність та роботу пристрою в усталеному режимі. 5 UA 120779 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 1. Пристрій для створення сили спрямованого руху матеріального об'єкта, який містить накопичувачі кінетичної енергії у вигляді групи спарених гіроскопів, встановлених на цьому матеріальному об'єкті навколо однієї, центральної, осі симетрії, який відрізняється тим, що група спарених гіроскопів складена з двох або більше пар спарених гіроскопів, а їх осі розташовані в одній площині, перпендикулярній до центральної осі симетрії. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що він утворений двома парами спарених гіроскопів. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що він утворений трьома парами спарених гіроскопів, розташованих під кутом 120°. 15 6 UA 120779 U 7 UA 120779 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8