Пристрій для отримання механічної енергії з магнітного поля постійного магніту

Реферат: UA 98136 U UA 98136 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до енергетичного машинобудування, а саме до пристроїв, в яких використовується явище збереження магнітної індукції у магнітотвердих матеріалах після усунення намагнічуючого магнітного поля. Постійні магніти довгий час зберігають своє магнітне поле без значних змін, незважаючи на те, що з цих магнітів беруть енергію. Це означає, що постійний магніт сам виробляє енергію під впливом свого залишкового магнітного поля. Відомий електродвигун, який перетворює електричну енергію у механічну за рахунок взаємодії електричного струму з магнітним полем постійного магніту (див. "Український Радянський Енциклопедичний Словник" в трьох томах, друге видання, 1986 рік, том 1, стор. 578). Коефіцієнт корисної дії таких двигунів нижче 100 %, тобто затрачується більше енергії, ніж отримується. Відомий побутовий холодильник, де як еластичний герметизатор для дверей використовується магнітно-твердий магнітодіелектрик (див. там же, том. 3, стор. 579). Тут при відкритті дверей затрачується робота по відриву дверей з магнітодіелектриком від корпусу з феромагнетику. При закритих дверях магнітодіелектрик не виконує ніякої роботи, бо нема переміщення. Коли магнітодіелектрик знаходиться на такій відстані від корпусу, де діють сили притягання, і притягується до корпусу, то ця робота не більша, ніж робота, затрачена на відкриття дверей. Таким чином, недоліком цього пристрою є те, що він не дає виграшу в енергії. Найбільш близьким аналогом є електродинамічний гучномовець, в якому для перетворення електричних коливань звукових частот в механічні використовують взаємодію магнітного поля постійного магніту із струмом у котушці, яка рухається (див. "Велика Радянська Енциклопедія, вид. 3-е, 1978 р., том 30, стор. 56). Недоліком цього гучномовця є те, що він не дає виграшу в енергії (ККД його нижче 100 %), а також те, що він не може працювати автономно без споживання електроенергії котушкою. В основу корисної моделі поставлена задача перетворення енергії магнітного поля постійного магніту в механічну енергію з позитивною різницею між отриманою і затраченою енергіями, а також забезпечення автономної роботи пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що після притягання якорем силового постійного магніту, з якого бере енергію споживач механічної енергії, якір відсувається від цього магніту в напрямку поперек притягальної поверхні за допомогою зворотної пружини і пересуваючого постійного магніту (або вручну), а зворотний хід силового постійного магніту відбувається за допомогою зворотної пружини для повзуна. Суть корисної моделі пояснює креслення. На фіг. 1 показана схема пристрою для отримання механічної енергії з магнітного поля постійного магніту (вихідне положення), на фіг. 2 - пристрій в кінці робочого ходу, на фіг. 3 варіант пристрою при пересуванні якоря вручну (пристрій в кінці робочого ходу), на фіг. 4 варіант пристрою при пересуванні якоря вручну (пристрій у вихідному положенні). Пристрій складається з силового постійного магніту 1, пересуваючого постійного магніту 2, повзуна 3, на якому жорстко закріплені силовий та пересуваючий постійні магніти, якоря 4, жорстко закріпленого на повзуні 7, зворотної пружини 5 для повзуна 3, зворотної пружини 6 для якоря 4, роликів кочення 8, по яких перекочується повзун 7. Ланкою відбору потужності є повзун 3. Повзуни 3 і 7 виготовлені з пара- або діамагнетиків (наприклад, латуні), щоб виключити притягання повзуна 7 до силового постійного магніту 1, а також зменшити вплив цих повзунів на магнітні поля постійних магнітів 1 і 2. Пристрій працює таким чином. У вихідному положенні (фіг. 1) силовий постійний магніт 1 притягується до якоря 4 і, переборюючи зусилля пружини 5, здійснює робочий хід. В кінці робочого ходу (фіг. 2) пересуваючий постійний магніт 2, переборюючи зусилля пружини 6, притягує якір 4 поперек магнітних силових ліній притягальної поверхні силового постійного магніту 1, який перестає притягуватися до якоря 4 і, завдяки зусиллю пружини 5, здійснює зворотний хід, переборюючи зусилля тертя між магнітом 2 і якорем 4 (0,1 від зусилля їх притягування), внаслідок чого якір перестав притягуватися до пересувального постійного магніту 2 і, завдяки зусиллю пружини 6, повертається у вихідне положення (фіг. 1), і цикл повторюється. У положенні на фіг. 2 якір 4 притягується до пересуваючого магніту 2 завдяки тому, що зусилля, необхідне для цього пересування дорівнює приблизно, 0,01 (коефіцієнт тертя кочення) від зусилля притягування силовим постійниммагнітом 1 якоря 4. У положенні на фіг. 1 якір 4 притягується до силового постійного магніту 1, тому що він знаходиться у зоні максимальної дії магнітного поля силового постійного магніту 1, а до пересуваючого постійного магніту 2 не притягується, тому що він не знаходиться у зоні максимальної дії пересуваючого постійного магніту 2, а також тому, що магнітне поле силового постійного магніту 1 сильніше, ніж у пересуваючого постійного магніту 2. Потужність пристрою можна регулювати шляхом 1 UA 98136 U 5 10 уповільнення повернення якоря 4 у вихідне положення за допомогою, наприклад, пневмогальма (не показане). При варіанті пересування якоря 4 вручну (фіг. 3) зворотний хід якоря 4 відбувається за рахунок пружини 6 після пересування якоря вручну праворуч, а робота силового постійного магніту 1 така ж, як і в попередній конструкції на фіг. 1; 2. Відбір потужності здійснюється від силового постійного магніту 1. При цьому варіанті спрощується конструкція пристрою. Затрачена енергія складається з первинного (одноразового) намагнічування силового і пересуваючого постійних магнітів та з енергії, необхідної для пересування якоря. Отримана енергія (багаторазове притягування силового постійного магніту якорем) більша, ніж затрачена енергія. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 1. Пристрій для отримання механічної енергії з магнітного поля постійного магніту, що містить силовий постійний магніт, якір, який притягує цей магніт, який відрізняється тим, що для отримання позитивної різниці між отриманою і затраченою енергіями якір пересувають поперек магнітних силових ліній притягальної поверхні силового постійного магніту за допомогою пересуваючого постійного магніту, жорстко закріпленого разом з силовим постійним магнітом на повзуні, що забезпечує зворотний хід повзуна за допомогою зворотної пружини для повзуна, зворотний хід якоря відбувається за допомогою зворотної пружини для якоря при зворотному ході повзуна, а ланкою відбору потужності є повзун. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для регулювання потужності пристрою шляхом уповільнення повернення якоря у вихідне положення, застосовують гальмування ходу якоря. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для спрощення конструкції пристрою пересування якоря поперек магнітних силових ліній силового постійного магніту здійснюють вручну, а ланкою відбору потужності є силовий постійний магніт. 2 UA 98136 U 3 UA 98136 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4