Диференціально-планетарний перетворювач гравітаційної енергії в механічну силу

Реферат: UA 104796 U UA 104796 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до енергетичних установок, а саме до так званих "вічних двигунів", які використовують роботу природних сил інерції та гравітації, та може використовуватися у промисловості для будь-яких пристроїв, що потребують надання їм крутного моменту без прикладання додаткової енергії як привідні двигуни різних машин та механізмів. Механічними двигунами, використовуючими природні джерела енергії, є лопатеві колеса, що обертаються під дією потоків повітря чи води. Це вітряки, турбіни гідроелектростанцій тощо. Відома енергетична установка, що складається з вертикального вала-штанги з хитними радіальними напрямними для вантажів. Обертання вала-штанги забезпечується силами інерції, що виникають у результаті періодичного переміщення вантажів у радіальному напрямку при повороті вала-штанги. До складу такого пристрою входять декілька одночасно діючих механізмів, що суттєво ускладнює його конструкцію і знижує надійність роботи (див. патент RU 2051292, МПК F03G 3/00, опублікований 27.12.1995 р.). Відомий гравітаційний двигун B.C. Григорчука - перетворювач енергії, виконаний у формі тягарців, розміщених у вертикальних напрямних з можливістю переміщення у вертикальній площині і кінематично зв'язаних з силовими гідроциліндрами та валом двигуна. Рама інерційного збуджувала встановлена на напрямних з можливістю переміщення у поперечній площині і містить дві шестірні з дисбалансами, які входять у зачеплення один з одним, одна шестірня з'єднана з валом електродвигуна, встановленим на рамі, яка механічно з'єднана з нагнітальними гідроциліндрами перетворювача енергії, крім того вал двигуна з'єднаний через підвищувальний редуктор з генератором постійного струму, електрично підключеним до системи електрообладнання (див. патент RU 2072446, МПК F03G 3/00, опублікований 27.01.1997 р.). Недоліки цього технічного рішення зумовлені конструкцією гравітаційного двигуна: наявність тертя складових частин пристрою значною мірою знижує його потужність і, таким чином, його коефіцієнт корисної дії (ККД). Відомий енергетичний пристрій, що використовує потенційну енергію піднятого вантажу. Підйом вантажу в цьому пристрої забезпечується розхитуванням маятника під дією відцентрованого дебалансного віброзбудника. До складу пристрою входять корпус і підвішений до нього маятник, що складається з куліси і вантажу у вигляді двигуна, і кінематично зв'язаний муфтою зачеплення з механізмом навантаження (див. патент RU № 2022163, МКВ F03G 3/00, опублікований 30.10.94 p.). Недоліком цього технічного рішення є те, що при розхитуванні маятника на вантаж і віброзбудник діє переносна сила інерції, що викликає збільшення навантаження на двигун приводу віброзбудника і знижує ефективність роботи пристрою в цілому. Відомий маятниковий енергетичний пристрій, що містить корпус і підвішений до нього маятник, що складається з куліси і вантажу у вигляді двигуна і кінематично пов'язаний муфтою зачеплення з механізмом навантаження, що відрізняється тим, що на валу двигуна закріплений маховик, що взаємодіє за допомогою механізму зачеплення, наприклад у вигляді керованої муфти, з кулісою або корпусом двигуна, куліса кінематично зв'язана з механізмом зачеплення, наприклад, у вигляді керованої муфти, з корпусом маятника, маховик пружиною сполучений із кулісою, а маховик і куліса оснащені датчиками кута повороту і швидкості (див. патент UA № 30298, МКВ F03G 3/00, опублікований 21.03.2001 р.) Недоліками цього технічного рішення є складність конструкції пристрою. Відомий двигун "ПЕРПЕТУМ МОБІЛЕ", який має каркас, на якому встановлено п'ять головних валів та п'ять зубчастих коліс, кожне з яких обладнане нерухомо встановленим плечем, на вільному кінці якого закріплена вага, і рухомо зв'язано з плечем відповідного головного вала, при цьому кожне зубчасте колесо обладнане відповідним механізмом протиповороту, який нерухомо встановлений на плечі головного вала, та двома сегментами зубчастої рейки, що закріплені на каркасі, а всі головні вали зв'язані між собою ланцюговою передачею. Ланцюгова передача виконана у вигляді ланцюга та п'яти зубчастих коліс ланцюгової передачі, кожне з яких встановлене на відповідному головному валу, і які зв'язані між собою. Кожний сегмент зубчастої рейки виконаний таким чином, що його довжина дорівнює половині довжини кола зубчастого колеса. Кожні два сегменти зубчастої рейки виконані у вигляді пари, встановленої відносно відповідної осі головного вала, і виготовлені та розташовані таким чином, що сектор кожного сегмента зубчастої рейки дорівнює 52°, а вільний сектор між ними дорівнює 76° (див. патент UA на винахід № 105755, МПК F03G 3/00, F03B 17/04, опублікований 10.06.2014 р.). Недоліками цього технічного рішення є складність конструкції пристрою. 1 UA 104796 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, є "вічний двигун", що містить робоче колесо, встановлене на осі обертання та тягар. У якості робочого колеса та тягаря використані відповідно центральне колесо та сателіт планетарного механізму, водило якого встановлене на окремій осі, де є шестірня, яка взаємодіє як з сателітом, так і з шестірнею, скріпленою з центральним колесом, причому параметри зубчастих коліс обрані з умови нерухомості водила у його горизонтальному положенні. На периферії водила закріплений додатковий тягар (див. патент RU № 95122099, МПК F03G 7/00, опублікований 20.02.1998 p.). Цей пристрій, який має неурівноважений сателіт великої ваги з однієї сторони колеса, навіть за умови встановлення додаткового тягаря на водилі сателіта, не зрушиться з місця і не буде обертатися. Таким чином, задачу отримання енергії механічного обертального руху з енергії гравітаційного поля цей пристрій не вирішує. В основу корисної моделі поставлена задача створення гравітаційного двигуна з високим ККД, конструкція якого надасть можливість широко застосовувати його в промисловості, побуті і на транспорті та унеможливить шкідливий вплив на екологію, створить достойну конкуренцію традиційним двигунам внутрішнього згоряння, скоротить потреби в нафті і газі, як основних енергоносіях в теперішній час. Поставлена задача вирішується тим, що диференціально-планетарний перетворювач гравітаційної енергії в механічну силу, що містить центральне колесо, встановлене на горизонтальній осі обертання, і сателіт планетарного механізму, складається з двох розташованих в одній горизонтальній площині валів, на одному валу встановлені два водила, рухомо з'єднані кожне зі своїм важелем-ногою, які, в свою чергу, жорстко з'єднані двома зубчастими шестернями, взаємодіючими з зубчастими колесами за допомогою шарикопідшипників, встановлених через втулку на другому горизонтальному валу, при цьому, зубчасте колесо, яке з'єднує перше водило з першим важелем-ногою, взаємодіє з центральним зубчастим колесом-сонцем та з кільцевою зубчастою шестірнею-короною, а зубчаста шестірня, яка з'єднує друге водило з другим важелем-ногою, взаємодіє з планетарним зубчастим сектором та з взаємодіючою з кільцевою зубчастою шестірнею-короною кільцевою зубчастою шестірнею, жорстко з'єднаною з кронштейном, який через дві шестерні взаємодіє з планетарним зубчастим вінцем та з зубчастою шестірнею, яка, знаходячись в зчепленні з кільцевою зубчастою шестірнею-короною - диференціалом, через зубчасті шестерні, послідовно-паралельно впливаючі одна на одну та через косинку на зубчасті шестерні, жорстко змонтовані на валу механізму, впливає на важіль-руку з вагою. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак корисної моделі і технічним результатом полягає в наступному. Завдяки тому, що диференціально-планетарний перетворювач гравітаційної енергії в механічну силу складається з двох розташованих в одній горизонтальній площині валів, на одному валу встановлені два водила, рухомо з'єднані кожне зі своїм важелем-ногою, які, в свою чергу, жорстко з'єднані двома зубчастими шестернями, взаємодіючими з зубчастими колесами за допомогою шарикопідшипників, встановлених через втулку на другому горизонтальному валу, при цьому, зубчасте колесо, яке з'єднує перше водило з першим важелем-ногою, взаємодіє з центральним зубчастим колесом-сонцем та з кільцевою зубчастою шестірнеюкороною, а зубчаста шестірня, яка з'єднує друге водило з другим важелем-ногою, взаємодіє з планетарним зубчастим сектором та з взаємодіючою з кільцевою зубчастою шестірнеюкороною кільцевою зубчастою шестірнею, жорстко з'єднаною з кронштейном, який через дві шестерні взаємодіє з планетарним зубчастим вінцем та з зубчастою шестернею, яка, знаходячись в зчепленні з кільцевою зубчастою шестірнею-короною - диференціалом, через зубчасті шестерні, послідовно-паралельно впливаючі одна на одну та через косинку на зубчасті шестерні, жорстко змонтовані на валу механізму, впливає на важіль-руку з вагою, пристрій, що заявляється, є гравітаційним двигуном з високим ККД, конструкція якого надає можливість широко застосовувати його в промисловості, побуті і на транспорті та унеможливлює шкідливий вплив на екологію, створює достойну конкуренцію традиційним двигунам внутрішнього згоряння, скорочує потреби в нафті і газі, як основних енергоносіях в теперішній час. Технічна суть та принцип роботи запропонованого пристрою пояснюються кресленнями, де на фиг. 1 зображений його загальний вигляд, а на фіг. 2 зображена кінематична схема пристрою. На фіг. 1, 2 зображено: 1 - перше водило; 2 - перший важіль-нога; 3 - зубчаста шестірня; 2 UA 104796 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4-друге водило; 5 - другий важіль-нога; 6 - зубчаста шестірня; 7 - центральне зубчасте колесо - сонце; 8 - кільцева зубчаста шестірня-корона - диференціал; 9 - кільцева зубчаста шестірня; 10 - планетарний зубчастий сектор; 11 - планетарний зубчастий вінець; 12 - кронштейн; 13 - зубчаста шестірня; 14 - зубчаста шестірня; 15 - косинка; 16 - зубчаста шестірня; 17 - проміжна зубчаста-шестірня; 18 - зубчаста шестірня; 19 - зубчаста шестірня; 20 - велика зубчаста шестірня; 21 - важіль-рука. Диференціально-планетарний перетворювач гравітаційної енергії в механічну, силу містить стояк, на якому розташований вал (не зображений), з закріпленими на ньому двома водилами. Перше водило 1 з'єднане з першим важелем-ногою 2 зубчастою шестірнею 3. Друге водило 4 з'єднане з другим важелем-ногою 5 зубчастою, шестірнею 6. Зубчаста шестірня 3 з'єднує пёрший важіль-ногу 2 з центральним зубчастим колесом-сонцем 7 і одночасно пов'язана з кільцевою зубчастою шестірнею-короною 8, яка є диференціалом. Другий важіль-нога 5, скріплений з другим водилом 4 зубчастою шестірнею 6, пов'язаний з кільцевою зубчастою шестірнею 9 та з планетарним зубчастим сектором 10, що розташований на планетарному зубчастому вінці 11. Кільцева зубчаста шестірня 9 жорстко з'єднана з кронштейном 12, на якому змонтовані зубчасті шестірні 13 та 14, які входять в зчеплення з кільцевою зубчастою шестірнею-короною 8. Всі зубчасті шестерні 3, 6, 7, 8, 9 послідовно-паралельно впливають одна на одну та через косинку 15, яка жорстко з'єднана з центральним колесом-сонцем 7, на зубчасту шестірню 16, яка взаємодіє з планетарним зубчастим вінцем 11 і з проміжною зубчастою шестірнею 17 та з зубчастою шестірнею 18, яка змонтована на валу механізму та жорстко з'єднана на ньому з зубчастою шестірнею 19. Зубчаста шестірня 19 взаємодіє з великою зубчастою шестірнею 20 і впливає на важіль-руку 21. Диференціально-планетарний перетворювач гравітаційної енергії в механічну силу працює наступним чином. Під дією гравітаційного поля Землі перший важіль-нога 2, що знаходиться у верхній робочій точці обертової частини механізму, переміщуючись другим вільним кінцем донизу, на кут менше 45°, обертає зубчасті шестірні 3 та 7. Зубчаста шестірня 3 жорстко з'єднана з першим важелемногою 2 та рухомо шарикопідшипником з першим водилом 1. Перший важіль-нога -2 прокручує центральне зубчасте колесо-сонце 7, і, таким чином, збільшує його кутову швидкість со за рахунок того, що кільцева зубчаста шестірня 8 тягне за собою перше водило 1 і працює за формулою 1+A/S, де А - діаметр кільцевої зубчастої шестірні-корони 8, яка в механізмі є диференціалом. S - діаметр центрального зубчастого колеса-сонця 7. При будь-яких діаметрах А та S завжди плюсується 1+ передаточне число на центральному зубчастому колесі 7. Відповідно на центральному зубчастому колесі 7 збільшується його кутова швидкість за рахунок того, що кільцева зубчаста шестірня-корона 8 тягне за собою перше водило 1. Під дією гравітаційного: поля Землі другий важіль-нога 5, з'єднаний рухомо шарикопідшипником з другим. водилом 4, знаходячись у верхній робочій точці, одночасно з першим важелем-ногою 2 переміщується другим вільним кінцем донизу на кут менше 45°, обертаючи зубчасту шестірню 6. Зубчаста шестірня 6 жорстко з'єднання з другим важелем-ногою 5 обертає кільцеву зубчасту шестірню 9 за рахунок другого водила 4 та планетарного зубчастого сектора 10. Кільцева зубчаста шестірня 9 прокручує кільцеву зубчасту шестірню-корону 8 та додатково зубчасті шестерні 13 та 14 і працює за формулою 1+A/S, де А - діаметр планетарного зубчастого сектора 10, a S - кільцевої зубчастої шестірні 9. Кільцева зубчаста шестірня 9 жорстко з'єднана з кронштейном 12, на кронштейні 12 змонтовані зубчасті шестерні 13 та 14. Зубчаста шестірня 14, обкочуючись по планетарному зубчастому вінцю 11, збільшує його кутову швидкість і обертає зубчасту шестірню 13, яка, відповідно, знаходячись у зачепленні з кільцевою зубчастою шестірнею-короною 8, додатково обертає її супротив годинникової стрілки. Зубчасті шестерні 3, 6, 7, 8, 9, послідовно-паралельно впливаючи одна на одну, сумарно створюють кутову 3 UA 104796 U 5 10 швидкість через косинку 15 на зубчасту шестірню 16. Зубчаста шестірня 16, обкочуючись по планетарному зубчастому вінцю 11, збільшує його кутову швидкість і обертає проміжну зубчасту шестірню 17 та зубчасту шестірню 18, змонтовану на валу механізму. Зубчасті шестерні 18 та 19 жорстко з'єднані на валу між собою. Зубчаста шестірня 19, отримавши сумарну кутову швидкість від зубчастих шестерень 7, 8, 14, 16 і 18 з великим передаточним числом, обертає велику зубчасту шестірню 20, підіймаючи важіль-руку 21 на кут 90° і більше з вагою, що перевищує вагу двох важелів-ніг 2 та 5, при тому, що їх довжина сумарно перебільшує довжину важеля-руки 21. При введенні у механізм другого важеля-ноги 5, який взаємодіє з шестернями 6, 9, 13, 14, порушується Закон збереження енергії, тому що при збільшенні кутової швидкості ω на зубчастих шестернях 14 та 16, вони додатково обертають зубчасті шестерні 3, 7, 8 і забезпечують, завдяки великому передаточному числу на виході механізму, хід важеля-руки 21. Використання даного технічного рішення дозволяє створити крутний момент для будь-яких пристроїв, що того потребують, без надання додаткової енергії. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 Диференціально-планетарний перетворювач гравітаційної енергії в механічну силу, що містить центральне колесо, встановлене на горизонтальній осі обертання, і сателіт планетарного механізму, який відрізняється тим, що перетворювач гравітаційної енергії складається з двох розташованих в одній горизонтальній площині валів, на одному валу встановлені два водила, рухомо з'єднані кожне зі своїм важелем-ногою, які, в свою чергу, жорстко з'єднані двома зубчастими шестернями, взаємодіючими з зубчастими колесами за допомогою шарикопідшипників, встановлених через втулку на другому горизонтальному валу, причому зубчасте колесо, яке з'єднує перше водило з першим важелем-ногою, взаємодіє з центральним зубчастим колесом-сонцем та з кільцевою зубчастою шестірнею-короною, а зубчаста шестірня, яка з'єднує друге водило з другим важелем-ногою, взаємодіє з планетарним зубчастим сектором та з взаємодіючою з кільцевою зубчастою шестірнею-короною кільцевою зубчастою шестірнею, жорстко з'єднаною з кронштейном, який через дві шестерні взаємодіє з планетарним зубчастим вінцем та з зубчастою шестірнею, яка, знаходячись в зчепленні з кільцевою зубчастою шестірнею-короною - диференціалом, через зубчасті шестерні, послідовно-паралельно впливаючі одна на одну та через косинку на зубчасті шестерні, жорстко змонтовані на валу механізму, впливає на важіль-руку з вагою. 4 UA 104796 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5