Номер патенту: 94119

Опубліковано: 11.04.2011

Автор: Озтурк Мустафа Наджи

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб

Т) створення обертання навколо вихідної осі (11), при цьому згідно зі способом:

A) монтують тіло (2) для обертання відносно першої (4), другої (11) і третьої (16) осі, причому перша вісь (4) орієнтована відносно другої осі (11) під кутом (q) нахилу, друга вісь (11) складає вихідну вісь (11) двигуна (1), і обертання тіла (2) навколо третьої осі (16) приводить до зміни кута (q) нахилу;

B) обертають тіло (2) навколо першої осі (4) зі швидкістю обертання, більшою заданого значення;

C) прикладають крутний момент до тіла (2) відносно третьої осі (16) в напрямку збільшення кута (q) нахилу, коли перша вісь (4) знаходиться під вибраним кутом (q) нахилу відносно другої осі (11), який більше 0 градусів і менше 90 градусів;

D) обмежують обертання тіла (2) навколо третьої осі (16) в напрямку зменшення кута (q) нахилу, яке інакше б відбувалося в результаті зустрічного крутного моменту, так, що кут (q) нахилу першої осі (4) відносно другої осі (11) залишається більше 0 градусів і менше 90 градусів; щоб тим самим ініціювати або збільшувати швидкість обертання тіла (2) навколо другої осі (11) для створення рушійної сили.

2. Спосіб за п. 1, в якому додатково забезпечують додатковий зовнішній крутний момент до тіла (2) відносно вихідної осі (11) двигуна (1), щоб запобігати тимчасовій затримці.

3. Спосіб за п. 1, в якому додатково керують джерелом рушійної сили (12) так, щоб змушувати тіло (2) обертатися навколо першої осі (4) із згаданою швидкістю обертання, більшою, ніж задане значення.

4. Спосіб за п. 1 або 3, в якому вибраний кут (q) нахилу більше 10 градусів і менше 80 градусів.

5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, в якому додатково регулюють величину крутного моменту, що прикладається.

6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, в якому обертання тіла (2) навколо третьої осі (16) обмежують так, що кут (q) нахилу першої осі (4) відносно другої осі (11) більше 10 градусів і менше 80 градусів.

7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, в якому додатково регулюють кут (q) нахилу.

8. Спосіб за п. 7, що додатково містить етап, на якому вибирають бажану вихідну швидкість двигуна (1) і регулюють кут (q) нахилу в залежності від вибраної вихідної швидкості.

9. Спосіб за будь-яким за пп. 1-8, що додатково містить етап, на якому вибирають бажаний вихідний крутний момент двигуна (1) і регулюють кут (q) нахилу в залежності від вибраного вихідного крутного моменту.

10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-9, де на етапі обмеження запобігають будь-якому обертанню тіла (2) навколо третьої осі (16) в напрямку зменшення кута (q) нахилу.

11. Спосіб за будь-яким з пп. 1-10, в якому додатково використовують деяку кількість створюваної рушійної сили, щоб здійснювати етап обертання тіла (2) навколо першої осі (4) при режимному стані.

12. Спосіб за п. 11, в якому величина рушійної сили, використовуваної таким чином, достатня, щоб долати втрати енергії, виникаючі в результаті тертя внаслідок обертання тіла (2) навколо першої осі (4).

13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який використовується для приведення в рух виготовлюваного транспортного засобу.

14. Спосіб за п. 13, в якому транспортний засіб виконаний у вигляді дорожнього транспортного засобу.

15. Спосіб за п. 13, в якому транспортний засіб виконаний у вигляді повітряного судна.

16. Спосіб за п. 13, в якому транспортний засіб виконаний у вигляді плаваючого засобу.

17. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який використовується для приведення в дію конденсаційного насоса, який використовується для одержання подачі чистої води з атмосфери за допомогою охолоджування поверхні, яка піддається впливу атмосфери.

18. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який використовується для приведення в дію насоса, який використовується для видалення забруднення з атмосфери, змушуючи повітря з атмосфери піддаватись прокачуванню через фільтр.

19. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який використовується для вироблення електрики.

20. Двигун (1)

t) для створення обертання навколо вихідної осі (11), причому двигун (1) містить:

a) тіло (2), змонтоване для обертання відносно першої (2), другої (11) і третьої (16) осей, причому перша вісь (4) орієнтована відносно другої осі (11) під кутом (q) нахилу, а друга вісь (11) складає вихідну вісь (11) двигуна (1), при цьому обертання тіла (2) навколо третьої осі (16) приводить до зміни кута (q) нахилу;

при цьому

b) двигун (1) виконаний з можливістю забезпечення з'єднання джерела рушійної сили (12) з тілом (2), щоб змушувати його обертатися навколо першої осі (4) зі швидкістю обертання більшою, ніж задане значення;

c) засіб (15) для прикладення крутного моменту до тіла (2) відносно третьої осі (16) в напрямку збільшення кута (q) нахилу, коли перша вісь (4) знаходиться під вибраним кутом (q) нахилу відносно другої осі (11), який більше 0 градусів і менше 90 градусів;

d) засіб (15) для обмеження обертання тіла (2) навколо третьої осі (16) в напрямку зменшення кута (q) нахилу, яке інакше б відбувалося в результаті зустрічного крутного моменту так, що кут (q) нахилу першої осі (4) відносно другої осі (11) залишається більше 0 градусів і менше 90 градусів; щоб тим самим ініціювати або збільшувати швидкість обертання тіла (2) навколо другої осі (11) для створення рушійної сили.

21. Двигун (1) за п. 20, що додатково містить таке джерело рушійної сили (12), яке з'єднане з тілом (2) для того, щоб змушувати його обертатися навколо першої осі (4) зі швидкістю обертання більшою, ніж задане значення.

22. Двигун (1) за п. 21, що додатково містить засіб (17, 18, 19, 20) зворотного зв'язку для передачі рушійної сили від руху тіла (2) навколо другої осі (11) до джерела рушійної сили.

23. Двигун (1) за п. 22, в якому засіб (17, 18, 19, 20) зворотного зв'язку виконаний з можливістю передачі достатньої рушійної сили до джерела рушійної сили (12), щоб долати втрати енергії, виникаючі в результаті тертя внаслідок обертання тіла (2) навколо першої осі (4) при режимному стані.

24. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-23, що додатково містить засіб для керування джерелом рушійної сили (12), щоб змушувати тіло (2) обертатися навколо першої осі (4) із згаданою швидкістю обертання, більшою, ніж задане значення.

25. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-24, в якому засіб (15) прикладення крутного моменту виконаний з можливістю прикладення крутного моменту до тіла (2), коли вибраний кут (q) нахилу більше 10 градусів і менше 80 градусів.

26. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-25, що додатково містить засіб для регулювання величини крутного моменту, що прикладається засобом (15) прикладення крутного моменту.

27. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-26, в якому засіб (15) обмеження виконаний з можливістю обмеження обертання тіла (2) навколо третьої осі (16) так, що кут (q) нахилу першої осі (4) відносно другої осі (11) більше 10 градусів і менше 80 градусів.

28. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-27, що додатково містить засіб для регулювання кута (q) нахилу.

29. Двигун (1) за п. 25, що додатково містить засіб для вибору бажаної вихідної швидкості двигуна (1) і змушення засобу регулювання регулювати кут (q) нахилу в залежності від вибраної вихідної швидкості.

30. Двигун (1) за п. 28 або 29, що додатково містить засіб для вибору бажаного вихідного крутного моменту двигуна (1) і регулювання кута (q) нахилу в залежності від вибраного вихідного крутного моменту.

31. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-30, в якому засіб для прикладення крутного моменту (15) містить пружину.

32. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-30, в якому засіб для прикладення крутного моменту (15) містить один або більше елементів, вибраних з: гідравлічного циліндра; пневматичного циліндра і електромагнітного циліндра.

33. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-32, в якому засіб (15) обмеження виконаний з можливістю запобігання будь-якому обертанню тіла (2) навколо третьої осі (16) в напрямку зменшення кута (q) нахилу.

34. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-33, в якому засіб для прикладення крутного моменту (15) додатково служить як засіб (15) обмеження.

35. Двигун за будь-яким з пп. 20-33, в якому засіб (15) обмеження містить упор.

36. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-35, в якому перша (4) і друга (11) осі перетинаються.

37. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-36, в якому перша вісь (4) проходить по суті через центр маси тіла (2).

38. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-37, в якому друга вісь (11) проходить по суті через центр маси тіла (2).

39. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-35, в якому перша (4) і друга (11) осі не перетинаються, і кут (q) нахилу визначається як гострий кут між першою (4) і другою (11) осями, якщо дивитися вздовж напрямку найкоротшої лінії, що з'єднує першу (4) і другу (11) осі.

40. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-39, в якому тіло (2) є вісесиметричним відносно першої осі (4).

41. Двигун (1) за п. 40, в якому тіло (2) містить циліндр, товщина якого звужується від найбільшого значення, найближчого до першої осі, до найменшого значення у його периферії.

42. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-41, в якому тіло (2) виконане з матеріалу, що має високий модуль пружності.

43. Двигун (1) за п. 42, в якому модуль пружності більший 100 ГПа.

44. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-43, що додатково містить засіб для монтажу двигуна (1) до основи.

45. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-44, що додатково містить одну або більше врівноважувальних мас, встановлених для обертання навколо другої осі (11).

46. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-45, який використовується в блоці двигунів, кожний з яких містить засіб для змушення кожного з двигунів обертатися з по суті однаковою швидкістю обертання, але при різних відповідних фазових кутах, і засіб для об'єднання вихідної рушійної сили двигунів.

47. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-46, який використовується один або в блоці однакових двигунів для приведення в дію транспортного засобу.

48. Двигун (1) за п. 47, який використовується в транспортному засобі, який виконаний у вигляді дорожнього транспортного засобу.

49. Двигун (1) за п. 47, який використовується в транспортному засобі, який виконаний у вигляді повітряного судна.

50. Двигун (1) за п. 47, який використовується в транспортному засобі, який виконаний у вигляді плаваючого засобу.

51. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-46, який використовується один або в блоці однакових двигунів в генераторі електрики.

Текст

1. Спосіб Т) створення обертання навколо вихідної осі (11), при цьому згідно зі способом: A) монтують тіло (2) для обертання відносно першої (4), другої (11) і третьої (16) осі, причому перша вісь (4) орієнтована відносно другої осі (11) під кутом () нахилу, друга вісь (11) складає вихідну вісь (11) двигуна (1), і обертання тіла (2) навколо третьої осі (16) приводить до зміни кута () нахилу; B) обертають тіло (2) навколо першої осі (4) зі швидкістю обертання, більшою заданого значення; C) прикладають крутний момент до тіла (2) відносно третьої осі (16) в напрямку збільшення кута () нахилу, коли перша вісь (4) знаходиться під вибраним кутом () нахилу відносно другої осі (11), який більше 0 градусів і менше 90 градусів; D) обмежують обертання тіла (2) навколо третьої осі (16) в напрямку зменшення кута () нахилу, яке інакше б відбувалося в результаті зустрічного крутного моменту, так, що кут () нахилу першої осі (4) відносно другої осі (11) залишається більше 0 градусів і менше 90 градусів; щоб тим самим ініціювати або збільшувати швидкість обертання тіла (2) навколо другої осі (11) для створення рушійної сили. 2. Спосіб за п. 1, в якому додатково забезпечують додатковий зовнішній крутний момент до тіла (2) 2 (19) 1 3 14. Спосіб за п. 13, в якому транспортний засіб виконаний у вигляді дорожнього транспортного засобу. 15. Спосіб за п. 13, в якому транспортний засіб виконаний у вигляді повітряного судна. 16. Спосіб за п. 13, в якому транспортний засіб виконаний у вигляді плаваючого засобу. 17. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який використовується для приведення в дію конденсаційного насоса, який використовується для одержання подачі чистої води з атмосфери за допомогою охолоджування поверхні, яка піддається впливу атмосфери. 18. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який використовується для приведення в дію насоса, який використовується для видалення забруднення з атмосфери, змушуючи повітря з атмосфери піддаватись прокачуванню через фільтр. 19. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який використовується для вироблення електрики. 20. Двигун (1) t) для створення обертання навколо вихідної осі (11), причому двигун (1) містить: a) тіло (2), змонтоване для обертання відносно першої (2), другої (11) і третьої (16) осей, причому перша вісь (4) орієнтована відносно другої осі (11) під кутом () нахилу, а друга вісь (11) складає вихідну вісь (11) двигуна (1), при цьому обертання тіла (2) навколо третьої осі (16) приводить до зміни кута () нахилу; при цьому b) двигун (1) виконаний з можливістю забезпечення з'єднання джерела рушійної сили (12) з тілом (2), щоб змушувати його обертатися навколо першої осі (4) зі швидкістю обертання більшою, ніж задане значення; c) засіб (15) для прикладення крутного моменту до тіла (2) відносно третьої осі (16) в напрямку збільшення кута () нахилу, коли перша вісь (4) знаходиться під вибраним кутом () нахилу відносно другої осі (11), який більше 0 градусів і менше 90 градусів; d) засіб (15) для обмеження обертання тіла (2) навколо третьої осі (16) в напрямку зменшення кута () нахилу, яке інакше б відбувалося в результаті зустрічного крутного моменту так, що кут () нахилу першої осі (4) відносно другої осі (11) залишається більше 0 градусів і менше 90 градусів; щоб тим самим ініціювати або збільшувати швидкість обертання тіла (2) навколо другої осі (11) для створення рушійної сили. 21. Двигун (1) за п. 20, що додатково містить таке джерело рушійної сили (12), яке з'єднане з тілом (2) для того, щоб змушувати його обертатися навколо першої осі (4) зі швидкістю обертання більшою, ніж задане значення. 22. Двигун (1) за п. 21, що додатково містить засіб (17, 18, 19, 20) зворотного зв'язку для передачі рушійної сили від руху тіла (2) навколо другої осі (11) до джерела рушійної сили. 23. Двигун (1) за п. 22, в якому засіб (17, 18, 19, 20) зворотного зв'язку виконаний з можливістю передачі достатньої рушійної сили до джерела рушійної сили (12), щоб долати втрати енергії, виникаю 94119 4 чі в результаті тертя внаслідок обертання тіла (2) навколо першої осі (4) при режимному стані. 24. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-23, що додатково містить засіб для керування джерелом рушійної сили (12), щоб змушувати тіло (2) обертатися навколо першої осі (4) із згаданою швидкістю обертання, більшою, ніж задане значення. 25. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-24, в якому засіб (15) прикладення крутного моменту виконаний з можливістю прикладення крутного моменту до тіла (2), коли вибраний кут () нахилу більше 10 градусів і менше 80 градусів. 26. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-25, що додатково містить засіб для регулювання величини крутного моменту, що прикладається засобом (15) прикладення крутного моменту. 27. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-26, в якому засіб (15) обмеження виконаний з можливістю обмеження обертання тіла (2) навколо третьої осі (16) так, що кут () нахилу першої осі (4) відносно другої осі (11) більше 10 градусів і менше 80 градусів. 28. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-27, що додатково містить засіб для регулювання кута () нахилу. 29. Двигун (1) за п. 25, що додатково містить засіб для вибору бажаної вихідної швидкості двигуна (1) і змушення засобу регулювання регулювати кут () нахилу в залежності від вибраної вихідної швидкості. 30. Двигун (1) за п. 28 або 29, що додатково містить засіб для вибору бажаного вихідного крутного моменту двигуна (1) і регулювання кута () нахилу в залежності від вибраного вихідного крутного моменту. 31. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-30, в якому засіб для прикладення крутного моменту (15) містить пружину. 32. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-30, в якому засіб для прикладення крутного моменту (15) містить один або більше елементів, вибраних з: гідравлічного циліндра; пневматичного циліндра і електромагнітного циліндра. 33. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-32, в якому засіб (15) обмеження виконаний з можливістю запобігання будь-якому обертанню тіла (2) навколо третьої осі (16) в напрямку зменшення кута () нахилу. 34. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-33, в якому засіб для прикладення крутного моменту (15) додатково служить як засіб (15) обмеження. 35. Двигун за будь-яким з пп. 20-33, в якому засіб (15) обмеження містить упор. 36. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-35, в якому перша (4) і друга (11) осі перетинаються. 37. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-36, в якому перша вісь (4) проходить по суті через центр маси тіла (2). 38. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-37, в якому друга вісь (11) проходить по суті через центр маси тіла (2). 39. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-35, в якому перша (4) і друга (11) осі не перетинаються, і кут () нахилу визначається як гострий кут між першою (4) і другою (11) осями, якщо дивитися вздовж на 5 94119 6 прямку найкоротшої лінії, що з'єднує першу (4) і другу (11) осі. 40. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-39, в якому тіло (2) є вісесиметричним відносно першої осі (4). 41. Двигун (1) за п. 40, в якому тіло (2) містить циліндр, товщина якого звужується від найбільшого значення, найближчого до першої осі, до найменшого значення у його периферії. 42. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-41, в якому тіло (2) виконане з матеріалу, що має високий модуль пружності. 43. Двигун (1) за п. 42, в якому модуль пружності більший 100 ГПа. 44. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-43, що додатково містить засіб для монтажу двигуна (1) до основи. 45. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-44, що додатково містить одну або більше врівноважувальних мас, встановлених для обертання навколо другої осі (11). 46. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-45, який використовується в блоці двигунів, кожний з яких містить засіб для змушення кожного з двигунів обертатися з по суті однаковою швидкістю обертання, але при різних відповідних фазових кутах, і засіб для об'єднання вихідної рушійної сили двигунів. 47. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-46, який використовується один або в блоці однакових двигунів для приведення в дію транспортного засобу. 48. Двигун (1) за п. 47, який використовується в транспортному засобі, який виконаний у вигляді дорожнього транспортного засобу. 49. Двигун (1) за п. 47, який використовується в транспортному засобі, який виконаний у вигляді повітряного судна. 50. Двигун (1) за п. 47, який використовується в транспортному засобі, який виконаний у вигляді плаваючого засобу. 51. Двигун (1) за будь-яким з пп. 20-46, який використовується один або в блоці однакових двигунів в генераторі електрики. Даний винахід стосується двигунів, а конкретніше поворотних двигунів, які можуть подавати вихідну рушійну силу навколо вихідної осі у відповідь на вхідну поворотну силу навколо іншої осі. Коли на обертове тіло діє крутний момент навколо осі перпендикулярної осі обертання, це змушує саму вісь обертання обертатися навколо додаткової осі, яка перпендикулярна як осі крутного моменту, що прикладається, так і осі обертання. Це правило добре відоме. Винахідники даного винаходу виявили, що, коли вісь обертання тіла (що називається нижче як перша вісь) вимушена обертатися навколо (а) другої осі (що називається нижче як вихідна вісь), яка розташована під гострим кутом до осі обертання тіла, і (b) третьої осі (що називається нижче як вісь нахилу), яка розташована по суті перпендикулярно і до першої і другої осей, прикладення крутного моменту навколо осі нахилу в напрямку такому, щоб збільшувати гострий кут, примушує першу вісь обертатися навколо вихідної осі. Коли швидкість обертання тіла перевищує певне критичне значення, цей крутний момент, що прикладається, породжує реактивний крутний момент більшої величини, ніж у крутного моменту, що прикладається, і який направлений навколо осі нахилу, але в протилежному напрямку. Цей реактивний крутний момент змушує першу вісь обертатися навколо осі нахилу в напрямку такому, щоб зменшувати кут нахилу. Однак, якщо це обертання навколо осі нахилу обмежене, наприклад, механічним засобом, тоді швидкість обертання тіла навколо вихідної осі збільшується, таким чином, породжуючи корисне джерело рушійної сили. Потрібно розуміти, що з такою системою засіб, який використовується, щоб обмежувати це обертання, не вимагає джерела енергії і, таким чином, підвищує коефіцієнт корисної дії двигуна. Щоб зрозуміти ці ефекти, корисно розглянути положення, коли тіло вимушене обертатися при різних швидкостях. У тривіальній ситуації, в якій тіло зовсім не обертається навколо першої осі, прикладення крутного моменту навколо осі нахилу в такому напрямку, щоб збільшувати величину гострого кута, приводить просто до відповідного обертання першої осі навколо осі нахилу в такому напрямку, щоб збільшувати кут нахилу. Якщо тіло вимушене обертатися зі швидкістю обертання, яка менша критичного значення, тобто два результуючих обертання першої осі: є не тільки обертання першої осі навколо осі нахилу в напрямку такому, щоб збільшувати кут нахилу, як із випадком нерухомого тіла, але є також обертання першої осі навколо вихідної осі. В міру того, як швидкість обертання тіла збільшується, швидкість обертання першої осі навколо осі нахилу зменшується, тоді як швидкість обертання першої осі навколо вихідної осі збільшується. Коли швидкість обертання тіла досягає критичного значення, все ще існує обертання першої осі навколо вихідної осі, але тепер більше немає ніякого обертання першої осі навколо осі нахилу. При швидкостях обертання вищих критичної швидкості знову існує два обертання першої осі, тобто як навколо вихідної осі, так і осі нахилу, але в цьому випадку обертання навколо осі нахилу в напрямку такому, щоб зменшувати кут нахилу. Тільки тоді, коли швидкість обертання тіла вища критичної швидкості, двигун здатний створювати корисну рушійну силу. Оскільки існує затримка між часом, при якому прикладають крутний момент, і часом, при якому це приводить до бажаної швидкості обертання першої осі навколо вихідної осі двигуна внаслідок інертності тіла, в деяких обставинах переважно скорочувати цю затримку, прикладаючи додатковий зовнішній крутний момент до тіла навколо вихідної осі двигуна з тим, щоб ініціювати або прис 7 корювати це обертання. Це могло б бути досягнуто, наприклад, обертанням фізично вихідного вала двигуна або вручну, або за допомогою додаткового двигуна. Було виявлено, що критичне значення швидкості обертання тіла, змінюється в залежності від розміру тіла, щільності матеріалу тіла, кута нахилу, величини крутного моменту і певних умов навколишнього середовища, таких як температура зовнішнього середовища і вологість. Дані винахідники експериментально виявили, що вхідна рушійна сила, що подається до тіла, щоб змушувати його обертатися, використовується, щоб створювати вихідну рушійну силу у вигляді обертання тіла навколо цієї вихідної осі з надзвичайно високим коефіцієнтом корисної дії, і що двигун, виконаний відповідно до цього правила був би, тому, особливо корисний. Таким чином, згідно з першим аспектом даного винаходу забезпечений двигун для створення обертання навколо вихідної осі, причому двигун містить: тіло, змонтоване для обертання відносно першої, другої і третьої осей, причому перша вісь орієнтована відносно другої осі під кутом нахилу, а друга вісь складає вихідну вісь двигуна, при цьому обертання тіла навколо третьої осі приводить до зміни кута нахилу, при цьому двигун виконаний з можливістю з'єднання джерела рушійної сили з тілом, щоб змушувати його обертатися навколо першої осі зі швидкістю обертання більшою, ніж задане значення; засіб для прикладення крутного моменту до тіла відносно третьої осі в напрямку збільшення кута нахилу, коли перша вісь знаходиться під вибраним кутом нахилу відносно другої осі, який більше 0 градусів і менше 90 градусів, щоб тим самим створювати зустрічний крутний момент навколо третьої осі в напрямку зменшення кута нахилу; і засіб для обмеження обертання тіла навколо третьої осі в напрямку зменшення кута нахилу, що інакше б відбувалося в результаті зустрічного крутного моменту так, що кут нахилу першої осі відносно другої осі залишається більше 0 градусів і менше 90 градусів, щоб за допомогою цього ініціювати або збільшувати швидкість обертання тіла навколо другої осі для створення рушійної сили. Дані винахідники виявили, що з таким компонуванням коефіцієнт корисної дії двигуна надзвичайно високий. Крім того, засіб прикладення крутного моменту легко діє як перемикач, який робить можливим створення вихідної рушійної сили. Як згадано вище, оскільки засіб обмеження обертання не рухається, він може бути складений чисто механічним засобом, який не вимагає джерела енергії, тим самим вносячи внесок у високий коефіцієнт корисної дії двигуна. Засіб обмеження виконаний з можливістю запобігання будь-якому обертанню тіла навколо третьої осі в напрямку зменшення кута нахилу. Джерело рушійної сили може бути з'єднане з тілом для того, щоб змушувати його обертатися навколо першої осі зі швидкістю обертання більшою, ніж задане значення. Як варіант, обертання могло б створюватися вручну. 94119 8 Двигун переважно містить засіб зворотного зв'язку для передачі рушійної сили від руху тіла навколо другої осі до джерела рушійної сили. Таким шляхом можна віддавати назад щонайменше частку вихідної потужності в двигун. Засіб зворотного зв'язку переважно виконаний з можливістю передачі достатньої рушійної сили до джерела рушійної сили, щоб долати втрати енергії, виникаючі в результаті тертя внаслідок обертання тіла навколо першої осі при режимному стані. Засіб переважно передбачений для керування джерелом рушійної сили, щоб змушувати тіло обертатися навколо першої осі із згаданою швидкістю обертання більшою, ніж задане значення. Було виявлено, що є оптимальний кут нахилу, який залежить від різних чинників, що містять в собі: необхідний крутний момент двигуна і швидкість обертання двигуна. Таким чином, коли кут нахилу близький до 0 градусів, вихідний крутний момент двигуна знаходиться біля мінімуму, а швидкість обертання двигуна - біля максимуму. Навпаки, коли кут нахилу близький до 90 градусів, вихідний крутний момент знаходиться біля максимуму, а швидкість обертання - біля мінімуму. Оскільки вихідна потужність двигуна є результатом вихідного крутного моменту і вихідної швидкості обертання, звідси йде, що, для доведення до максимуму вихідної потужності, буде необхідно вибрати кут нахилу, для якого результат вихідного крутного моменту і вихідної швидкості обертання доведений до максимуму. Таким чином, двигун переважно додатково містить засіб для регулювання кута нахилу. У цьому випадку, може бути передбачений засіб для вибору бажаної вихідної швидкості і/або бажаного крутного моменту двигуна і регулювання кута нахилу відповідно. Засіб прикладення крутного моменту переважно виконаний з можливістю прикладення крутного моменту, коли вибраний кут нахилу знаходиться в межах діапазону від 10 градусів до 80 градусів. Також переважно, щоб засіб обмеження був виконаний з можливістю обмеження обертання тіла навколо третьої осі так, що кут нахилу першої осі відносно другої осі більший 10 градусів і менший 80 градусів. Засіб для прикладення крутного моменту може містити пружину або як варіант один або більше з: гідравлічного циліндра; пневматичного циліндра і електромагнітного циліндра. Засіб для прикладення крутного моменту може служити, додатково, як засіб обмеження. Як варіант, засіб обмеження може містити окремий упор. Переважно передбачений засіб для контролювання величини крутного моменту, що прикладається засобом прикладення крутного моменту. У першому варіанті здійснення перша і друга вісь перетинаються, і або одна, або обидві з першої і другої осей переважно проходять по суті через центр мас тіла. У другому альтернативному варіанті здійснення перша і друга осі не перетинаються, в такому випадку кут нахилу визначається як гострий кут між першою і другою осями, якщо дивитися вздовж напрямку самої короткої лінії, що з'єднує першу і 9 другу осі. Альтернативний шлях передачі цього геометричного взаємного розташування полягає в тому, щоб розглянути точку на першій осі і розглянути уявну лінію, яка проходить через цю точку, і яка паралельна другій осі. Кут нахилу тоді визначається як гострий кут, під яким перша вісь перетинає цю уявну лінію. Тіло переважно є вісесиметричним відносно першої осі, і може містити циліндр, який є в двигуні, як заявлено в п. 11, при цьому тіло містить циліндр, товщина якого звужується від найбільшого значення, найближчого до першої осі, до найменшого значення у його периферії. Тіло переважно виконане з матеріалу, що має високий модуль пружності, який переважно вищий 100 ГПа. Матеріал тіла вибраний таким, що його щільність відповідає необхідній вихідній рушійній силі двигуна. Таким чином, якщо необхідна висока вихідна рушійна сила, то може бути використаний матеріал з високою щільністю, такий як сталь. Однак надавати сталі бажану форму може бути важко і тому це дорого коштує, і тому, якщо потрібна низька вихідна потужність, можуть бути альтернативно використані термопластичні матеріали. При такому двигуні, може бути те, що від неврівноважених сил в двигуні могли б відбуватися небажані вібрації, як результат (а) недоліку симетрії компонентів двигуна відносно вихідної осі і (b) складової реактивного крутного моменту, яка направлена перпендикулярно вихідній осі. Ця проблема могла б бути вирішена за допомогою монтажу двигуна жорстко до основи. Як варіант, або в доповнення, одна або більше врівноважувальні маси могли б бути змонтовані для обертання навколо вихідної осі, щоб щонайменше частково компенсувати це, зменшуючи недолік симетрії і створюючи доцентрову силу, яка врівноважує реактивний крутний момент. Додатковий варіант, який міг би використовуватися або сам по собі, або разом з одним або обома вищезазначеними рішеннями, полягав би в тому, щоб забезпечити множину таких двигунів, які можна змонтувати разом і примусити діяти з по суті однаковою частотою, але при різних відповідних фазах. У цьому випадку, будь-які такі вібрації зведені до мінімуму, якщо фази двигунів рівномірно розподілені. Таким чином, для системи з чотирьох двигунів фази були б: 0 градусів, 90 градусів, 180 градусів і 270 градусів. Даний винахід, таким чином, поширюється на блок двигунів вищезазначеного типу в поєднанні із засобом для змушення кожного з двигунів обертатися з по суті однаковою частотою, але при різних відповідних кутах фаз, і засобом для об'єднання вихідної рушійної сили двигунів. У такому випадку переважна кількість двигунів - чотири, і двигуни можуть бути переважно розміщені в схемі розташування 22. Винахід поширюється на транспортний засіб, що приводиться в рух двигуном, як визначено вище, як, наприклад, дорожній транспортний засіб, повітряне судно або плаваючий засіб. Винахід додатково поширюється на генератор електрики, що містить двигун, як визначено вище. 94119 10 За другим аспектом даного винаходу забезпечений спосіб створення обертання навколо вихідної осі, причому спосіб містить: монтаж тіла для обертання відносно першої, другої і третьої осей, причому перша вісь орієнтована відносно другої осі під кутом нахилу, друга вісь складає вихідну вісь двигуна, і обертання тіла навколо третьої осі приводить до зміни кута нахилу; обертання тіла навколо першої осі зі швидкістю обертання більшою, ніж задане значення; прикладення крутного моменту до тіла відносно третьої осі в напрямку збільшення кута нахилу, коли перша вісь знаходиться під вибраним кутом нахилу відносно другої осі, який більше 0 градусів і менше 90 градусів, щоб тим самим створювати зустрічний крутний момент відносно третьої осі в напрямку зменшення кута нахилу; і обмеження обертання тіла навколо третьої осі в напрямку зменшення кута нахилу, яке інакше б відбувалося в результаті зустрічного крутного моменту, таке, що кут нахилу першої осі відносно другої осі залишається більше 0 і менше 90 градусів, щоб за допомогою цього ініціювати або збільшувати швидкість обертання тіла навколо другої осі для створення рушійної сили. Спосіб переважно містить додатково регулювання кута нахилу в залежності від бажаної швидкості обертання вихідної осі двигуна. У цьому випадку можуть бути вибрані бажані вихідна швидкість і/або бажаний вихідний крутний момент двигуна, і кут нахилу відрегульований відповідно. Спосіб переважно додатково містить використання деякої кількості створюваної рушійної сили, щоб здійснювати етап обертання тіла навколо першої осі. У такому випадку величина сили, використовуваної таким чином, переважно достатня, щоб долати втрати енергії, виникаючі в результаті тертя внаслідок обертання тіла навколо першої осі. Даний винахід поширюється на спосіб виготовлення транспортного засобу, що приводиться в рух способом, як визначено вище. Транспортний засіб може бути виконаний у вигляді дорожнього транспортного засобу і повітряного судна або плаваючого засобу. Винахід поширюється на спосіб одержання подачі чистої води з атмосфери за допомогою охолоджування поверхні, яка піддається впливу атмосфери, використовуючи конденсаційний насос, що приводиться в дію способом, як визначено вище. Винахід додатково поширюється на спосіб видалення забруднення з атмосфери шляхом прокачування повітря з атмосфери через фільтр, використовуючи насос, який приводиться в дію способом, як визначений вище. Винахід додатково поширюється на спосіб вироблення електрики, використовуючи спосіб, як визначено вище. Це могло бути досягнуто за допомогою спарювання вихідного обертання двигуна з динамо-машиною. Переважний не обмежуючий варіант здійснення даного винаходу далі буде описаний з посиланням на креслення, які додаються, на яких: 11 на фіг. 1 проілюстрований схематичний вигляд двигуна згідно з переважним варіантом здійснення даного винаходу; фіг. 2 - схема, що ілюструє відносну орієнтацію осей обертання компонентів двигуна згідно з фіг. 1; і фіг. 3 - схема, що ілюструє напрямок, в якому прикладається крутний момент, щоб створювати вихідну рушійну силу двигуна згідно з фіг. 1. Як показано на фіг. 1, двигун 1 містить тіло у формі суцільного циліндричного колеса 2, яке встановлене співвісно на вал 3 обертання для обертання з ним навколо першої осі 4. Вал 3 обертання встановлений у внутрішній рамі 5 за допомогою внутрішніх підшипників 6. Внутрішня рама 5 встановлена у зовнішній рамі 7 для обмеженого обертання навколо осі, що називається нижче як вісь нахилу, за допомогою зовнішніх підшипників 8, і друга рама 7, в свою чергу, встановлена в каркасі 9 за допомогою підшипників 10 каркаса так, що вона може обертатися відносно каркаса 9 навколо другої осі 11, яка складає вихідну вісь двигуна 1. Вал 3 обертання колеса 2 вимушений обертатися навколо першої осі 4 за допомогою електричного двигуна 12 або іншого джерела вхідної рушійної сили. Електричний двигун 12 може приводитися в дію батареєю. Вал 3 обертання змонтований під кутом θ нахилу відносно вихідної осі 11 двигуна 1, який більше 0 градусів і менше 90 градусів. Це можна більш чітко побачити на фіг. 2. Колесо 2 змонтоване так, що перша вісь 4 і друга вісь 11 перетинаються в центрі мас колеса 2. На фіг. 2 вказана площина 13, щоб ілюструвати більш ясно розташування колеса 2 в просторі, і куб 14 показаний виключно для ілюстрації відносної орієнтації осей. Гідравлічний циліндр 15 служить, щоб прикладати крутний момент до вала 3 обертання і тим самим також до колеса 2 навколо третьої осі 16, визначеної як вісь нахилу, яка перпендикулярна як першій осі 4, так і другій осі 11, і направлений в напрямку збільшення кута θ нахилу. Це приводить до обертання першої осі 4 відносно другої, вихідної осі 11 двигуна 1. Гідравлічний циліндр 15 служить додатково для того, щоб запобігати обертанню кута θ нахилу першої осі 4 в напрямку, протилежному напрямку прикладеного крутного моменту. При роботі двигуна 1, колесо 2 спочатку змушують обертатися навколо першої осі 4 доти, поки воно не перевищить задану критичну швидкість обертання. Потім приводиться в дію гідравлічний циліндр 15, щоб прикладати крутний момент до колеса 2 опосередковано через внутрішні підшипники 6 і вал 3 обертання навколо осі 16 нахилу і в напрямку збільшення кута θ нахилу. Це приводить до обертання першої осі 4 відносно вихідної осі 11. Однак внаслідок обертання колеса 2 з більшою ніж критична швидкість обертання навколо першої осі 94119 12 4, створюється реактивний крутний момент, який має складову також навколо осі 16 нахилу, але в протилежному напрямку, тобто зменшення кута θ нахилу. Цей реактивний крутний момент змушує першу вісь 4 обертатися додатково навколо осі 16 нахилу в напрямку такому, щоб скорочувати кут θ нахилу. Однак цьому руху згодом перешкоджає гідравлічний циліндр 15, який діє як упор. В результаті, швидкість обертання колеса 2, вала 3 обертання, першої рами 5 і другої рами 7 навколо вихідної осі 11 збільшується. На цьому етапі до виходу двигуна 1 може бути прикладене навантаження. Робота гідравлічного циліндра 15 регулюється блоком 17 керування, який забезпечується позиційними сигналами від датчика (не показаний), який встановлений на гідравлічному циліндрі 15. Керуючі сигнали, що створюються блоком 17 керування у відповідь на позиційні сигнали, впливають на гідравлічний тиск в гідравлічному циліндрі 15 з тим, щоб змушувати внутрішню раму 5 обертатися відносно зовнішньої рами 7 до бажаного кута θ нахилу. Блок 17 керування надає керуючі сигнали для регулювання швидкості обертання колеса 2, кута θ нахилу і величини прикладеного крутного моменту. Як указано вище, кут θ нахилу регулюється за допомогою гідравлічного циліндра 15. Керуючи цими параметрами можна регулювати вихідну швидкість обертання двигуна 1. Механізм зворотного зв'язку у вигляді ременя 18, генератора 19 змінного струму, електричної проводки 20 і блока 17 керування служить, щоб подавати частку вихідної рушійної сили від двигуна 1 назад до електричного двигуна 12. Орієнтація осі нахилу, навколо якої прикладається крутний момент, і напрямок крутного моменту проілюстровані на фіг. 3, на якій можна побачити, що колесо 2 обертається навколо першої осі 4, яка знаходиться під кутом θ нахилу відносно другої, вихідної осі 11. Крутний момент, що прикладається гідравлічним циліндром 15, прикладається в напрямку, вказаному стрілками, пронумерованими 21, і результуючий реактивний крутний момент виникає в напрямку, вказаному стрілкою, пронумерованою 22. Хоч в переважному варіанті здійснення перша вісь 4 і друга вісь 11 перетинаються в центрі мас колеса 2, передбачаються альтернативні розташування, в яких перша і друга осі не перетинаються, в такому випадку кожна, або фактично жодна, з першої і другої осей може проходити через центр мас колеса. Повинно бути зрозуміло, що, хоч двигун переважного варіанта здійснення проілюстрований з його вихідною віссю, розташованою горизонтально, двигун працював би з його вихідною віссю, розташованою в будь-якій бажаній орієнтації. 13 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 94119 Підписне 14 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Gyroscopic device

Автори англійською

Ozturk, Mustafa Naci

Назва патенту російською

Гироскопическое устройство

Автори російською

Озтурк Мустафа Наджи

МПК / Мітки

МПК: B64C 17/00, F03G 3/08, G01C 19/00

Мітки: гіроскопічний, пристрій

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-94119-giroskopichnijj-pristrijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Гіроскопічний пристрій</a>

Подібні патенти