Статья из сайта petrovlam.ru
Автор: Петров В. М.
Введена 24.04.2015
Последнее обновление: 09.07.2015

Дополнена: 22.06.15

Дополнена: 09.07.15

 

Самодостаточный магнитный мотор ММП-44

 

       Конструктивная схема мотора показана на рисунке 1.

 

 

Рис. 1

 

       В корпусе (коричневый цвет) имеются две полости. В большую полость помещён постоянный магнит, выполняющий функцию поршня. В малой полости размещена сборная заслонка, содержащая плоские постоянные магниты.

       Поршень через кривошип связан с кулачковым маховиком (фиолетовый цвет).

       Один из концов заслонки (нижний) опирается через подшипник (зелёный контур) на качающийся вокруг оси рычаг.

       Правый конец рычага заканчивается шарикоподшипником, а к левому краю приклеен постоянный магнит.

       Для определённости считается, что голубой цвет магнита обозначает его северный полюс, а красный цвет – южный.

 

       Ожидаемый принцип работы заключается в следующем:

 

       На рисунке 1 большая полость перекрыта северным полюсом магнита заслонки. Это означает, что большой магнит (поршень) отталкивается от заслонки и тем самым приводит маховик во вращение.

       После прохождения кривошипом по свойству инерции мёртвой точки (рисунок 2) качающийся рычаг под действием кулачкового профиля маховика поднимает заслонку и тем самым перекрывает большую полость уже южным полюсом своего нижнего магнита .

 

 

Рис.2

 

       Это приводит к тому, что магнит-поршень начинает притягиваться к заслонке, продолжая вращение маховика.

       По мере вращения маховика зона перекрытия полости положительным магнитом заслонки увеличивается и становится максимальной при угле поворота маховика, начиная от мёртвой точки, равном, примерно, 100º (рисунок 3).

 

 

Рис. 3

 

       С приближением маховика ко второй мёртвой точке (180º) магнит-поршень максимально приближается к заслонке (рисунок 4).

 

 

Рис. 4

 

       К этому моменту времени нижний магнит заслонки полностью замещается верхним магнитом. В итоге – большая полость снова перекрывается отталкивающим магнитом заслонки.

       И так далее.

 

       Полный цикл работы представлен гифкой на рисунке 5.

 

 

Рис. 5

 

ДОПОЛНЕНИЕ от 22.06.15

 

       Схема оказалась не работоспособной.

       Не удаётся преодолеть ближнюю буриданову позицию (рис.4).

 

ДОПОЛНЕНИЕ от 09.07.15

 

       Основываясь на результатах измерений, описанных в статье ИЗМЕРЕНИЕ 1, можно теперь объяснить невозможность преодоления ближней буридановой позиции.

       Таблица в указанной статье показывает, что взаимодействие даже сравнительно слабых магнитов существенно увеличивает силу, необходимую для преодоления  ближней буридановой позиции. Кажется очевидным, что применение более мощных магнитов потребует дополнительного увеличенного коэффициента пропорциональности для условной поперечной силы.

       Приняв во внимание тот факт, что эффективность кривошипно-шатунного механизма сама по себе оставляет желать лучшего, можно ожидать, если от момента вращения маховика отнять львиную долю энергии для преодоления силы между притяжением поршня и подвижного магнита плюс, сюда же, силу сопротивления между последующим продвижением к поршню отталкивающего магнита, то энергии маховика на преодоление всего этого будет откровенно не достаточно!

 


Просмотров: 1308

Комментарии к статье:

№ 1455   Денис   2015-19-06 20:34:49
Здравствуйте, думаю данная конструкция не работоспособна.
если взять за старт положение на рис4 предположив что магниты отталкиваются, то при прохождении цикла притягивания магнитов опять надо подменять магнит на отталкивание что неполучится сделать, т.к. чтоб внести в одну плоскость магниты с одинаковыми полюсами потребуется сила равная первоначально полученной (надеюсь понятно написал)
№ 1456   Владимир Максимович   2015-19-06 22:32:48
На №1455
     Денис, я тоже думаю, что мотор работать не будет, хотя и нахожусь в стадии его изготовления.
     Однако предполагаю, что причины кроются не в тех факторах, на которые указали Вы, а в других:
     Если начальная позиция соттветствует рисунку 4, то для запуска мотора придётся дать внешнее изначальное вращение (нечто вроде стартёра). Далее мотор будет преодолевать буридановы позиции уже при помощи достаточно массивного маховика.
     Проблемной предполагается позиция, в которой поршень притягивается к заслонке. Перед тем, как ему снова надо будет отталкиваться, необходимо сдвинуть заслонку из положения притягивания в положение отталкивания. Для этого к заслонке необходимо будет приложить силу, равную, примерно, одной десятой от силы притяжения. А поскольку чило оборотов маховика едва ли будет большим, может оказаться, что момента его инерции не хватит для срабатывания кулачкового профиля.
     Именно это я и собираюсь проверить на макете.
№ 1457   Денис   2015-20-06 18:27:01
"Для этого к заслонке необходимо будет приложить силу, равную, примерно, одной десятой от силы притяжения."
это я и хотел сказать. но вот только почему думаете что нужна сила равная примерно одной десятой притяжения?
Ведь помимо силы притяжения заслонке нужно еще преодолеть силу отталкивания верхнего магнита (ведь не получится сдвинуть заслонку вниз и расположить отталкивающиеся магниты также как при старте)
P/s держа в руках два магнита и пытаясь к примеру сдвинуть верхний магнит для придания положения как на рис. 4 не меняя расстояния между ними (расположить их напротив друг друга для старта)чувствуется что нужно приложить существенную силу не увеличивая расстояние между магнитами (иначе если расстояние увеличить для легкого расположения магнитов напротив друг друга уже не будет силы отталкивания межу ними)
Придполагаю что даже если инерция маховика будет большая то в момент когда нужно будет сдвигать заслонку сниз произойдет остановка механизма. либо нужно вводить какой-то экран между магнитами когда заслонка пойдет в низ......
№ 1458   Владимир Максимович   2015-20-06 20:17:49
На №1457
     Денис, одна десятая поперечной силы от продольной взята из экспериментов и из Интернета.
     Когда начинает действовать сила отталкивания, она только ПОМОЖЕТ оттолкнуться поршню от заслонки. Тем самым, вместе с удалением поршня, уменьшается сила, мешающая поперечному движению заслонки.
     К моему сожалению, на сегодня НЕ СУЩЕСТВУЮТ экраны, полностью нейтрализующие магнитное поле. Я умею изготавливать экраны, которые нейтрализуют только поле отталкивания. Но в нашем случае мешать будет как раз поле притяжения.
     Впрочем, возможно, Денис, что Вы правы! Остаётся только реально посмотреть на работу макета.
№ 1459   Денис   2015-21-06 09:48:05
"Но в нашем случае мешать будет как раз поле притяжения"
если изготовите макет попробуйте убрать нижний магнит и опустить заслонку только с верхним магнитом (интересен результат)
думаете силы препятствующей опусканию в низ заслонке не будет? когда поршень уже будет максимально приближен к магниту.
№ 1460   Владимир Максимович   2015-21-06 11:06:30
На №1459
Денис, не понятен термин "убрать нижний магнит". Вероятнее всего, имеется в виду нижний (притягивающий) магнит заслонки. Ведь ниже этого магнита имеется ещё и магнит на рычаге.
     Поскольку "нижний магнит" и так убирается при подходе к нему поршня, то, возможно, Вы под термином "убрать" предполагаете "перекрыть".
     А вот в этом варианте усилие на перекрывание "нижнего магнита" а потом - на его открывание, потребуется дополнительно увеличить.
     Убирая притягивающий магнит, мы должны преодолеть силу притяжения им поршня. Перемещая отталкивающий магнит к поршню, мы должны будем преодолевать отталкивающую силу того же поршня. В общем, "хрен редьки не слаще!"
     Но попробовать всё-таки хочется!
№ 1690   ник   2016-03-05 20:28:04
это проблема мёртвой точки. Её вариант решения:Прохождение ближней МТ по рис.4 должно проходить только по инерции маховика, а как только она (мёртвая точка) преодолена появляется отталкивающий магнит. На управляющей планке между разнополярными магнитами должно быть немагнитное окно, то есть планка должна быть длиннее на треть от настоящего. Плюс изменение конфигурации кулачка управления под описанный процесс. Но есть некоторая проблема в виде инерционности системы управления с увеличением оборотов, но это уже второе... главное запустить...
№ 1691   Владимир Максимович   2016-03-05 21:41:37
На самом деле проблема оказалась совсем в другом месте.
Не удаётся вынуть (выдвинуть) магнитную заслонку!

Ваще сообщение:
 

 

Добавить комментарий

[B] [I] [u] [S] [2] [2]       [TAB] [∑] [∓] [≈] [≠] [≤] [≥] [π] [×] [√]       [RED] [GRE] [BLU]

[α] [β] [Γ] [γ] [Σ] [σ] [Δ] [δ] [Ω] [ω] [μ] [Λ] [λ]