|
| Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные | Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения | Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела |   |
| Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки) | |||
Навигация: => | На главную/ Рынок технологий / Актуальные изобретения и модели / Назад / |
|
ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2168841
МОЩНЫЙ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ МАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Имя заявителя: МО ДЖИХОНГ (CN)
Имя изобретателя: МО ДЖИХОНГ (CN)
Имя патентообладателя: МО ДЖИХОНГ (CN)
Патентный поверенный: Моравский Александр Владимирович
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 2000.01.10
Изобретение предназначено для преобразования магнитной энергии в механическую работу. Двигатель содержит несколько комплектов магнитных цилиндров с постоянными магнитами. Назначение двигателя реализуется за счет притяжения и отталкивания магнитов ротора и статора при изменении их относительного положения. Изобретение обеспечивает экологическую чистоту, простоту конструкции и бесшумность работы, экономию топлива и электроэнергии.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к устройствам для преобразования магнитной энергии в механическую, снабженным силоувеличивающим и ускоряющим приспособлениями для увеличения крутящего момента и скорости вращения и представляющим собой мощный высокоскоростной магнитный двигатель с бесступенчатым изменением скорости.
Известны как отечественные, так и зарубежные магнитные двигатели, т.е. двигатели, использующие отталкивание и притяжение постоянных магнитов в качестве движущих сил. В качестве примеров приводим китайский патент Го Мингшана N CN 87102256, китайский патент Жао Венксианга N CN 85103467, а и французский патент FR 2553239 и т.д.
В этих известных двигателях общим являетсяиспользование притягивания и отталкивания постоянных магнитов в качестве движущих сил. Различия же заключаются в том, что в патенте N CN 87102256 Гао Мингшана для прямого преобразования магнитной силы в механическую с целью получения полезной работы используются особенности кривой намагничивания для устранения сил отталкивания и применение постоянных магнитов в муфте и магнитных передачах. В упомянутых патентах CN 85103467 и FR 2553239 для той же цели используется явление воздействия поля постоянного магнита на постоянный магнит, находящийся в осевой плоскости поля, который под действием этого поля стремится повернуться на 180o, развивая определенное механическое усилие. Упомянутые ротационные магнитные двигатели имеют незначительный момент на валу и очень малую скорость вращения. Поэтому они не нашли широкого применения в энергетикe.
В то же время дизельные и бензиновые двигатели, а и электродвигатели, широко применяющиеся в настоящее время, имеют ряд серьезных недостатков. Например, они потребляют много дизельного топлива газа и электричества. Более того, их ядовитые выхлопные газы отравляют окружающую среду, нанося ущерб здоровью населения и нарушая экологическое равновесие. Поэтому человечество вынуждено создавать новые типы энергетического оборудования и двигателей вместо старых.
Данное изобретение имеет целью создание практичного магнитного двигателя на основе закона сохранения и превращения энергии, закона сохранения механической энергии и других законов физики с использованием явлений притяжения разноименных и отталкивания одноименных полюсов постоянных магнитов большой мощности, повторяющихся попеременно и непрерывно с преобразованием сил притяжения и отталкивания в большой крутящий момент, а аккумулированную энергию в механическую энергию для совершения внешней работы. Более того, крутящий момент может быть увеличен, a скорость вращения может быть повышена с помощью соответствующих устройств. Внешняя работа должна поглощать соответствующее количество аккумулированной энергии и поэтому каждый раз, когда запас аккумулированной энергии подходит к концу, он должен подпитываться извне. Эта подпитка осуществляется двумя путями - "перемагнитизацией" постоянных магнитов или их заменой новыми магнитами. Таким образом, данный мощный высокоскоростной магнитный двигатель получает новый запас энергии, что и позволяет ему работать непрерывно в течениe продолжительного времени.
Для достижения этих целей и устранения недостатков известных магнитных двигателей данный магнитный двигатель содержит корпус 8 двигателя; коленчатый вал 5, установленный в корпусе 8 двигателя; по крайней мере одну шатунную шейку 11, по крайней мере два шатуна 13 и по крайней мере два движущихся магнитных блока 12, связанных с коленчатым валом, причем один конец шатуна 13 установлен с возможностью вращения на шатунной шейке 11, а другой конец с возможностью вращения соединен с движущимся магнитным блоком 12; шатуны 13 равномерно по окружности установлены на шатунных шейках; по крайней мере два статорных магнитных блока 3 расположены на некотором расстоянии от оси вращения коленчатого вала против движущихся магнитных блоков 12; направляющая 55 установлена в корпусе двигателя в основном перпендикулярно оси вращения коленчатого вала и обеспечивает возвратно-поступательное движение магнитных блоков 12 вверх и вниз вдоль направляющей; направляющие 16 статорных магнитных блоков расположены в корпусе двигателя преимущественно параллельно оси вращения коленчатого вала и служат для возвратно-поступательного перемещения установленных на этих направляющих статорных магнитных блоков 3, причем блоки 3 и 12 выполнены с разноименными полюсами; согласующее устройство для смещения статорных магнитных блоков 3, выполненное с возможностью перемещения статорных магнитных блоков в сторону максимального сближения разноименных полюсов движущихся магнитных блоков и статорных магнитных блоков, что приводит к повороту коленчатого вала 5 на определенный угол вследствие силы притяжения между разноименными полюсами, а затем, когда магнитные блоки 12 достигнут наиболее удаленного от оси вращения коленчатого вала 5 положения, согласующее устройство перемещает статорный магнитный блок 3 из положения взаимного притяжения, одновременно сближая другую пару статорных 3 и движущихся 12 магнитных блоков, в положение взаимного притяжения, что приводит к повороту коленчатого вала 5 еще на некоторый угол и т.д. Таким образом, несколько пар шатунов 13, установленных на шатунных шейках 11 и несущих движущиеся магнитные блоки 12, осуществляют несинхронные перемещения, приводящие к непрерывному вращению в одном направлении коленчатого вала 5 для производства внешней работы; каждый раз в процессе взаимодействия притяжением статорных магнитных блоков 3 и движущихся магнитных блоков 12 производится работа, приводящая к истощению запасенной магнитной энергии, которая возобновляется извне двумя путями - заменой постоянных магнитов или путем перемагничивания. Двигатель дополнительно содержит статорный магнитный блок 52 с одноименными по отношения к блокам 12 полюсами, установленный на продолжении направляющих 16 статорного магнитного блока; согласующее устройство выполнено с возможностью перемещения статорного магнитного блока 52 в положение взаимодействия с блоком 12 всякий раз, когда блок 3 перемещается в наиболее удаленное от блока 12 положение, что приводит к дополнительному повороту коленчатого вала 13. Двигатель содержит движущиеся магнитные цилиндры 7, причем указанные цилиндры установлены на направляющих 16 статорных магнитных цилиндров, а статорный магнитный блок может быть установлен подвижно на движущихся магнитных цилиндрах 7, причем упомянутое согласующее устройство содержит согласующие штанги 1 и скользящие соединительные штифты 51, причем штифты 51 закреплены на движущихся магнитных цилиндрах 7, верхние концы указанных согласующих штанг 1 соединены с возможностью вращения с движущимися магнитными блоками 12, а на их нижних концах выполнены продольный паз, в котором с возможностью скольжения помещен соединительный штифт 51.
Двигатель содержит и скользящие магнитные цилиндры 4, которые установлены с возможностью перемещения вверх и вниз по направляющим 55, а движущиеся магнитные блоки 12 установлены на указанных цилиндрах 4 с возможностью смены.
Двигатель дополнительно содержит и устройство для регулирования скорости, которое включает вал 14 регулятора, регулятор 15, шестерню 2 регулятора, зубчатую рейку 6 регулятора; вал 14 регулятора установлен с возможностью вращения на подшипниках в корпусе двигателя, шестерня 2 регулятора неподвижно закреплена на валу 14 регулятора, зубчатая рейка 6 жестко закреплена на регуляторе и находится в зацеплении с шестерней 2 регулятора, и регулятор 15 подвижно установлен на направляющей в корпусе двигателя; на регуляторе 15 выполнен продольный паз, статорный магнитный блок 3 установлен на этом пазу с возможностью возвратно-поступательного движения; вал 14 регулятора вместе с шестерней 2 регулятора поворачиваются, перемещая находящуюся в зацеплении с шестерней 2 рейку 6 и вместе с ней регулятор 15, который перемещает статорный магнитный блок 3, изменяя произвольно область контактирования статорных магнитных блоков 3 и движущихся магнитных блоков 12, достигая таким образом произвольного изменения скорости вращения и мощности магнитного двигателя. На шатунных шейках 11 могут быть установлены с возможностью вращения четыре шатуна 13.
Двигатель дополнительно содержит устройство для увеличения скорости, которое включает цапфу 19 коленчатого вала 5 и вал, неподвижно закрепленный на цапфе 19 вал, шестерню 20, закрепленную на этом валу и маховик 17, закрепленный на цапфе 25 выходного вала; когда коленчатый вал 5 вращается вместе с цапфой 19, зубчатое колесо 23 вращается вместе с шестерней 20, и вращает вместе с цапфой 25 выходной вал, скорость вращения которого больше, чем у коленчатого вала 5. По крайней мере один комплект из зубчатого колеса 23 и шестерни 20 установлен с возможностью вращения на цапфе 25 и по крайней мере один комплект из шестерни 20 и зубчатого колеса 23 установлен на цапфе 19, причем шестерня 20 и зубчатое колесо 23 на цапфе 19 находятся в зацеплении соответственно с зубчатым колесом 23 и шестерней 20 на цапфе 25, и все они вращаются свободно относительно цапф 19, 25.
Двигатель дополнительно содержит силоувеличивающее устройство, которое включает корпус 35 двигателя; вал 32, причем указанный вал 32 соединен с цапфой 25 муфтой; ведущие диски 33, жестко закрепленные на валу 32, силоувеличивающие магнитные цилиндры 34, установленные с возможностью вращения на внутренней поверхности корпуса двигателя, больший однонаправленный маховик 30, установленный с возможностью вращения на валу 32, и меньший однонаправленный маховик 31, установленный с возможностью вращения на валу 32, причем меньший однонаправленный маховик 31 установлен с возможностью вращения относительно ведущего диска 33 и примыкает к нему, а больший однонаправленный маховик 30 установлен с возможностью вращения вблизи меньшего однонаправленного маховика 31; один конец соединительных реек 43 больших однонаправленных маховиков соединен с возможностью поворота с большим однонаправленным маховиком 30, один конец соединительных реек 42 меньшего однонаправленного маховика соединен с возможность вращения с меньшим однонаправленным маховиком 31, а другие концы соединительных реек 43, 42 для большего и меньшего маховиков соединены с возможностью вращения с одним из концов силоувеличивающего толкательного рычага 39 и соединены с возможностью вращения с наружным кольцом ведущего диска 33 для образования замкнутого рычажного движущего механизма; статорные магнитные блоки 27, установленные на однонаправленном меньшем маховике 31, роторные магнитные блоки 28, установленные вблизи шарнирного соединения силоувеличительного толкательного рычага 39 и соединительных реек 42, 43, а и магнитный цилиндрический статорный блок 29, укрепленный на внутренней стенке силоувеличивающего магнитного цилиндра 34, причем блоки 27, 28 и 29 установлены концентрично и оппозитно в одних и тех же плоскостях, блоки 27 и 28 обращены друг к другу разноименными полюсами, блоки 29 и 28 обращены друг к другу разноименными полюсами, таким образом, когда вращается коленчатый вал 5 вместе с валом 32, вращаются роторные магнитные блоки 28. Когда роторные магнитные блоки 28 поворачиваются в положение взаимного притяжения разноименных полюсов со статорными магнитными блоками 27, то благодаря эффекту однонаправленного вращения меньшего маховика силоувеличительный рычаг 39 проталкивается вперед, вращая ведущий диск 33 на определенный угол; затем роторные магнитные блоки 28 и статорные магнитные блоки 27 постепенно расходятся из положения взаимного притяжения; затем роторный магнитный блок 28 и блоки 29 статорного магнитного цилиндра оказываются в положении взаимного притяжения так как направление вращения обоих, большего и меньшего маховиков, одинаково; при этом вновь толкательный рычаг 39 проталкивает ведущий диск 33, поворачивая его в прежнем направлении на дополнительный угол, после чего блоки 29 и 28 расходятся из положения взаимного притяжения; таким образом, ведущий диск 33 непрерывно вращает вал 32 с усилием в одном направлении, производя внешнюю работу.
Двигатель содержит предпочтительно шесть пар соединительных реек 42, 43 для каждой пары из большего и меньшего однонаправленных маховиков, каждый комплект статорного магнитного блока имеет предпочтительно шесть элементов, расположенных вдоль малой окружной поверхности меньшего однонаправленного маховика; каждый комплект роторного магнитного блока предпочтительно имеет шесть элементов и каждый комплект статорного цилиндрического магнитного блока предпочтительно имеет двенадцать элементов, равномерно расположенных по внутренней стенке магнитного цилиндра. Цапфа 25 является продолжением вала 32. На наружной поверхности меньшего однонаправленного маховика 31 и на наружной поверхности силоувеличительного магнитного цилиндра 34 выполнены зубчатые колеса внешнего зацепления.
Двигатель дополнительно содержит ручку 40 тормоза, установленную с возможностью поворота на корпусе 35 двигателя, тормозную шестерню 41, укрепленную на ручке 40, причем указанная шестерня находится в зацеплении с зубчатым колесом меньшего однонаправленного маховика и с зубчатым колесом силоувеличительного магнитного цилиндра 34; шестерня 41 тормозной ручки 40 вращает зубчатое колесо меньшего однонаправленного маховика и зубчатое колесо силоувеличительного магнитного цилиндра, поворачивая таким образом кольцо статорных магнитных блоков 29 и статорный магнитный блок 27 маховика относительно роторных магнитных блоков 28 в положение взаимного притяжения или стопорное положение. По крайней мере два шатуна 13 могут быть установлены на двух шатунных шейках 11 и помещены в одной плоскости.
Краткое описание чертежей.
 На фиг. 1 показано продольное сечение двигателя (А-А, фиг. 2). |  На фиг. 2 представлен поперечный разрез двигателя (В-В, фиг. 1). |
 Фиг. 3 - первый вид сечения
силоувеличивающего |  Фиг. 4 - второй вид сечения того же
устройства. |
 Фиг. 5 - третий вид сечения того же
устройства |  Фиг. 6 - монодвигатель в соответствии с данным изобретением. |
Фиг. 7 - двигатель особо большой мощности в соответствии с данным изобретением.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Магнитный двигатель отличается тем, что он содержит корпус 8 двигателя; коленчатый вал 5, установленный в корпусе 8 двигателя; по крайней мере одну шатунную шейку 11, по крайней мере два шатуна 13 и по крайней мере два движущихся магнитных блока 12, связанных с коленчатым валом, причем один конец шатуна 13 установлен с возможностью вращения на шатунной шейке 11, a другой конец с возможностью вращения соединен с движущимся магнитным блоком 12; шатуны 13 равномерно по окружности установлены на шатунных шейках; по крайней мере два статорных магнитных блока 3 расположены на некотором расстоянии от оси вращения коленчатого вала против движущихся магнитных блоков 12; направляющая 55 установлена в корпусе двигателя в основном перпендикулярно оси вращения коленчатого вала и обеспечивает возвратно-поступательное движение магнитных блоков 12 вверх и вниз вдоль направляющей; направляющие 16 статорных магнитных блоков расположены в корпусе двигателя преимущественно параллельно оси вращения коленчатого вала и служат для возвратно-поступательного перемещения установленных на этих направляющих статорных магнитных блоков 3, причем блоки 3 и 12 выполнены с разноименными полюсами; согласующее устройство для смещения статорных магнитных блоков 3, выполненное с возможностью перемещения статорных магнитных блоков в сторону максимального сближения разноименных полюсов движущихся магнитных блоков и статорных магнитных блоков, что приводит к повороту коленчатого вала 5 на определенный угол вследствие силы притяжения между разноименными полюсами, а затем, когда магнитные блоки 12 достигнут наиболее удаленного от оси вращения коленчатого вала 5 положения, согласующее устройство перемещает статорный магнитный блок 3 из положения взаимного притяжения, одновременно сближая другую пару статорных 3 и движущихся 12 магнитных блоков в положение взаимного притяжения, что приводит к повороту коленчатого вала 5 еще на некоторый угол и т.д. Таким образом, несколько пар шатунов 13, установленных на шатунных шейках 11 и несущих движущиеся магнитные блоки 12, осуществляют несинхронные перемещения, приводящие к непрерывному вращению в одном направлении коленчатого вала 5 для производства внешней работы.
Каждый раз в процессе взаимодействия притяжением статорных магнитных блоков 3 и движущихся магнитных блоков 12 производится работа, приводящая к истощению запасенной магнитной энергии, которая возобновляется извне двумя путями - заменой постоянных магнитов или путем перемагничивания.
Двигатель дополнительно содержит статорный магнитный блок 52 с одноименными по отношения к блокам 12 полюсами, установленный на продолжении направляющих 16 статорного магнитного блока. Согласующее устройство выполнено с возможностью перемещения статорного магнитного блока 52 в положение взаимодействия с блоком 12 всякий раз, когда блок 3 перемещается в наиболее удаленное от блока 12 положение, что приводит к дополнительному повороту коленчатого вала 13.
Двигатель содержит движущиеся магнитные цилиндры 7, причем указанные цилиндры установлены на направляющих 16 статорных магнитных цилиндров, а статорный магнитный блок может быть установлен подвижно на движущихся магнитных цилиндрах 7.
Упомянутое согласующее устройство содержит согласующие штанги 1 и скользящие соединительные штифты 51, причем штифты 51 закреплены на движущихся магнитных цилиндрах 7, верхние концы указанных согласующих штанг 1 соединены с возможностью вращения с движущимися магнитными блоками 12, а на их нижних концах выполнен продольный паз, в котором с возможностью скольжения помещен соединительный штифт 51.
Двигатель содержит скользящие магнитные цилиндры 4, которые установлены с возможностью перемещения вверх и вниз по направляющим 55, а движущиеся магнитные блоки 12 установлены на указанных цилиндрах 4 с возможностью смены.
Двигатель дополнительно содержит и устройство для регулирования скорости, которое включает вал 14 регулятора, регулятор 15, шестерню 2 регулятора, зубчатую рейку 6 регулятора; вал 14 регулятора установлен с возможностью вращения на подшипниках в корпусе двигателя, шестерня 2 регулятора неподвижно закреплена на валу 14 регулятора, зубчатая рейка 6 жестко закреплена на регуляторе и находится в зацеплении с шестерней 2 регулятора, и регулятор 15 подвижно установлен на направляющей в корпусе двигателя; на регуляторе 15 выполнен продольный паз, статорный магнитный блок 3 установлен на этом пазу с возможностью возвратно-поступательного движения; вал 14 регулятора вместе с шестерней 2 регулятора поворачиваются, перемещая находящуюся в зацеплении с шестерней 2 рейку 6 и вместе с ней регулятор 15, который перемещает статорный магнитный блок 3, изменяя произвольно область контактирования статорных магнитных блоков 3 и движущихся магнитных блоков 12, достигая таким образом произвольного изменения скорости вращения и мощности магнитного двигателя.
На шатунных шейках 11 установлены с возможностью вращения четыре шатуна 13.
Двигатель дополнительно содержит устройство для увеличения скорости, которое включает цапфу 19 коленчатого вала 5 и вал, неподвижно закрепленный на цапфе 19 вал, шестерню 20, закрепленную на этом валу и маховик 17, закрепленный на цапфе 25 выходного вала, когда коленчатый вал 5 вращается вместе с цапфой 19, зубчатое колесо 23 вращается вместе с шестерней 20, и вращает вместе с цапфой 25 выходной вал, скорость вращения которого больше, чем у коленчатого вала 5.
По крайней мере один комплект из зубчатого колеса 23 и шестерни 20 установлен с возможностью вращения на цапфе 25 и по крайней мере один комплект из шестерни 20 и зубчатого колеса 23 установлен на цапфе 19, причем шестерня 20 и зубчатое колесо 23 на цапфе 19 находятся в зацеплении соответственно с зубчатым колесом 23 и шестерней 20 на цапфе 25, и все они вращаются свободно относительно цапф 19, 25.
Двигатель дополнительно содержит силоувеличивающее устройство, которое включает корпус 35 двигателя; вал 32, причем указанный вал 32 соединен с цапфой 25 муфтой; ведущие диски 33, жестко закрепленные на валу 32, силоувеличивающие магнитные цилиндры 34, установленные с возможностью вращения на внутренней поверхности корпуса двигателя, больший однонаправленный маховик 30, установленный с возможностью вращения на валу 32, и меньший однонаправленный маховик 31, установленный с возможностью вращения на валу 32, причем меньший однонаправленный маховик 31 установлен с возможностью вращения относительно ведущего диска 33, и примыкает к нему, а больший однонаправленный маховик 30 установлен с возможностью вращения вблизи меньшего однонаправленного маховика 31; один конец соединительных реек 43 больших однонаправленных маховиков соединен с возможностью поворота с большим однонаправленным маховиком 30, один конец соединительных реек 42 меньшего однонаправленного маховика соединен с возможностью вращения с меньшим однонаправленным маховиком 31, а другие концы соединительных реек 43, 42 для большего и меньшего маховиков соединены с возможностью вращения с одним из концов силоувеличивающего толкательного рычага 39 и соединены с возможностью вращения с наружным кольцом ведущего диска 33 для образования замкнутого рычажного движущего механизма; статорные магнитные блоки 27, установленные на однонаправленном меньшем маховике 31, роторные магнитные блоки 28, установленные вблизи шарнирного соединения силоувеличительного толкательного рычага 39 и соединительных реек 42, 43, а и магнитный цилиндрический статорный блок 29, укрепленный на внутренней стенке силоувеличивающего магнитного цилиндра 34, причем блоки 27, 28 и 29 установлены концентрично и оппозитно, в одних и тех же плоскостях, блоки 27 и 28 обращены друг к другу разноименными полюсами, блоки 29 и 28 обращены друг к другу разноименными полюсами, таким образом, когда вращается коленчатый вал 5 вместе с валом 32, вращаются роторные магнитные блоки 28. Когда роторные магнитные блоки 28 поворачиваются в положение взаимного притяжения разноименных полюсов со статорными магнитными блоками 27, то благодаря эффекту однонаправленного вращения меньшего маховика, силоувeличительный рычаг 39 проталкивается вперед, вращая ведущий диск 33 на определенный угол; затем роторные магнитные блоки 28 и статорные магнитные блоки 27 постепенно расходятся из положения взаимного притяжения; затем роторный магнитный блок 28 и блоки 29 статорного магнитного цилиндра оказываются в положении взаимного притяжения, так как направление вращения обоих, большего и меньшего маховиков, одинаково; при этом вновь толкательный рычаг 39 проталкивает ведущий диск 33, поворачивая его в прежнем направлении на дополнительный угол, после чего блоки 29 и 28 расходятся из положения взаимного притяжения; таким образом, ведущий диск 33 непрерывно вращает вал 32 с усилием в одном направлении, производя внешнюю работу.
Двигатель содержит предпочтительно шесть пар соединительных реек 42, 43 для каждой пары из большего и меньшего однонаправленных маховиков, каждый комплект статорного магнитного блока имеет предпочтительно шесть элементов, расположенных вдоль малой окружной поверхности меньшего однонаправленного маховика; каждый комплект роторного магнитного блока предпочтительно имеет шесть элементов и каждый комплект статорного цилиндрического магнитного блока предпочтительно имеет двенадцать элементов, равномерно расположенных по внутренней стенке магнитного цилиндра. Цапфа 25 является продолжением вала 32.
На наружной поверхности меньшего однонаправленного маховика 31 и на наружной поверхности силоувеличительного магнитного цилиндра 34 выполнены зубчатые колеса внешнего зацепления.
Двигатель дополнительно содержит ручку 40 тормоза, установленную с возможностью поворота на корпусе 35 двигателя, тормозную шестерню 41, укрепленную на ручке 40, причем указанная шестерня находится в зацеплении с зубчатым колесом меньшего однонаправленного маховика и с зубчатым колесом силоувеличительного магнитного цилиндра 34; шестерня 41 тормозной ручки 40 вращает зубчатое колесо меньшего однонаправленного маховика и зубчатое колесо силоувеличительного магнитного цилиндра, поворачивая таким образом кольцо статорных магнитных блоков 29 и статорный магнитный блок 27 маховика относительно роторных магнитных блоков 28 в положение взаимного притяжения или стопорное положение.
По крайней мере два шатуна 13 могут быть установлены на двух шатунных шейках 11 и помещены в одной плоскости.
Возможно, как показано на фиг. 7, сконструировать магнитный двигатель особо большой мощности, скомпоновав несколько отдельных магнитных двигателей в одну установку и связав эти двигатели с помощью шестерен 48 и зубчатого колеса 47 с единым выходным валом 46.
ДВИГАТЕЛЬ РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
Как только вал 14 регулятора приводится в движение, он перемещает магнитный блок 3 статора из стояночного положения в рабочее. При этом хотя бы одна пара разноименных магнитов блока 3 и движущегося магнитного блока 12 оказываются в положении взаимного притяжения, и скользящий магнитный цилиндр 4 с шатуном 13 притягивается к движущемуся магнитному цилиндру 7, вращая коленчатый вал 5 на некоторый угол. Скользящий магнитный цилиндр с согласующей штангой 1 движется в направлении к движущемуся магнитному цилиндру 7 для перемещения последнего в одну сторону. При этом каждый раз, когда скользящий магнитный цилиндр 4 перемещается в самое нижнее положение, согласующая штанга перемещает движущийся магнитный цилиндр 7 в самое наклонное положение и принуждает движущийся магнитный блок 12 разобщаться с магнитным блоком статора 3, который притягивает его. При этом другая пара или пары магнитных блоков устанавливают в положение взаимного притяжения между разноименными полюсами и вновь притягивают скользящий магнитный цилиндр согласующей штангой в направлении движущегося магнитного цилиндра, вращая коленчатый вал 5 на некоторый угол. Движущийся магнитный блок 12, который перемещается назад вследствие взаимодействия с магнитным цилиндром, магнитным блоком или другими устройствами, переместит статорный блок одноименных полюсов 52 из стопорного положения в рабочее положение. Так как магнитные блоки 52 и 12 обращены друг к другу одноименными полюсами, между ними возникают силы отталкивания, перемещающие скользящий магнитный цилиндр в направлении коленчатою вала и поворачивающие последний еще на некоторый угол, и, так как шатун, установленный на шатунной шейке коленчатого вала выполняет несинхронизированное движение непрерывно, коленчатый вал вращается в одном направлении с усилием и без остановок, преобразуя таким образом магнитную энергию в механическую для совершения внешней работы. Когда магнитная энергия, аккумулированная в системе, приближается к концу, ее необходимо пополнить извне двумя путями - своевременной перемагнитизацией магнитов или их заменой новыми магнитами. Повторно заправляемый таким образом достаточным количеством энергии данный двигатель способен выполнять внешнюю работу непрерывно в течениe длительного времени.
Так как частота вращения и мощность на коленчатым валу могут быть недостаточными для нужд конкретного приводного агрегата, на продолжении коленчатого вала 19 жестко закрепляют зубчатое колесо 23, которое вращает шестерню, установленную с возможностью скольжения на цапфе вала 25, а зубчатое колесо, закрепленное на цапфе вала, и вращает шестерню, установленную с возможностью скольжения на продолжении вала 19, а зубчатое колесо на продолжении вала и вращает шестерню на маховике, закрепленном на валу 32, что в конечном счете приводит к соответствующему увеличению скорости вращения вала 32. Вал вращает ведущий диск 33 с высокой скоростью. Ведущий диск 33 вместе с соединительными рейками 42, 43 и силоувеличивающим толкательным рычагом 39 обеспечивает непрерывное и ускоренное движение механизма. Взаимодействие притяжением разноименных полюсов между статорным магнитным блоком 27, укрепленнoм на меньшем однонаправленном (т.е. вращающeмся в одном направлении) маховике и роторном магнитом блоке 28, укрепленном на соединительной рейке, создает мощные усилия, перемещающие рейки и образованный ими механизм, который проталкивает ведущий диск 33 вперед. После некоторого периода действия сил притяжения под действием однонаправленного маховика происходит разобщение роторного магнитного блока 28 и притягивающего его статорного магнитного блока 27. Благодаря вращению ведущего диска возникает притяжение между разноименными полюсами роторного магнитного блока 28 и статорного магнитного блока 29, укрепленного на магнитном цилиндре. При этом возникают мощные силы притяжения, которые перемещают соединительные рейки и толкательный рычаг, и образованный ими механизм проталкивает ведущий диск вперед. Так как соединительные рейки 42, 43 укреплены на маховиках, и толкающий рычаг 39 укреплен на ведущем диске, образованный механизм повторяющимися скоростными движениями под воздействием совместного действия магнитных блоков ускоряет движение и увеличивает силовой момент, действующий на вал 32. При необходимости скорость вращения может быть уменьшена с помощью вала регулятора 14, которым можно изменять зону взаимодействия между магнитным блоком статора 3 и движущимся магнитным блоком 12, так как область взаимодействия между блоками 3 и 12 пропорциональна скорости вращения. Когда с помощью вала 14 регулятор перемещается в позицию останова, блок 3 и блок 12 разводятся, и магнитный блок 3 перестает работать. При перемещении ручки тормоза 40 в позицию останова двигатель перестает вращаться.
В данном двигателе в качестве постоянных магнитов могут быть использованы неодим-железо-боровые, бариевые ферриты, стронциевые ферриты и магнитные материалы с высокой магнитной энергией, предпочтительно с энергией магнитного поля больше 52 МГс и температурой Кюри более 480oC.
Данный двигатель достаточно прост по конструкции. Так как в нем в качестве источника энергии используются постоянные магниты, он не потребляет топлива или электричества. Двигатель имеет стабильные характеристики, не создает шума и является экологически чистым. На основе изобретения могут быть разработаны магнитные двигатели для самых разнообразных областей применения различной мощности, скорости вращения, с бесступенчатым изменением скорости вращения. Широкое применение таких двигателей может сэкономить большое количество органического топлива и электричества, сохранить окружающую среду от вредных выбросов.
Настоящее изобретение не ограничивается описанной выше конструкцией. Все варианты, модификации и т.п. вариации изобретения подлежат защите в пределах приведенной ниже формулы изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Магнитный двигатель, содержащий корпус (8) с размещенными в нем выполненным с, по крайней мере, одной шатунной шейкой (11) коленчатым валом (5), по крайней мере, двумя движущимися магнитными блоками (12) с постоянными магнитами и двумя статорными магнитными блоками (3) с постоянными магнитами, при этом каждый из движущихся магнитных блоков (12) посредством шатуна (13) подсоединен к шатунной шейке (11) вала (5), а корпус (8) выполнен с направляющими (55), обеспечивающими возвратно-поступательное перемещение движущихся магнитных блоков (12) в плоскостях, перпендикулярных оси вращения вала (5), отличающийся тем, что он содержит согласующее устройство, размещенное в корпусе (8), а последний выполнен с дополнительными направляющими (16), обеспечивающими возвратно-поступательное перемещение размещенных на них статорных магнитных блоков (3) в плоскости, параллельной оси вращения вала (5), при этом согласующее устройство подключено к статорным магнитным блокам (3) и выполнено с обеспечением согласования разноименных полюсов постоянных магнитов соответственно движущихся и статорных магнитных блоков (12 и 3) во время работы двигателя.
Двигатель по п.1, отличающийся тем, что каждый раз в процессе взаимодействия притяжением статорных магнитных блоков (3) и движущихся магнитных блоков (12) производится работа, приводящая к истощению запасенной магнитной энергии, которая возобновляется извне двумя путями - заменой постоянных магнитов или путем перемагничивания.
Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит статорный магнитный блок (52) с одноименными по отношению к блокам (12) полюсами, установленный на продолжении направляющих (16) статорного магнитного блока; согласующее устройство выполнено с возможностью перемещения статорного магнитного блока (52) в положение взаимодействия с блоком (12) всякий раз, когда блок (3) перемещается в наиболее удаленное от блока (12) положение, что приводит к дополнительному повороту коленчатого вала (13).
Двигатель по п.1, отличающийся тем, что он содержит движущиеся магнитные цилиндры (7), причем указанные цилиндры установлены на направляющих (16) статорных магнитных цилиндров, а статорный магнитный блок может быть установлен подвижно на движущихся магнитных цилиндрах (7).
Двигатель по п.4, отличающийся тем, что упомянутое согласующее устройство содержит согласующие штанги (1) и скользящие соединительные штифты (51), причем штифты (51) закреплены на движущихся магнитных цилиндрах (7), верхние концы указанных согласующих штанг (1) соединены с возможностью вращения с движущимися магнитными блоками (12), а на их нижних концах выполнен продольный паз, в котором с возможностью скольжения помещен соединительный штифт (51).
Двигатель по п.1, отличающийся тем, что он содержит скользящие магнитные цилиндры (4), которые установлены с возможностью перемещения вверх и вниз по направляющим (55), а движущиеся магнитные блоки (12) установлены на указанных цилиндрах (4) с возможностью смены.
Двигатель по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит устройство для регулирования скорости, которое включает вал (14) регулятора, регулятор (15), шестерню (2) регулятора, зубчатую рейку (6) регулятора; вал (14) регулятора установлен с возможностью вращения на подшипниках в корпусе двигателя, шестерня (2) регулятора неподвижно закреплена на валу (14) регулятора, зубчатая рейка (6) жестко закреплена на регуляторе и находится в зацеплении с шестерней (2) регулятора и регулятор (15) подвижно установлен на направляющей в корпусе двигателя; на регуляторе (15) выполнен продольный паз, статорный магнитный блок (3) установлен на этом пазу с возможностью возвратно-поступательного движения; вал (14) регулятора вместе с шестерней (2) регулятора поворачиваются, перемещая находящуюся в зацеплении с шестерней (2) рейку (6) и вместе с ней регулятор (15), который перемещает статорный магнитный блок (3), изменяя произвольно область контактирования статорных магнитных блоков (3) и движущихся магнитных блоков (12), достигая таким образом произвольного изменения скорости вращения и мощности магнитного двигателя.
Двигатель по п.1, отличающийся тем, что на шатунных шейках (11) установлены с возможностью вращения четыре шатуна (13).
Двигатель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит устройство для увеличения скорости, которое включает цапфу (19) коленчатого вала (5) и вал, неподвижно закрепленный на цапфе (19), шестерню (20), закрепленную на этом валу, и маховик (17), закрепленный на цапфе (25) выходного вала; когда коленчатый вал (5) вращается вместе с цапфой (19), зубчатое колесо (23) вращается вместе с шестерней (20) и вращает вместе с цапфой (25) выходной вал, скорость вращения которого больше, чем у коленчатого вала (5).
Двигатель по п.9, отличающийся тем, что, по крайней мере, один комплект из зубчатого колеса (23) и шестерни (20) установлен с возможностью вращения на цапфе (25) и, по крайней мере, один комплект из шестерни (20) и зубчатого колеса (23) установлен на цапфе (19), причем шестерня и зубчатое колесо (20) и (23) на цапфе (19) находятся в зацеплении соответственно с зубчатым колесом (23) и шестерней (20) на цапфе (25) и все они вращаются свободно относительно цапф (19), (25).
Двигатель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит силоувеличивающее устройство, которое включает корпус (35) двигателя; вал (32), причем указанный вал (32) соединен с цапфой (25) муфтой; ведущие диски (33), жестко закрепленные на валу (32), силоувеличивающие магнитные цилиндры (34), установленные с возможностью вращения на внутренней поверхности корпуса двигателя, больший однонаправленный маховик (30), установленный с возможностью вращения на валу (32), и меньший однонаправленный маховик (31), установленный с возможностью вращения на валу (32), причем меньший однонаправленный маховик (31) установлен с возможностью вращения относительно ведущего диска (33) и примыкает к нему, а больший однонаправленный маховик (30) установлен с возможностью вращения вблизи меньшего однонаправленного маховика (31); один конец соединительных реек (43) больших однонаправленных маховиков соединен с возможностью поворота с большим однонаправленным маховиком (30), один конец соединительных реек (42) меньшего однонаправленного маховика соединен с возможностью вращения с меньшим однонаправленным маховиком (31), а другие концы соединительных реек (43), (42) для большего и меньшего маховиков соединены с возможностью вращения с одним из концов силоувеличивающего толкательного рычага (39) и соединены с возможностью вращения с наружным кольцом ведущего диска (33) для образования замкнутого рычажного движущего механизма; статорные магнитные блоки (27), установленные на однонаправленном меньшем маховике (31), роторные магнитные блоки (28), установленные вблизи шарнирного соединения силоувеличительного толкательного рычага (39) и соединительных реек (42), (43), а и магнитный цилиндрический статорный блок (29), укрепленный на внутренней стенке силоувеличивающего магнитного цилиндра (34), причем блоки (27), (28) и (29) установлены концентрично и оппозитно, в одних и тех же плоскостях, блоки (27) и (28) обращены друг к другу разноименными полюсами, блоки (29) и (28) обращены друг к другу разноименными полюсами, таким образом, когда вращается коленчатый вал (5) вместе с валом (32), вращаются роторные магнитные блоки (28); когда роторные магнитные блоки (28) поворачиваются в положение взаимного притяжения разноименных полюсов со статорными магнитными блоками (27), то благодаря эффекту однонаправленного вращения меньшего маховика силоувеличительный рычаг (39) проталкивается вперед, вращая ведущий диск (33) на определенный угол; затем роторные магнитные блоки (28) и статорные магнитные блоки (27) постепенно расходятся из положения взаимного притяжения; затем роторный магнитный блок (28) и блоки (29) статорного магнитного цилиндра оказываются в положении взаимного притяжения, так как направление вращения обоих большего и меньшего маховиков одинаково; при этом вновь толкательный рычаг (39) проталкивает ведущий диск (33), поворачивая его в прежнем направлении на дополнительный угол, после чего блоки (29) и (28) расходятся из положения взаимного притяжения; таким образом ведущий диск (33) непрерывно вращает вал (32) с усилием в одном направлении, производя внешнюю работу.
Двигатель по п.11, отличающийся тем, что он содержит предпочтительно шесть пар соединительных реек (42), (43) для каждой пары из большего и меньшего однонаправленных маховиков, каждый комплект статорного магнитного блока имеет предпочтительно шесть элементов, расположенных вдоль малой окружной поверхности меньшего однонаправленного маховика; каждый комплект роторного магнитного блока предпочтительно имеет шесть элементов и каждый комплект статорного цилиндрического магнитного блока предпочтительно имеет двенадцать элементов, равномерно расположенных по внутренней стенке магнитного цилиндра.
Двигатель по п. 9, отличающийся тем, что цапфа (25) является продолжением вала (32).
Двигатель по п. 11, отличающийся тем, что на наружной поверхности меньшего однонаправленного маховика (31) и на наружной поверхности силоувеличительного магнитного цилиндра (34) выполнены зубчатые колеса внешнего зацепления.
Двигатель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ручку (40) тормоза, установленную с возможностью поворота на корпусе (35) двигателя, тормозную шестерню (41), укрепленную на ручке (40), причем указанная шестерня находится в зацеплении с зубчатым колесом меньшего однонаправленного маховика и с зубчатым колесом силоувеличительного магнитного цилиндра (34); шестерня (41) тормозной ручки (40) вращает зубчатое колесо меньшего однонаправленного маховика и зубчатое колесо силоувеличительного магнитного цилиндра, поворачивая таким образом кольцо статорных магнитных блоков (29) и статорный магнитный блок (27) маховика относительно роторных магнитных блоков (28) в положение взаимного притяжения или стопорное положение.
Двигатель по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере два шатуна (13) могут быть установлены на двух шатунных шейках (11) и помещены в одной плоскости.
Версия для печати
Дата публикации 15.11.2006гг
Created/Updated: 25.05.2018