RU2223192C2

RU2223192C2 - Centrifugal power propulsive device

Info

Publication number: RU2223192C2
Application number: RU2001109716/11A
Authority: RU
Original assignee: Акимов Юрий Георгиевич; Акимов Валерий Владимирович
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2004-02-10

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: according to first design version, propulsive device contains housing, pair of levers of designed length with rigidly secured flyweights to create traction owing to centrifugal forces, and lever drive. Levers with flyweights are rigidly installed in one plane on parallel kinematically coupled shafts installed on carriage symmetrically relative to longitudinal axis of carriage mounted on housing for reciprocation along its longitudinal axis in plane square to shafts. Carriage is furnished with device located in plane of rotation of flyweights of line of action of summary centrifugal force of flyweights for interaction with driven crankshaft. According to second design version, propulsive device is provided with levers and hubs. Drive has toothed wheels and two parallel shafts kinematically intercoupled and installed on carriage parallel to axis. Kinematic couplings between shafts and between shafts and axle are made in form of pairs of toothed wheels, ratio 1:1, installed on shafts and on lever hubs. Potential energy accumulators in form of springs or pneumatic cylinders are provided. EFFECT: increased efficiency at conversion of drive power into traction force. 12 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к энергетическим установкам и может быть использовано, например, при передвижении транспортного средства. The invention relates to power plants and can be used, for example, when moving a vehicle.

Наиболее близким по совокупности совпадающих существенных признаков и выбранный в качестве прототипа для первого варианта движителя является центробежно-силовой движитель, содержащий корпус с установленными в нем, по крайней мере, парой рычагов расчетной длины с жестко прикрепленными грузами расчетного веса (расчетной массы) для создания тяги за счет центробежных сил, возникающих при качательном синхронном в противоположном направлении движении рычагов, соединенных посредством шатунов с кривошипами коленчатого вала, и подвижно вращательно закрепленных на общей неподвижной оси. (См. Патент на изобретение РФ 2095625, F 03 G 3/00, F 03 G 7/08, опубл. 11.10.1997). The closest in the set of coinciding essential features and selected as a prototype for the first mover variant is a centrifugal-power mover containing a housing with at least a pair of levers of calculated length installed with rigidly attached loads of estimated weight (calculated mass) to create traction due to centrifugal forces arising when the arms are synchronously swinging in the opposite direction, the levers are connected by cranks with crankshaft cranks, and fixed on a common fixed axis. (See Patent for the invention of the Russian Federation 2095625, F 03 G 3/00, F 03 G 7/08, publ. 11.10.1997).

Для второго варианта двигателя взят тот же прототип. For the second engine version, the same prototype was taken.

Недостатком известного движителя является низкий КПД преобразования мощности привода в тяговое усилие, вследствие наличия значительных инерционных сил от амплитуд знакопеременных составляющих тягового усилия и, кроме того, опасных для прочности движителя. A disadvantage of the known propulsion device is the low efficiency of converting drive power into traction, due to the presence of significant inertial forces from the amplitudes of the alternating components of the traction and, in addition, hazardous to the strength of the propulsion.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка вариантов инерционно-силового движителя, обеспечивающих высокие КПД и надежность устройства. The technical task of the invention is to develop options for inertial-power propulsion, providing high efficiency and reliability of the device.

Поставленная задача по первому варианту решается таким образом, что в известном центробежно-силовом движителе, содержащим корпус, по крайней мере, пару рычагов расчетной длины с жестко прикрепленными грузами расчетной массы для создания тяги за счет центробежных сил, возникающих при синхронном в противоположном направлении движении рычагов, привод рычагов с грузами, согласно изобретению, рычаги установлены жестко в одной плоскости на параллельных кинематически связанных валах, установленных на каретке, симметрично относительно продольной оси каретки, смонтированной на корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль ее продольной оси в плоскости, перпендикулярной валам, а каретка снабжена средством, расположенным в плоскости вращения грузов на линии направления суммарной центробежной силы грузов, для взаимосвязи с ведомым коленвалом. The problem of the first embodiment is solved in such a way that in a known centrifugal force propulsion device containing a housing of at least a pair of levers of calculated length with rigidly attached loads of calculated mass to create traction due to centrifugal forces arising when the levers move synchronously , the lever drive with loads, according to the invention, the levers are mounted rigidly in the same plane on parallel kinematically connected shafts mounted on the carriage, symmetrically with respect to the linear axis of the carriage mounted on the housing with the possibility of reciprocating movement along its longitudinal axis in a plane perpendicular to the shafts, and the carriage is equipped with means located in the plane of rotation of the goods on the direction line of the total centrifugal force of the goods, for interconnection with the driven crankshaft.

При этом кинематическая связь между валами выполнена в виде установленной на валах пары цилиндрических зубчатых колес с передаточным отношением 1: 1. In this case, the kinematic connection between the shafts is made in the form of a pair of cylindrical gears mounted on the shafts with a gear ratio of 1: 1.

По второму варианту поставленная задача решается таким образом, что в известном центробежно-силовом движителе, содержащем корпус, по крайней мере, пару рычагов расчетной длины с жестко прикрепленными грузами расчетной массы, подвижно вращательно закрепленных па общей неподвижной оси, для создания тяги за счет центробежных сил, возникающих при синхронном в противоположном направлении движении рычагов, привод рычагов с грузами, согласно изобретению, движитель снабжен третьим рычагом с грузом, подвижно установленным на неподвижной оси, причем ось установлена на каретке, смонтированной на корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси каретки в плоскости, перпендикулярной оси с грузами, при этом крайние грузы установлены в одной плоскости, проходящей через ось, имеют одинаковую массу, в сумме равную массе груза, расположенного посередине, и развернуты относительно последнего на 180^o.According to the second option, the problem is solved in such a way that in the known centrifugal force propulsion device containing a housing of at least a pair of levers of the calculated length with rigidly attached loads of the calculated mass, movably rotationally fixed on a common fixed axis, to create traction due to centrifugal forces arising when the levers move synchronously in the opposite direction, the lever drive with weights, according to the invention, the mover is equipped with a third lever with a load movably mounted on a fixed axis, p In fact, the axis is mounted on a carriage mounted on the housing with the possibility of reciprocating movement along the longitudinal axis of the carriage in a plane perpendicular to the axis with the loads, while the extreme loads are installed in the same plane passing through the axis, have the same mass, in total equal to the mass of the cargo, located in the middle, and deployed relative to the latter by 180 ^o .

При этом рычаги снабжены ступицами, а привод параллельными кинематически связанными между собой двумя валами, установленными на каретке параллельно оси, причем кинематические связи между валами и между валами и осью выполнены в виде установленных на валах и на ступицах рычагов пар зубчатых колес с передаточным отношением 1:1. In this case, the levers are equipped with hubs, and the drive is parallel kinematically connected by two shafts mounted on the carriage parallel to the axis, and the kinematic connections between the shafts and between the shafts and the axis are made in the form of pairs of gears mounted on the shafts and on the hub hubs with a gear ratio of 1: 1.

В центробежно-силовом движителе по первому и второму вариантам ведомый коленвал может быть ведущим коленвалом для последующего аналогичного центробежно-силового движителя. In a centrifugal force propulsion device according to the first and second options, the driven crankshaft can be a leading crankshaft for a subsequent similar centrifugal force propulsion.

Центробежно-силовой движитель по первому и второму вариантам может быть снабжен накопителями потенциальной энергии, выполненными в виде упругих элементов, установленных в корпусе, по крайней мере, по одному в каждом из двух направлений возвратно-поступательного перемещения каретки, при этом продольные оси накопителей расположены на линии суммарной центробежной силы грузов. The centrifugal force propulsion according to the first and second options can be equipped with potential energy storage devices, made in the form of elastic elements installed in the housing, at least one in each of the two directions of the reciprocating movement of the carriage, while the longitudinal axis of the drives are located on lines of total centrifugal force of goods.

Накопители потенциальной энергии могут быть выполнены в виде пружин или в виде пневмоцилиндров. Stores of potential energy can be made in the form of springs or in the form of pneumatic cylinders.

В одном движители один из накопителей может быть выполнен в виде пружины, а другой в виде пневмоцилиндра. In one mover, one of the drives can be made in the form of a spring, and the other in the form of a pneumatic cylinder.

Предлагаемые движители образуют два противоположных направления с одинаковой центробежной тяговой силой в отличие от известных центробежно-силовых движителей, где получают только однонаправленную центробежную тяговую силу. The proposed propulsors form two opposite directions with the same centrifugal traction force, in contrast to the known centrifugal force propulsors, where only unidirectional centrifugal traction force is obtained.

Поэтому предлагаемые движители могут быть использованы на любом виде транспорта в т.ч. и общественного, что позволяет перевести этот транспорт на питание от аккумуляторов, а более энергоемкий транспорт на питание от электродвигателей, запитанных от генераторов на борту. Движители могут быть использованы на перемещающихся устройствах строительного и сельскохозяйственного назначения. Therefore, the proposed propulsors can be used on any type of transport, including and public, which allows you to transfer this vehicle to battery power, and more energy-intensive vehicles powered by electric motors powered by generators on board. Movers can be used on moving devices for construction and agricultural purposes.

Конструкции предлагаемых движителей являются простыми по своей кинематике, обеспечивающими высокий КПД и надежность устройства. The designs of the proposed propulsors are simple in their kinematics, providing high efficiency and reliability of the device.

Отечественная промышленность располагает всеми средствами (материалами, оборудованием), необходимыми для изготовления предлагаемых центробежно-силовых движителей и их использования в промышленности. The domestic industry has all the means (materials, equipment) necessary for the manufacture of the proposed centrifugal force propulsion devices and their use in industry.

Сущность предлагаемых технических решений (первый и второй варианты движителей) поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид движителя (вид сверху) по первому варианту; на фиг.2 - вид по А-А на фиг.1; на фиг. 3 - схема промежуточных положений за один оборот грузов и возбуждаемые ими центробежные силы по первому варианту; на фиг.4 изображен общий вид движителя (в разрезе) по второму варианту; на фиг.5,6 - схемы промежуточных положений за один оборот грузов и возбуждаемые ими центробежные силы по второму варианту. The essence of the proposed technical solutions (first and second propulsion options) is illustrated by drawings, where: in Fig.1 shows a General view of the propulsion (top view) according to the first embodiment; figure 2 is a view along aa in figure 1; in FIG. 3 is a diagram of intermediate positions for one cargo revolution and centrifugal forces excited by them according to the first embodiment; figure 4 shows a General view of the mover (in section) according to the second embodiment; figure 5,6 is a diagram of intermediate positions for one revolution of goods and the centrifugal forces excited by them according to the second embodiment.

Центробежно-силовой движитель по первому варианту содержит корпус 1, на котором подвижно смонтирована каретка 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси ее. На каретке 2 перпендикулярно ее перемещению установлены симметрично ее продольной оси параллельные и кинематически связанные посредством, например, пары цилиндрических зубчатых колес 3 и 4 с передаточным отношением 1:1 валы 5 и 6, на которых жестко в одной плоскости смонтированы расчетной одинаковой длины рычаги 7 и 8 с рабочими грузами 9 и 10 одинакового расчетного веса (массы) для создания тягового усилия за счет центробежной силы, возникающей при синхронном противоположном направлении вращения грузов. Привод вала 5 осуществляется от коленвала (на чертеже не показан) например, посредством кривотпипно-шатунного механизма, включающего кривошип 11, установленный жестко на валу 5, шарнирно соединенный с шатуном 12, который шарнирно соединен со штоком 13. Шток 13, установленный в корпусе 1 движителя параллельно линии суммарной центробежной силы, находится в одной плоскости с осью вала 5 и взаимосвязан с коленвалом (не показан). Один из валов 5 или 6 может быть снабжен жестко установленным на валу одним из элементов кинематики для карданного, ременного или цепного привода. Каретка 2 снабжена средством для взаимосвязи ее с ведомым коленвалом, выполненным, например, в виде пальца 14, расположенного в плоскости вращения грузов на линии направления суммарной центробежной силы грузов и соединенным непосредственно с шатуном 15 ведомого коленвала или, например, как на фиг. 1 со штоком 16, установленным в корпусе 1, который посредством такого же пальца 14 соединен с шатуном 15 ведомого коленвала (не показан). The centrifugal force propulsion device according to the first embodiment comprises a housing 1 on which the carriage 2 is movably mounted with the possibility of reciprocating movement along its longitudinal axis. On the carriage 2, parallel and kinematically connected, for example, by pairs of cylindrical gears 3 and 4 with a gear ratio 1: 1, shafts 5 and 6, on which the levers 7 and 8 with working loads 9 and 10 of the same calculated weight (mass) to create traction due to centrifugal force arising from the synchronous opposite direction of rotation of the goods. The shaft 5 is driven from the crankshaft (not shown in the drawing), for example, by means of a crank mechanism, including a crank 11 mounted rigidly on the shaft 5, pivotally connected to the connecting rod 12, which is pivotally connected to the rod 13. The rod 13, mounted in the housing 1 propulsion parallel to the line of the total centrifugal force, is in the same plane with the axis of the shaft 5 and is interconnected with a crankshaft (not shown). One of the shafts 5 or 6 can be equipped with one of the kinematics elements rigidly mounted on the shaft for a cardan, belt or chain drive. The carriage 2 is provided with means for interconnecting it with the driven crankshaft, made, for example, in the form of a finger 14 located in the plane of rotation of the goods on the direction line of the total centrifugal force of the goods and connected directly to the connecting rod 15 of the driven crankshaft or, for example, as in FIG. 1 with a rod 16 installed in the housing 1, which is connected to the connecting rod 15 of the driven crankshaft (not shown) by the same pin 14.

Движитель может быть снабжен накопителями потенциальной энергии, выполненными в виде упругих элементов, например, в виде пружин сжатия 17 или в виде пневмопилиндров 18. Накопители установлены в корпусе 1, по крайней мере, по одному в каждом из двух направлений перемещения каретки и продольные оси накопителей расположены на линии суммарной центробежной силы. The mover can be equipped with potential energy storage devices made in the form of elastic elements, for example, in the form of compression springs 17 or in the form of pneumatic cylinders 18. The drives are installed in the housing 1, at least one in each of the two directions of movement of the carriage and the longitudinal axis of the drives located on the line of the total centrifugal force.

Предлагаемый движитель работает следующим образом:
От двигателя через приводной коленвал (не показаны), шток 13, шатун 12, кривошип 11 вращение передается валу 5. Далее через зубчатые колеса 3, 4 вращение передается в противоположную сторону валу 6. Грузы 9 и 10 синхронно вращаются в противоположные стороны. При осуществлении полного оборота грузы 9 и 10 дважды оказываются на одной линии, проходящей через оси валов 5 и 6, при этом они приближены друг другу (положение I на фиг.3) или отдалены друг от друга (положение II на фиг.3). Это "мертвые" точки. В этих положениях суммарная центробежная сила грузов равна нулю, т.к. центробежные силы грузов уравновешены: направлены навстречу друг другу или в противоположные стороны. В "мертвых" точках суммарная центробежная сила грузов меняет свое направление на противоположное. При проекции центробежных сил грузов 9 и 10 при переходе их от "мертвых" точек до положения III на фиг.3 (нижнее положение) или положение IV на фиг.3 (верхнее положение) на горизонтальные и вертикальные оси оказывается, что горизонтальные составляющие центробежных сил уравновешиваются, а вертикальные составляющие суммируются и создают общую центробежную силу, которая растет от нуля до максимума. Суммарная центробежная сила в этих положениях (III и IV) оказывается максимальной. За один оборот суммарная центробежная сила грузов попеременно действуя то в одном, то в противоположном направлениях, осуществляет возвратно-поступательное перемещение каретки 2.The proposed mover works as follows:
From the engine through the drive crankshaft (not shown), the rod 13, the connecting rod 12, the crank 11, the rotation is transmitted to the shaft 5. Then, through the gears 3, 4, the rotation is transmitted in the opposite direction to the shaft 6. The loads 9 and 10 synchronously rotate in opposite directions. When making a full turn, the cargo 9 and 10 are twice on the same line passing through the axis of the shafts 5 and 6, while they are close to each other (position I in figure 3) or distant from each other (position II in figure 3). These are dead spots. In these provisions, the total centrifugal force of the goods is zero, because centrifugal forces of cargoes are balanced: directed towards each other or in opposite directions. At the “dead” points, the total centrifugal force of the cargo changes its direction to the opposite. When projecting the centrifugal forces of goods 9 and 10 when they move from the "dead" points to position III in Fig. 3 (lower position) or position IV in Fig. 3 (upper position) on the horizontal and vertical axes, it turns out that the horizontal components of the centrifugal forces are balanced, and the vertical components are summed up and create a common centrifugal force, which grows from zero to maximum. The total centrifugal force in these positions (III and IV) is maximal. For one revolution, the total centrifugal force of the goods, alternately acting in one or the opposite directions, performs a reciprocating movement of the carriage 2.

Но движение каретки 2 осуществляется и от силы воздействия накопителей потенциальной энергии. При движении каретка 2 воздействует на упругие элементы: пружины сжатия 17 или пневмоцилиндры 18 (накопители потенциальной энергии), поочередно сжимая их при движении ее в одну, а потом в противоположную стороны. В результате оказывается, что когда каретка 2 воздействует на один накопитель 18, на нее воздействует потенциальной энергией (пружина разжимается) другой накопитель 17. При своем движении в ту или другую сторону каретка 2 совершает работу, осуществляя через шток 16, шатун 15 вращение ведомого коленвала (не показан). But the movement of the carriage 2 is carried out from the force of action of the storage of potential energy. When moving, the carriage 2 acts on the elastic elements: compression springs 17 or pneumatic cylinders 18 (potential energy storage), alternately compressing them when moving it in one, and then in the opposite direction. As a result, it turns out that when the carriage 2 acts on one drive 18, another drive 17 acts on it with potential energy (the spring is unclenched). When it moves to one side or the other, the carriage 2 performs work by rotating the driven crankshaft through the rod 16, connecting rod 15 (not shown).

Центробежно-силовой движитель по второму варианту содержит корпус 1, на котором подвижно смонтирована каретка 2 с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси ее. На каретке 2 перпендикулярно ее перемещению неподвижно смонтирована ось 3 с подвижно вращательно установленными рычагами 4, 5, 6 расчетной длины с грузами 7, 8, 9 для создания тягового усилия за счет центробежной силы, возникающей при синхронном противоположном направлении вращения грузов (груз 7 и 9 вращается в одну сторону, а груз 8 в противоположную). При этом крайние грузы 7 и 9, установленные в одной плоскости, проходящей через ось 3, развернуты относительно среднего груза на 180^o, имеют одинаковую массу в сумме, равную массе груза 8, расположенного посередине. Рычаги 4, 5, 6 снабжены ступицами 10, 11, 12, а привод (не показан) снабжен параллельными и кинематически связанными посредством пары цилиндрических зубчатых колес 13 и 14 с передаточным отношением 1:1 валами 15 и 16, на которых жестко смонтированы цилиндрические зубчатые колеса 17 и 18 на валу 15, а колесо 19 - на валу 16. Валы 15 и 16 расположены параллельно оси 3. На ступицах 10, 11, 12 установлены цилиндрические зубчатые колеса 20, 21, 22 для кинематической связи с валами 15 и 16. При этом пары зубчатых колес 20 и 17, а также 22 и 18 обеспечивают вращение грузов 7 и 9 в одну сторону, а пара зубчатых колес 19 и 21 обеспечивает вращение груза 8 в противоположную сторону. Передаточные отношения пар зубчатых колес 17 и 20, 19 и 21, 18 и 22 взяты 1:1. Привод вала 15 осуществляется от коленвала (не показан), например, посредством кривошипно-шатунного механизма, включающего кривошип 23, установленный жестко на валу 15 (остальные элементы привода не показаны, но привод аналогичен приводу по первому варианту). Один из валов 15 или 16 может быть снабжен жестко установленным на валу одним из элементов кинематики для карданного, ременного или цепного привода. Каретка 2 снабжена средством для взаимосвязи ее с ведомым коленвалом, аналогично схеме по первому варианту.The centrifugal force propulsion device according to the second embodiment comprises a housing 1 on which the carriage 2 is movably mounted with the possibility of reciprocating movement along its longitudinal axis. On the carriage 2, the axis 3 is fixedly mounted perpendicular to its movement with movably rotationally mounted levers 4, 5, 6 of the calculated length with weights 7, 8, 9 to create traction due to centrifugal force arising from the synchronous opposite direction of rotation of the goods (load 7 and 9 rotates in one direction, and the load 8 in the opposite direction). In this case, the extreme loads 7 and 9, installed in one plane passing through the axis 3, are deployed relative to the average load by 180 ^o , have the same mass in the sum equal to the mass of the load 8 located in the middle. The levers 4, 5, 6 are equipped with hubs 10, 11, 12, and the drive (not shown) is equipped with parallel and kinematically connected by a pair of cylindrical gears 13 and 14 with a gear ratio 1: 1 shafts 15 and 16, on which the cylindrical gears are rigidly mounted wheels 17 and 18 on the shaft 15, and the wheel 19 on the shaft 16. The shafts 15 and 16 are parallel to the axis 3. On the hubs 10, 11, 12 are mounted spur gears 20, 21, 22 for kinematic communication with the shafts 15 and 16. In this case, the pairs of gears 20 and 17, as well as 22 and 18 provide the rotation of the loads 7 and 9 in one direction Well, a pair of gears 19 and 21 provides the rotation of the load 8 in the opposite direction. The gear ratios of the pairs of gears 17 and 20, 19 and 21, 18 and 22 are taken 1: 1. The drive of the shaft 15 is carried out from the crankshaft (not shown), for example, by means of a crank mechanism including a crank 23 mounted rigidly on the shaft 15 (other drive elements are not shown, but the drive is similar to the drive according to the first embodiment). One of the shafts 15 or 16 can be equipped with one of the kinematics elements rigidly mounted on the shaft for a cardan, belt or chain drive. The carriage 2 is equipped with a means for interconnecting it with the driven crankshaft, similarly to the scheme according to the first embodiment.

Движитель по второму варианту может быть так же как и по первому варианту снабжен накопителями потенциальной энергии (не показано). Форма выполнения, расположение и работа накопителей аналогичны накопителям по первому варианту. According to the second embodiment, the propulsion device may be equipped with potential energy storage devices (not shown) as in the first embodiment. The execution form, location and operation of drives are similar to drives in the first embodiment.

Предлагаемый движитель по второму варианту работает следующим образом. От двигателя через приводной коленвал кривошипно-шатунный механизм (не показаны), вращение через кривошип 23 передается валу 15. Далее через зубчатые колеса 13, 14 вращение передается в противоположную сторону валу 16. От вала 15 через пары зубчатых колес 17-20 и 18-22 вращение в одну сторону передается грузам 9 и 7. От вала 16 через пару зубчатых колес 19-21 вращение в противоположную сторону передается грузу 8. Грузы (7-9) и (8) синхронно вращаются в противоположные стороны. При осуществлении полного оборота грузы 7, 8 и 9 дважды оказываются на одной линии по разные стороны: грузы 7-9 - по одну сторону, груз 8 - по другую сторону от оси 3 (положение I - на фиг.5 и положение II - на фиг.6). Это - "мертвые" точки. В этих положениях центробежные силы грузов направлены в противоположные стороны и суммарная центробежная сила грузов равна нулю. В "мертвых" точках суммарная центробежная сила грузов меняет свое направление на противоположное. Как и в движителе по первому варианту, при проекции центробежных сил грузов 7-9 и 8 при переходе их от "мертвых" точек до положения III на фиг.6 (нижнее положение) или положение IV на фиг.6 (верхнее положение) на горизонтальную и вертикальную оси оказывается, что горизонтальные составляющие центробежных сил уравновешиваются, а вертикальные составляющие суммируются и создают общую центробежную силу, которая растет от нуля до максимума. Суммарная центробежная сила в этих положениях (III и IV) оказывается максимальной. За один оборот суммарная центробежная сила грузов, попеременно действуя то в одном, то в противоположном направлениях, осуществляет возвратно-поступательное перемещение каретки 2. Но движение каретки 2 осуществляется и от силы воздействия накопителей потенциальной энергии, работа которых при взаимодействии с кареткой 2 представлена в разделе "Работа движителя по первому варианту". The proposed propulsion device according to the second embodiment works as follows. From the engine through the crankshaft a crank mechanism (not shown), the rotation through the crank 23 is transmitted to the shaft 15. Then, through the gears 13, 14, the rotation is transmitted to the opposite side of the shaft 16. From the shaft 15 through the pairs of gears 17-20 and 18- 22, one-way rotation is transmitted to weights 9 and 7. From shaft 16 through a pair of gears 19-21, rotation in the opposite direction is transmitted to load 8. Weights (7-9) and (8) synchronously rotate in opposite directions. When making a full turn, goods 7, 8 and 9 are twice on the same line on opposite sides: goods 7-9 - on one side, cargo 8 - on the other side of axis 3 (position I - in figure 5 and position II - in 6). These are dead spots. In these provisions, the centrifugal forces of the goods are directed in opposite directions and the total centrifugal force of the goods is zero. At the “dead” points, the total centrifugal force of the cargo changes its direction to the opposite. As in the propulsor according to the first embodiment, when the centrifugal forces of the loads 7–9 and 8 are projected upon their transition from the “dead” points to position III in FIG. 6 (lower position) or position IV in FIG. 6 (upper position) onto the horizontal and the vertical axis, it turns out that the horizontal components of the centrifugal forces are balanced, and the vertical components are summed up and create a common centrifugal force, which grows from zero to maximum. The total centrifugal force in these positions (III and IV) is maximal. For one revolution, the total centrifugal force of the goods, alternately acting in one or in the opposite direction, performs a reciprocating movement of the carriage 2. But the movement of the carriage 2 is also carried out from the force of action of the potential energy storage devices, whose work when interacting with the carriage 2 is presented in the section "The work of the mover according to the first embodiment."

При двухступенчатой схеме работы предлагаемых вариантов движителей ведомый коленвал может быть ведущим коленвалом для аналогичных центробежно-силовых движителей. Двухступенчатые схемы установок могут быть следующие. Один вариант: двигатель (1)- движитель (1) - движитель (2) - генератор - нагрузка (-двигатель). Вторая ступень начинается с ведомого коленвала движителя (1), который для второй ступени является приводным. Другой вариант двухступенчатой схемы: двигатель (1) - движитель (1) - генератор (1) - двигатель (2) - движитель (2) - генератор (2) - нагрузка. Мощность второй ступени можно увеличить до соответствия энергии, равной экономии ее на первой ступени. В двухступенчатых схемах экономия энергии растет в геометрической прогрессии. With a two-stage operation scheme of the proposed propulsion options, the driven crankshaft can be the leading crankshaft for similar centrifugal-power propulsors. Two-stage installation schemes can be as follows. One option: engine (1) - propulsion (1) - propulsion (2) - generator - load (-engine). The second stage begins with the driven crankshaft of the propulsion unit (1), which for the second stage is driven. Another version of the two-stage scheme: engine (1) - propulsion (1) - generator (1) - engine (2) - propulsion (2) - generator (2) - load. The power of the second stage can be increased to match the energy equal to saving it in the first stage. In two-stage schemes, energy savings are growing exponentially.

Авторами в домашних условиях был изготовлен опытный образец (модель) предлагаемого движителя. Были проведены испытания, которые показали работоспособность предлагаемой конструкции и подтвердили получение тягового усилия в соответствии с приведенными ниже расчетными данными. The authors made a prototype (model) of the proposed propulsion device at home. Tests were conducted that showed the operability of the proposed design and confirmed receipt of traction in accordance with the following calculation data.

Расчет центробежной силы: F=m•Vл²/Rвр Н
1. Два рабочих груза общей массой: m=0,2468 кг; Rвр.ц.т.=0,045 м; n=8,2 об/с, где Rвр.ц.т. - радиус вращения центра тяжести грузов.Calculation of centrifugal force: F = m • Vl ² / Rvr N
1. Two working loads with a total mass: m = 0.2468 kg; Rv.ts.t. = 0,045 m; n = 8.2 rpm, where Rv.ts.t. - radius of rotation of the center of gravity of the goods.

Длина одного круга вращения центра тяжести грузов: l=n•D=3,14•0,09= 0,2826 м; скорость линейная V_л=1•n=0,2826•8,2=2,317 м/с;
F=0,2468•(2,317)²/0,045=29,4 Н.The length of one circle of rotation of the center of gravity of cargo: l = n • D = 3.14 • 0.09 = 0.2826 m; linear speed V _l = 1 • n = 0.2826 • 8.2 = 2.317 m / s;
F = 0.2468 • (2.317) ² / 0.045 = 29.4 N.

2. Два рычага (держатели грузов) общей массой: m=0,0465 кг; R вр.ц.т.= 0,025 м; n=8,2 об/с; l=3,14•0,05=0,157м; V_л= 0,157•8,2=1,2874 м/с;
F=0,0465•(1,2874)²/0,025=3,084 Н;
Fобщ.=29,4+3,084=32,484 H.2. Two levers (cargo holders) with a total mass: m = 0.0465 kg; R r.h.c.t. = 0.025 m; n = 8.2 rpm; l = 3.14 • 0.05 = 0.157m; V _l = 0.157 • 8.2 = 1.2874 m / s;
F = 0.0465 • (1.2874) ² / 0.025 = 3.084 N;
Ftotal = 29.4 + 3.084 = 32.484 H.

Работа, затрачиваемая на сжатие пружины в одну секунду-мощность (Р); Р= работа/время; Ватт= Дж/с. Для определения силы сжатия пружины (накопитель потенциальной энергии) движитель был закреплен за корпус в вертикальном положении (т. е. учитывался вес каретки). Сжатие производилось из нейтрального положения каретки до перехода ее в мертвую точку (т.н. конечная точка сжатия пружины). Под действием силы тяжести, приложенной к каретке, весом 25,47 кг•9,81=249,86 H, каретка прошла путь S=0,02 м до мертвой точки коленвала. The work required to compress the spring in one second is power (P); P = work / time; Watt = J / s. To determine the compression force of the spring (potential energy storage), the propeller was fixed to the housing in a vertical position (i.e., the weight of the carriage was taken into account). Compression was performed from the neutral position of the carriage until it moved to a dead point (the so-called end point of compression of the spring). Under the influence of gravity applied to the carriage, weighing 25.47 kg • 9.81 = 249.86 H, the carriage passed the path S = 0.02 m to the crankshaft dead center.

Работа на деформацию пружины Wд=Fср•S=(Д•S)/2•S, где средняя сила F= Д•S/2; Д - жесткость пружины; Wд=(249,86H/2)•0,02 м=2,4986 Дж; Р=2,4986•16,4 об/с=40,977 Дж/с (См. Х.Кухлинг "Справочник по физике", М., Мир, 1982 г., с. 80). Work on the spring deformation Wd = Fav • S = (D • S) / 2 • S, where the average force is F = D • S / 2; D - spring stiffness; Wd = (249.86H / 2) • 0.02 m = 2.4986 J; P = 2.4986 • 16.4 rpm = 40.977 J / s (See H. Kuchling "Handbook of Physics", M., Mir, 1982, p. 80).

Грузы совершают 492 об/мин=8,2об/с. За один оборот рабочих грузов каретка сделает одно возвратно-поступательное движение и в каждом из этих двух направлений она по одному разу сожмет пружины-накопители, т.е. 8,2•2=16,4 сжатий в одну секунду. Cargoes make 492 rpm = 8.2 rpm. For one revolution of working loads, the carriage will make one reciprocating movement and in each of these two directions it will compress the storage springs once, i.e. 8.2 • 2 = 16.4 compressions per second.

Работа на ускорение каретки сжатой пружиной: W=F•S, где F=124,93 H - среднее значение максимальной силы F= 249,86 H; S=0,08 м (Каждая пружина сжимается на 0,02 м, за 1 оборот будет пройден общий путь -0,08); W= 124,93•0,08=10 Дж. Work on the acceleration of the carriage with a compressed spring: W = F • S, where F = 124.93 H - the average value of the maximum force F = 249.86 H; S = 0.08 m (Each spring is compressed by 0.02 m, a common path of -0.08 will be covered in 1 revolution); W = 124.93 • 0.08 = 10 J.

Работа за одну секунду Р=10•8,2 об/с=82 Дж/с. Work in one second P = 10 • 8.2 r / s = 82 J / s.

Работа на ускорение каретки от центробежной силы грузов: F=16,242 H - среднее значение силы грузов максимальной силы 32,484; S=0,08 м - путь каретки за один оборот грузов; W=16,242•0,08=1,3 Дж. Работа за одну секунду Р= 1,3•8,2 об/с=10,66 Дж/с. Work on the acceleration of the carriage from the centrifugal force of the goods: F = 16,242 H - the average value of the force of the goods with a maximum force of 32,484; S = 0.08 m - carriage path for one cargo revolution; W = 16.242 • 0.08 = 1.3 J. Work in one second P = 1.3 • 8.2 r / s = 10.66 J / s.

Общая мощность: 82+21,32=103,32 Дж/с;
Полезная мощность: 103,32-40,977=62,343 Дж/с.Total power: 82 + 21.32 = 103.32 J / s;
Net power: 103.32-40.977 = 62.343 J / s.

Потребление тока электродвигателем:
Двигатель АВЕ-042-4МУЗ; W=18 В•А; nн=1500 об/мин; соединение обмоток Δ, U - 220 В, cosφ не указан.Motor current consumption:
Engine ABE-042-4MUZ; W = 18 V • A; nn = 1500 rpm; winding connection Δ, U - 220 V, cosφ not specified.

1. В работе коленвал без пружин: ток I=(0,171 -0,173)А, n=472 oб/м. 1. In operation, the crankshaft without springs: current I = (0.171 -0.173) A, n = 472 rpm.

2. В работе коленвал и все пружины: ток I=(0,1664-0,1666)А; n=492 об/мин. 2. In operation, the crankshaft and all springs: current I = (0.1664-0.1666) A; n = 492 rpm

3. Каретка неподвижна, грузы вращаются: ток I=0,1566А; n=(498-500) об/мин. 3. The carriage is stationary, the loads rotate: current I = 0.1566A; n = (498-500) rpm

4. Потребление тока двигателем при его холостом ходе: ток I=(0,1558-0,1561)А; Iср.=0,1559А; n=500 об/мин. 4. Current consumption by the motor at idle: current I = (0.1558-0.1561) A; Iav. = 0.1559A; n = 500 rpm

В результате анализа установлено:
1. В работе пружины и коленвал: ток I=0,1665А; n=492 об/мин=8,2 об/с.The analysis established:
1. In the work of the spring and crankshaft: current I = 0.1665A; n = 492 rpm = 8.2 rpm.

2. Все как в п. 1, но каретка неподвижна: ток I=0,1566А; n=(498-500) об/мин. 2. Everything is as in paragraph 1, but the carriage is motionless: current I = 0.1566A; n = (498-500) rpm

3. Холостой ход двигателя: ток I=0,15595 А. 3. Idling of the motor: current I = 0.15595 A.

При сравнении п.2 и 3, l=0,1566-0,15595=0,00065 А, откуда видно, что ток при вращающихся грузах почти не отличается от тока холостого хода двигателя и он значительно меньше силы трения вращающихся грузов, т.е. момент инерции грузов незначителен. When comparing items 2 and 3, l = 0.1566-0.15595 = 0.00065 A, whence it can be seen that the current with rotating loads is almost no different from the idle current of the engine and it is much less than the friction force of rotating loads, e. the moment of inertia of the cargo is negligible.

Поскольку КПД и cosφ в паспорте не указан, cosφ определяется по формуле P=U•I•cosφ; cosφ=U•I/P=220•0,1665/18=0,49; cosφ=0,49. Since the efficiency and cosφ are not indicated in the passport, cosφ is determined by the formula P = U • I • cosφ; cosφ = U • I / P = 220 • 0.1665 / 18 = 0.49; cosφ = 0.49.

При сравнении п.1 и 3: ток I=0,1665-0,15595=0,0106 А; Р=220•0,0106•0,49= 1,143 Вт. Это мощность, затрачиваемая двигателем (Рдв) на произведенную кареткой работы, вызванную центробежной силой и силой потенциальной энергией накопителей. When comparing items 1 and 3: current I = 0.1665-0.15595 = 0.0106 A; P = 220 • 0.0106 • 0.49 = 1.143 W. This is the power spent by the engine (RVD) on the work performed by the carriage, caused by the centrifugal force and the potential energy of the drives.

Общая мощность, затраченная на ускорение каретки от центробежной силой грузов и от потенциальной энергией накопителей:
Робщ=10,66+81,95=92,61 Дж/с.The total power spent on the acceleration of the carriage from the centrifugal force of the goods and from the potential energy of the drives:
Rotch = 10.66 + 81.95 = 92.61 J / s.

Свободная мощность Рсв.=92,61-40,977=51,63 Дж/с. Free power Rsv. = 92.61-40.977 = 51.63 J / s.

Рп= 40,977 Дж/с - мощность, затраченная на накопление потенциальной энергии. Свободная мощность Рсв=63 Дж/с передается кареткой на ведомый коленвал и далее на вал нагрузки. На образование этой мощности двигатель затратил мощность Рдв= 1,143 Вт, что дает экономию энергии в 51,63:1,143= 45,1. При увеличении емкости потенциальных накопителей энергии в два раза и изменении доли центробежной силы грузов к доле силы накопителей эта экономия энергии составит около двух порядков. Pn = 40.977 J / s - the power spent on the accumulation of potential energy. Free power Psv = 63 J / s is transmitted by the carriage to the driven crankshaft and further to the load shaft. The engine spent power Rdv = 1.143 W on the formation of this power, which gives an energy saving of 51.63: 1.143 = 45.1. With an increase in the capacity of potential energy storage by a factor of two and a change in the fraction of the centrifugal force of cargo to the ratio of the power of storage, this energy savings will be about two orders of magnitude.

Claims

1. A centrifugal force propulsion device containing a housing of at least a pair of levers of calculated length with rigidly attached loads of calculated mass to create traction due to centrifugal forces arising from the synchronous movement in the opposite direction of the levers, the drive of the levers with weights, characterized in that levers with loads are mounted rigidly in one plane on parallel kinematically connected shafts mounted on the carriage symmetrically with respect to the longitudinal axis of the carriage mounted on the body with the possibility of return - translational movement along its longitudinal axis in a plane perpendicular to the shafts, and the carriage is equipped with a means located in the plane of rotation of the goods on the direction line of the total centrifugal force of the goods, for interconnection with the driven crankshaft.

2. The centrifugal power propulsion device according to claim 1, characterized in that the kinematic connection between the shafts is made in the form of a pair of gears mounted on the shafts with a gear ratio of 1: 1.

3. The centrifugal force propulsion device according to claim 1, characterized in that the driven crankshaft can be a leading crankshaft for a subsequent similar centrifugal force propulsion.

4. The centrifugal force propulsion device according to claim 1, characterized in that it is provided with potential energy storage devices made in the form of elastic elements installed in the housing, at least one in each of the two directions of the reciprocating movement of the carriage, the longitudinal axis of the drives are located on the line of the total centrifugal force of the goods.

5. The centrifugal force propulsion device according to claim 4, characterized in that the potential energy storage devices can be made in the form of springs or in the form of pneumatic cylinders.

6. The centrifugal power propulsion device according to claim 4, characterized in that one of the drives can be made in the form of a spring, and the other in the form of a pneumatic cylinder.

7. A centrifugal force propulsion device comprising a body of at least a pair of levers of calculated length with rigidly attached loads of calculated mass movably rotationally mounted on a common fixed axis to create traction due to centrifugal forces arising from the synchronous movement in the opposite direction of the levers, lever drive with loads, characterized in that the mover is equipped with a third lever with a load movably mounted on a fixed axis, the axis being mounted on a carriage mounted on the housing with the possibility of Conversely translational movement along the longitudinal carriage axis in a plane perpendicular to the axis loads, while the extreme loads installed in a single plane passing through the axis, have the same mass, in an amount equal to the weight of the load located in the middle, and deployed relative to the latter by 180 °.

8. The centrifugal force propulsion device according to claim 7, characterized in that the levers are equipped with hubs, and the drive is equipped with parallel kinematically connected two shafts mounted on the carriage parallel to the axis, and the kinematic connections between the shafts and between the shafts and the axis are made in the form of installed on the shafts and on the hubs of levers of pairs of gears with a gear ratio of 1: 1.

9. The centrifugal force propulsion device according to claim 7, characterized in that the driven crankshaft can be a leading crankshaft for a subsequent similar centrifugal force propulsion.

10. The centrifugal force propulsion device according to claim 7, characterized in that it is equipped with potential energy storage devices made in the form of elastic elements installed in the housing, at least one in each of the two directions of the reciprocating movement of the carriage, the longitudinal axis of the drives are located on the line of the total centrifugal force of the goods.

11. The centrifugal force propulsion device of claim 10, wherein the potential energy storage devices can be made in the form of springs or in the form of pneumatic cylinders.

12. The centrifugal power propulsion device of claim 10, characterized in that one of the drives can be made in the form of a spring, and the other in the form of a pneumatic cylinder.