ГРАВИТАЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

ГРАВИТАЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Предполагаемое изобретение относится к энергетике, а именно к преобразованию энергии гравитации в механическую, и может быть использовано в качестве привода различных машин и механизмов.
Известно изобретение «Водяное колесо, в котором перераспределение элеетропроводной жидкости, имеющей удельный вес, отличный от удельного веса воды между противоположными полостями, сообщёнными посредством полых спиц, приводит к возникновению на роторе момента весового дисбаланса (1).
Наиболее близким аналогом относительно предлагаемого решения является двигатель, содержащий роторный элемент и служащий так же для преобразования энергии ( в данном случае тепловой) в механическую энергию (2).
Задачей при создании данного изобретения явилась проблема получения механической энергии от универсального гравитационного жидкостного двигателя (генератора) и разработка подобного двигателя.
Техническим результатом явилось повышение КПД двигателя.
Для этого предложен гравитационный двигатель, содержащий роторный элемент, отличающийся тем, что последний частично размещён в ёмкости с жидкостью.
Гравитационный двигатель отличается тем, что ёмкость выполнена из двух частей - с жидкостью и без неё, отделённых друг от друга перегородкой и герметичными прокладками, например, сальниками.
Гравитационный двигатель отличается тем, что роторный элемент опирается на элементы качения, например, подшипники.
Гравитационный двигатель отличается тем, что половина роторного элемента размещена в части ёмкости с жидкостью, а вторая
половина - в части без жидкости. Гравитационный двигатель отличается тем, что роторный
МКИ6:РОЗ G 3/00,3/02, 7/00
Л
Гравитационный двигатель отличается тем, что роторный элемент снабжён электрической обмоткой.
Гравитационный двигатель отличается тем, что профиль сечения роторного элемента может быть любым - круглым, квадратным, прямоугольным, треугольным и т.д.
Гравитационный двигатель отличается тем, что профили контактных поверхностей элементов качения и герметичных прокладок соответствуют профилю роторного элемента.
Гравитационный двигатель иллюстрируется чертежами, где на
фиг.1 схематически представлей7а на фиг.2 достаточно зримо изображён общий вид двигателя.
Предлагаемый двигатель содержит роторный элемент 1, ёмкость 2, элементы качения (опорные ролики или подшипники) 3, прокладки, например, сальники 4, при этом ёмкость 2 разделена преимущественно пополам, одна часть (половина) 5 которой, изолированная, герметичная, а другая -6 - «сухая, без жидкости, отделённая перегородкой 7 от жидкости 8, которая находится в части 5 ёмкости 2.
Роторный элемент 1, выполняющий рольреяь механизма привода, находится в ёмкости 2 в равновесном положении с помощью роликов 3 и свободно вращается вокруг мнимой оси в центре в любую сторону. Указанный элемент может быть изготовлен из любого материала, отвечающего требованиям вращения, а так же может состоять из сочетания материалов. Роторный элемент может быть выполнен целым или полым. Приводом от роторного элемента может служить один или несколько опорных роликов 3, а также дополнительные приводы, прикладываемые к элементу 1 как снаружи, так и внутри его. Ролики 3 могут располагаться по всему контуру элемента 1 снаружи, внутри и в сочетании наружных и внутренних опор. Количество последних рассчитывается. Профиль контактных (рабочих) поверхностей роликов соответствует профилю роторного элемента и не позволяет последнему горизонтальных смещений. Крепятся ролики к корпусу ёмкости 2.
Роторный элемент в ёмкости располагается вертикально, причём одна половина элемента 1 находится в одной половине ёмкости 2, а вторая половина - за перегородкой 7- во второй половине ёмкости.
Перегородка имеет два отверстия -верхнее и нижнее для свободного вращения элемента 1. В эти отверстия вставляются сальники 4, предотвращающие перетекание жидкости из одной половины ёмкости в другую. В принципе «сухая половина 6 ёмкости может отсутствовать.
Сальники 4 предназначены только для предотвращения вытекания жидкости 8 из герметичной части ёмкости и не должны препятствовать свободному перемещению элемента 1. Профиль сальников (KOHTatcTHbie поверхности) соответствуют профилю сечения элемента 1.
Заявляемый двигатель, имеющий роторный элемент, выполненный в виде постоянного магнита или содержащий в себе п-ое количество магнитов, а также обмотку (не изображены на чертежах) вокруг элемента 1, выполняет роль электрического генератора тока. Кроме того, двигатель может сочетать обе функции - двигателя и генератора одновременно.
Принцип действия заявляемого двигателя основан на законе Архимеда: на тело, погружённое в жидкость, действует сила выталкивания, равная весу вытесненного объёма жидкости, т.е. , где
F - сила выталкивания;
V - объём вытесненной жидкости;
Q - удельная плотность жидкости.
Работает двигатель следующим образом. При заполнении половины 5 ёмкости 2 жидкостью 8 на половину элемента 1, находящуюся в жидкости, действует указанная сила выталкивания. Кроме этого, на срезы профиля роторного элемента 1, в сальниках 4, действуют силы давления жидкости, т.е. , где
Р - сила давления жидкости;
Н - высота столба давления жидкости;
S - площадь сечения элемента 1;
q - удельная плотность жидкости.
При этом сила давления жидкости на нижний срез элемента 1 препятствует вращению последнего, а на верхний срез - способствует его вращению. трения в роликах 3, сила трения сальников 4 об элемент 1, сопротивление жидкости вращению последнего, а также вихревые потоки жидкости. Перечисленные силы D зависят от используемых материалов и технологий изготовления сальников, роторного элемента, стенок ёмкости и применяемой жидкости. Всё это возможно просчитать в процессе конструирования двигателя. Таким образом, на вращение элемента действуют три основные силы, т.е. G F-P-D, где G - сила вращения элемента 1; F - выталкивающая сила; Р - сила давления жидкости; D - силы трения и сопротивления. При этом для вращения роторного элемента необходимо, чтобы сила F была больше суммы сил Р и D. При соблюдении этих условий и в результате действия силы выталкивания на половину роторного элемента, находящуюся в ёмкости с жидкостью, наступит нарушение равновесия элемента 1 в целом в роликах. Половина элемента 1 в «сухой части ёмкости будет всегда тяжелей второй половины элемента, находящейся в ёмкости с жидкостью, что приводит к дисбалансу роторного элемента и вращению его. На фиг.1 стрелкой указано направление вращения против часовой стрелки. Однако, в случае расположения ёмкости с жид-костью с левой стороны элемент 1 будет вращаться по часовой стрелке. При плавном перемещении всей системы по кругу относительно оси оторного элемента, -через нижнюю или верхнюю точкуу вправо ил14 влево будет меняться сила и направление вращения элемента 1. При расположении ёмкости с жидкостью в верхней или нижней части системы вращения элемента 1 не будет. Профиль сечения роторного элемента может быть любым: круглым, прямоугольным, квадратным, треугольным и т.д. Выполнение профиля сечения на результаты работы двигателя принципиально не влияет. Уровень жидкости в ёмкости может быть выше верхней кромки элемента 1 и не влияет на результаты вращения элемента 1, т.к. отрицательное увеличение давления на нижний срез последнего пропорционально компенсируется положительным увеличением
давления на верхний срез. Уменьше-ние уровня жидкости ведёт к снижению силы выталкивания элемента 1 и к снижению давления на нижний его срез.
Ёмкость с жидкостью может быть уменьшена путём приближения её стенок вплотную к роторному элементу, и зазор между ними может быть минимальным, допустимым свойствами жидкости. Это приведёт к общему уменьшению объёма жидкости, уменьшению габаритов двигателя и его общего веса. В определённых условиях (скорости вращения роторного элемента и минимальном зазоре между последним и стенками ёмкости) создаваемые вихревые потоки жидкости способствуют поднятию всей массы жидкости. Давление на нижний срез падает, увеличивается давление на верхний срез роторного элемента, что ведёт к ещё большей раскрутке последнего.
Процесс носит лавинообразный характер. Управление этим процессом приводит к многократному увеличению мощности двигателя.
Ниже приводится пример расчёта силы вращения.
Возьмём кольцеобразный роторный элемент с внешним диаметром  мм и диаметром круглого сечения  мм. Средний диаметр составит  мм, радиус сечения  мм. В качестве выталкивающей силы используют воду, удельная плотность которой р 1кг/дм. Тогда площадь сечения S элемента 1 составит:
,14x50  мм.
Длина элемента 1 - L по среднему диаметру Фср составит:
1 л:Фср 3,14x200 мм 628 мм.
Объём элемента 1 - V составит:
7850 мм2х628 мм  4929800 мм 4,9298 дм(л).
Рабочий объём элемента 1 - Vpa6 составит:
Vpa6 V/2 4,9298/2  2,4649 л.
Выталкивающая сила F составит:
F Vpa6q  2,4649 дм х1кг/дм  2,4649 кг.
Давление на нижний срез элемента 1 - Рнижн составит:
Рнижн Ннижн8д 250ммх7850мм х1кг/дм 1,9625 кг, где
Ннижн - высота водяного столба до середины сечения нижнего среза элемента 1.
Давление на верхний срез элемента 1 - Рверх составит:
Рверх Нверх8р 50ммх7850мм х1кг/дм 0,3925 кг, где
Нверх- высота водяного столба до середины сечения верхнего среза элемента 1.
Сила вращения G по вышеприведённой формуле составит:
О Р-Рнижн- -Рверх-0 2,4649кг-1,9625-1-0,3925кг-0 0,8949-D
Таким образом, сила вращения элемента 1 внешним диаметром 300мм и сечением 100мм в воде, без учёта сил сопротивления составит  0,9 кг.
Соотношение рабочего объёма Vpae и силы вращения G, без учёта сил сопротивления D, - st составит:
st Vpaб/G 2,4649дм :0,8949кг 2,75438596491л/кг.
Величина st постоянная и не зависит от объёма элемента 1 и объёма жидкости. Эта величина удобна при расчёте силы вращения.
Зная величину рабочего объёма Vpae по последней формуле легко рассчитать силу вращения:
G Vpa6/st 2,4649дм :2,75438596491л/кг 0,8949 кг, что соответствует результатам по вышеприведённой формуле.
Если плотность жидкости отлична от 1кг/дм ( не вода ), то необходимо умножить силу вращения элемента 1 - G на удельную плотность жидкости q. Так, например, сила вращения роторного элемента в ртути Gpr составит:
,8949Krx13,6 12,17064 кг, где ,6-удельная плотность ртути.
Вес роторного элемента Ррэ для лучшего соотношения его работы в разных средах, а также равномерного распределения нагрузки на ролики, меньшего их износа и уменьшения сопротивления вращению элемента 1 рассчитывается:
Pp3 2Vpa6q/st 2x2,4649x1:2,75438596491 1,7898 кг, что соответствует удвоенной силе вращения:
Вес роторного элемента в ртути- Ррэрт составит:
Pp3pT 2Vpa6qpT/st 2x2,4649x13,6:2,75438596491 24,34128 кг, что меньше веса элемента 1 из стали - Ррэс этого же объёма и составит:
,9298flM x7,8Kr/flM 38,45244 кг, где ,8 - удельная плотность стали.
Итак, гравитационный двигатель основан на принципе дисбаланса роторного элемента в разных средах. Он прост в конструкторском решении, имеет минимальное количество деталей. При использовании в двигателе жидкостей с большой удельной плотностью и роторных элементов с большим объёмом вытеснения жидкости имеет большую выходную мощность при малых габаритах и весе. Двигатель экологически чист и безопасен. Ремонтные работы, в основном, заключаются в замене сальников.
Двигатель может  изготовлен из высококачественных материалов, с применением передовых технологий, что увеличивает срок его эксплуатации и надёжности. Двигатель мобилен, автономен, не требует дополнительных источников питания, универсален в применении.
Источники информации:
1.Авторское свидетельство СССР № 1326770А1, 1987 г.
2.Авторское свидетельство СССР № 1537888А1, 1990 г.