УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДЪЕМА СПАРЕННЫХ РАБОЧИХ ТЕЛ ГРАВИТАЦИОННЫМИ СИЛАМИ

Полезная модель относится к области техники гравитационных механизмов и машин, и может быть использована для преобразования неиссякаемой энергии гравитационного поля Земли в механическую потенциальную энергию поднятых спаренных рабочих тел в шахтах, колодцах и лифтах в качестве гарантированного резервного источника энергии объектов особой важности.
Из уровня техники известно устройство, реализующее известный способ рычажного гравитационного подъема спаренных рабочих тел [патент RU 2558497, МПК B66F 1/00, 2013], содержащее комплект Г-образных поворотных рычагов с шарнирными изгибами на каждом их одном конце, неподвижные упоры для удержания оси вращения Г-образного поворотного рычага и для удержания спаренных рабочих тел одно выше другого после их рычажного поворота, средства отслеживания горизонтального положения Г-образного поворотного рычага, фиксирования отклонения Г-образного шарнирного изгиба поворотного рычага под углом 90° и выбора, замены и монтажа Г-образных поворотных рычагов с шарнирными изгибами к спаренным рабочим телам, что обеспечивает преобразование неиссякаемой гравитационной энергии Земли в механическую потенциальную энергию поднятых рабочих тел.
Недостаток известного устройства состоит в том, что требуется сложное оборудование для последовательного фиксирования рабочих тел одно выше другого после их циклического рычажного поворота и для сближения их друг к другу при нахождении их в горизонтальном положении на расстояние, не превышающее первоначальной длины Г-образного поворотного рычага.
Наиболее близким известным техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является установка для демонстрации подъема груза с помощью гравитационной силы, содержащая съемный Г-образный поворотный рычаг с шарнирным изгибом и с рабочими телами (грузами) на его концах, вертикальную последовательность неподвижных точек опоры съемного Г-образного поворотного рычага, два удерживающих блока с удерживающим тросом, концы которого соединены с рабочими телами, и механизм укорачивания длины удерживающего троса, смещение точки опоры съемного Г-образного поворотного рычага от его центра не превышает длины его изгиба, удерживающие блоки выполнены с возможностью циклического удерживания рабочих тел на концах удерживающего троса для переворачивания концов съемного Г-образного поворотного рычага с одного на другой относительно точки опоры, при этом съемный Г-образный поворотный рычаг выполнен с возможностью циклической фиксации прямого угла изгиба при нахождении его в горизонтальном положении во время поворота относительно точки опоры (патент RU 143390, МПК G09B 23/08, 2014). За счет циклической замены соотношения длин плеч съемного Г-образного поворотного рычага относительно его точки опоры гравитационные силы Земли поворачивают этот съемный Г-образный поворотный рычаг с рабочими телами на его концах с возможностью циклического подъема его точки опоры на предельно возможную высоту с последующим преобразованием полученной механической потенциальной энергии поднятых рабочих тел в другие виды энергий. Поворотный рычаг Г-образной формы обеспечивает гарантированное устойчивое взаимное расположение рабочих тел на его концах после рычажного поворота.
Недостаток прототипа заключается в том, что циклический подъем точки опоры съемного Г-образного поворотного рычага с рабочими телами на его концах происходит на малую высоту, не превышающую
разности длин катетов прямоугольного треугольника, вершины которого располагаются на концах съемного Г-образного поворотного рычага, кроме того, для циклического подъема точки опоры съемного Г-образного поворотного рычага не используется кинетическая энергия циклически поворачивающихся рабочих тел.
Задачей полезной модели является повышение технической эффективности преобразования гравитационной энергии Земли в механическую энергию поднятых рабочих тел (двух грузов одинаковой массы) путем поочередного рычажного их поворота относительно точки опоры с помощью съемного Г-образного поворотного рычага с возможностью изменения конфигурации его концов и подъема точки его опоры по завершению каждого цикла поворота рабочих тел.
Технический результат полезной модели состоит в повышении производительности гравитационно-рычажной установки для подъема рабочих тел гравитационными силами.
Сущность полезной модели заключается в том, что, кроме известных и общих существенных отличительных признаков, которые характеризуются тем, что установка содержит съемный Г-образный поворотный рычаг с шарнирным изгибом на его одном конце и с рабочими телами на его обоих концах, вертикальную последовательность неподвижных точек опоры съемного Г-образного поворотного рычага, два удерживающих блока с одним общим удерживающим тросом, концы которого соединены с рабочими телами, и механизм укорачивания длины удерживающего троса, смещение точки опоры съемного Г-образного поворотного рычага от его центра не превышает длины его изгиба, удерживающие блоки выполнены с возможностью циклического удерживания рабочих тел на концах удерживающего троса для переворачивания концов съемного Г-образного поворотного рычага с одного на другой относительно точки опоры, предлагаемая установка для подъема спаренных рабочих тел гравитационными силами
дополнительно содержит левый и правый удерживающие упоры, выполненные с возможностью их циклического подъема на высоту, не превышающую высоты циклического подъема точки опоры съемного Г-образного поворотного рычага, изгиб которого выполнен телескопическим с возможностью телескопического уменьшения длины в моменты поочередного торможения поворачивающихся рабочих тел об удерживающий упор, удерживающие блоки удалены друг от друга на расстояние, не превышающее длины проекции съемного Г-образного поворотного рычага на горизонтальную плоскость.
Новым в полезной модели является то, что предлагаемая установка дополнительно содержит левый и правый удерживающие упоры, выполненные с возможностью их циклического подъема на высоту, не превышающую высоты циклического подъема точки опоры съемного Г-образного поворотного рычага, изгиб которого выполнен телескопическим с возможностью телескопического уменьшения длины в моменты поочередного торможения поворачивающихся рабочих тел об удерживающий упор, удерживающие блоки удалены друг от друга на расстояние, не превышающее длины проекции съемного Г-образного поворотного рычага на горизонтальную плоскость, что повышает производительность установки для подъема спаренных рабочих тел гравитационными силами.
Конструктивная схема установки для подъема спаренных рабочих тел гравитационными силами изображена на чертеже, где обозначено:
1 и 2 - удерживающие блоки;
3 - удерживающий трос;
4 - механизм уменьшения длины удерживающего троса по мере подъема точки опоры съемного Г-образного поворотного рычага;
5 - вертикальная последовательность зафиксированных точек опоры для съемного Г-образного поворотного рычага;
6 - съемный Г-образный поворотный рычаг с отверстиями для размещения в них осей (точек опоры) его поворота;
7 - шарнир для подсоединения телескопического изгиба;
8 - телескопический изгиб съемного Г-образного поворотного рычага;
9 и 10 - рабочие тела, закрепленные на концах съемного Г-образного поворотного рычага, и связанные между собой удерживающим тросом;
11 - вертикальная панель;
12 и 13 - левый и правый удерживающие упоры.
В исходном положении (статика) удерживающие блоки 1 и 2 с помощью удерживающего троса 3 и механизма 4 уменьшения его длины установлены совместно с вертикальной последовательностью зафиксированных точек опоры 5 на вертикальной панели 11. Съемный Г-образный поворотный рычаг 6 с отверстиями для установки в них точек опоры 5 соединен одним концом непосредственно с одним рабочим телом 9 и другим своим концом с помощью шарнира 7 и телескопического изгиба 8 соединен с другим рабочим телом 10. Рабочие тела 9 и 10 связаны между собой удерживающим тросом 3 с механизмом 4 укорочения длины удерживающего троса 3. Расстояние АВ между осями вращения удерживающих блоков 1 и 2 не превышает длины проекции съемного Г-образного поворотного рычага 6 на горизонтальную плоскость.
Работа установки происходит следующим образом.
При снятии удерживающего усилия с удерживающих блоков 1 и 2 происходит поворот съемного Г-образного поворотного рычага 6 относительно точки опоры 5.3 по ходу вращения часовой стрелки под действием сил гравитации, так как длина плеча верхнего рабочего тела 10 больше длины плеча нижнего рабочего тела 9.
Вращение съемного Г-образного поворотного рычага 6 прекращается при достижении рабочим телом 10 удерживающего упора 13, когда телескопический изгиб 8 на шарнирном 7 конце уменьшает телескопически свою длину и механизм 4 укорачивает длину удерживающего троса 3, что проиллюстрировано на чертеже пунктирными линиями. Далее фиксируют рабочие тела 9 и 10 с помощью укороченного удерживающего троса 3 и удерживающих блоков 1 и 2. После того, как рабочие тела 9 и 10 были зафиксированы на концах удерживающего троса 3 и нижнее рабочее тело 10 устойчиво расположилось на удерживающем упоре 13, снимают съемный Г-образный поворотный рычаг 6 для его переворачивании относительно точки упора 5.3 с одного конца на другой.
Далее устанавливают перевернутый съемный Г-образный поворотный рычаг 6 одним концом с шарнирным телескопическим изгибом 8 к верхнему рабочему телу 9, а другим концом к нижнему рабочему телу 10, в направлении, указанном на чертеже жирной штриховой пунктирной линией, на очередную, более высокую, точку опоры 5.4. Высота подъема точки опоры 5.4 больше высоты точки опоры 5.3 съемного Г-образного поворотного рычага на значение h, что характеризует достижение заявленного технического результата, а именно: повышение производительности рычажно-гравитационной установки для преобразования неиссякаемой гравитационной энергии Земли в механическую потенциальную энергию поднятых рабочих тел 9 и 10 на концах поворотного рычага 6 с одновременным подъемом его точки опоры. После того, как рабочие тела 9 и 10 были подсоединены к концам удерживающего троса 3 и к концам съемного Г-образного поворотного рычага 6, точка опоры которого поднята на новую высоту 5.4, поднимают удерживающий упор 12 на высоту, при которой рабочее тело 9 опустится на него в конце рычажного поворота съемного Г-образного поворотного рычага 6.
Верхний рычаг съемного Г-образного поворотного рычага 6 с телескопическим 8 изгибом на шарнире 7 всегда длиннее нижнего рычага этого съемного Г-образного поворотного рычага 6, на концах которого установлены рабочие тела 9 и 10, что гарантирует использование гравитационной энергии Земли для поворота этого съемного Г-образного поворотного рычага 6 относительно циклически поднимаемой точки опоры 5.
Промышленная осуществимость полезной модели обосновывается тем, что в ней использованы известные в аналоге и прототипе узлы и элементы по своему прямому функциональному назначению. В организации-заявителе изготовлен действующий образец установки для подъема спаренных рабочих тел гравитационными силами в 2015 году.
Положительный эффект от использования полезной модели состоит в том, что повышается не менее чем на 20-30% производительность гравитационно-рычажной установки для преобразования неиссякаемой гравитационной энергии Земли в механическую энергию поднятых спаренных рабочих тел 9 и 10 (двух грузов одинаковой массы) путем поочередного рычажного поворота этих рабочих тел 9 и 10 относительно возрастающих по высоте подъема точек опоры 5.1, 5.2, 5.n с помощью съемного Г-образного поворотного рычага 6 шарнирный телескопический изгиб 8 которого выполнен с возможностью телескопического изменения длины.