Изготовление модели

Изготовление модели

 
Главная
Формула модели
Схема двигателя
Изготовление
Опыты и расчёты
Гостевая
Форум
Полезные ссылки
 
Описание изготовления

  Вначале для изготовление двигателя я использовал недорогие и находящиеся под рукой детали:
кольцевые ферритовые магниты от акустических систем, старую бензопилу "Урал", остальные детали заказывал в мастерских или изготавливал сам.
  Поршень и цилиндр были сделаны из капролона. Но данные материалы не дали того эффекта, который ожидался: трение между ними оказалось значительным.
  Заслонку я сделал из стали. Она перемещается на подшипниках качения.
  На данный момент двигатель сделан из деталей, которые я заказал на заводе и качество изготовления соответствует требуемому.
 
  На готовой модели произвёл измерения на выходном валу и усилие на перемещение заслонки. Используя MathCAD, вычислил работы на валу и необходимую на перемещение заслонки.Интегралы функций на выделенных участках позволили получить работу магнитов и работу заслонки.
  Значения работ получились различные для разных схем расположения магнитов. Поэтому привожу значения той схемы, на которой я остановился.
  Работа на валу двигателя 2,022 Дж.
  Работа на перемещение заслонки 1,195 Дж.
Прибыль работы не велика, но для того чтобы двигатель заработал, этого достаточно.
  Измерения сняты на модели с учётом всех сопротивлений.
  Обычная схема, не работает, и пришлось подбирать магнитную систему.
На данный момент она найдена, и практически доказана её работоспособность. Измерения были сделаны не только в статическом положении, но и при движении всех узлов, с учётом инерции и сопротивлений.
  Самого работающего двигателя нет, потому что нет денег на дальнейшее изготовление, и, к сожалению, оно может продолжиться только через пол-года. Осталось доделать рычаг перемещения заслонки, поворотный толкатель, и механизм перемещения рычага. В общем, не много, но они требуют точности изготовления, потому что люфты и погрешности не позволят координировать движения заслонки и поршня.
  Если в Петербурге есть желающие, то я могу продемонстрировать эти результаты, и мы вместе могли бы доделать двигатель

  Последняя модификация, над которой я сейчас работаю, изображена на рис.6.

  Данная страница не закончена, и по мере продвижения работ будет дополняться.

Дополнения 26 января 2006 г.
На данный момент произошли сильные изменения в конструкции двигателя. Есть видеосюжеты с результатами опытов и работой почти готового двигателя. На видео хорошо видно, как сила отталкивания магнитов проворачивает вал, и одновременно закрывает заслонку.
Желающие могут получить сюжет!

Рекомендации по изготовлению
  Очень важной особенностью в изготовлении оказалось практическое воздействие магнитного поля. Практика показывает, что заслонка должна быть дистаточно большой, чтобы меньше её граней пересекали границу магнитного поля (см. Рис №3). Лучше, если она будет одна - та которая перекрывает магниты. Форму грани лучше сделать под форму магнита. У меня заслонка прямоугольная.
  На практике нашёл решение преодоления втягивающей силы магнитного поля верхнего магнита. Для этого необходимо увеличить площадь магнита, чтобы заслонка, при перемещении находилась всегда в магнитном поле. Наиболее проще для этого поставить ещё один магнит по пути перемещения заслонки, что я и сделал на своей модели.
  Сопротивление перемещению (F) стало мизерным, и приблизилось к теоретическому:
    F=f*N,
   где,f - коэффициент трения качения (0,02); N - сила воздействия магнитного поля, Н. Так как у меня, на данный момент, нет сильного магнита с необходимыми мне размерами, то я решил использовать на модели электромагнит. Он необходим только для создания постоянного магнитного поля, которое впоследствии будет образовываться постоянным магнитом. При изучении наличия необходимых мне магнитов я нашёл некоторых производителей и узнал цены на сверхсильные магниты. Так что если возникнет необходимость, всё можно будет заказать и приобрести. Проведя аналогию с ДВС, можно предварительно рассчитать характеристики и стоимость магнитного двигателя. На фотографии видно, что поворотный толкатель пока не закреплён на оси, а только зафиксирован с помощью струбцины, но это для того, чтобы вначале всё отрегулировать. Ось с поворотным толкателем будут заменены на более прочную конструкцию. Для работы маломощной модели необходимо с помощью маховика уменьшить обороты вращения вала, чтобы инерционные силы перемещения заслонки не оказывали сильного сопротивления.
  Оптимальнее иметь большой ход поршня и медленные обороты, чтобы не затрачивать много энергии на преодоление инерционности заслонки и не образовывались вихревые токи.
  Заслонку необходимо делать из трансформаторной стали, чтобы она не намагничивалась.
  Необходимо предусмотреть сброс электрической напряжённости с заслонки и прочих ферромагнитных деталей, потому что перемещающееся магнитное поле будет образовывать в них электрический ток.
  По предварительным расчётам, двигатель, развивающий мощность 1 кВт будет стоить приблизительно 400$. Для расчёта принимал реальную стоимость магнитов и деталей, производимых партиями.

Увеличить
Рис. 1
Увеличить
Рис. 2
Перемещение заслонки
Рис. 3
Увеличить
Рис. 4
Увеличить
Рис. 5
Увеличить
Рис. 6
E-mail: Anatoliy_ka@mail.ru.
© Copyright Калинин А.А., 2004.

Rambler's Top100