|
|
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.
|
|
 |
Рис.
1 |
 |
Рис.
2 |
 |
Рис.
3 |
 |
Рис.
4 |
 |
Рис.
5 |
 |
Рис.
6 |
|