double arrow

ЭФФЕКТ СУПЕРПОЗИЦИИ РАВНЫХ МАГНИТНЫХ СИСТЕМ

- для сонаправленной полярности магнитных систем

Сила взаимодействия одной магнитной системы с ферро-магнитной пластиной, пересекающей магнитное поле на определённом расстоянии от полюса магнитной системы перпендикулярно линиям магнитной индукции, равна силе взаимодействия двух подобных и сонаправленных магнитных систем с этой же пластиной, пересекающей магнитное поле между магнитными системами в момент их суперпозиции, когда расстояние от магнитных систем до пластины неизменно.

- для встречной полярности магнитных систем

Сила взаимодействия двух подобных магнитных систем в момент их суперпозиции с ферро-магнитной пластиной, пересекающей магнитное поле по центру рабочего зазора на определённом расстоянии от полюса каждой магнитной системы перпендикулярно линиям магнитной индукции, равна силе взаимодействия четырёх подобных магнитных систем с этой же пластиной, когда расстояние от магнитных систем до пластины неизменно.

 

На рисунке №1 схематически показано распределение линий напряженности магнитного поля постоянных магнитов (рис.1, схема 1) и эффект, проявляющийся при взаимодействии стального экрана-пластины с магнитными системами в положении суперпозиции (рис.1, схема 2).

 

Рис.1 Суперпозиция постоянных магнитов.

где Н – высота магнитной системы, h - толщина экрана, Z-рабочий зазор между магнитными системами,

dz – зазор между магнитными системами и ферро-магнитным экраном.




 

 

Основной Закон суперпозиции равных магнитных систем - Закон Фетисова - выражается формулами:

- для сонаправленной полярности [ F + F = F или 2F = F ];

- для встречной полярности [ F + F = 4 х F или 2F = 4F ].

 

На основании данного эффекта теоретически обоснована модель магнитного вращателя, являющегося по определению "вечным двигателем" первого рода. Суть изобретения заключается в преобразовании потенциальной энергии магнитного поля в кинетическую при притяжении стальной пластины к двум магнитным системам и полном соблюдении Закона сохранения энергии.

Магнитные вращатели, разработанные Фетисовым А.А., подразделяются на два вида - магнитные двигатели с экраном-маховиком и магнитные турбины с неподвижным экраном.

Также обнаруженный Эффект С.М.С. применим в электродвигателях постоянного тока со шторочным неактивным ротором.

 

 



Принцип действия магнитного вращателя с экраном-маховиком.

Принцип действия заявленного устройства основан на взаимодействии магнитных систем поршня (6) и статора (7) между собой и ферро-магнитным экраном (8), пересекающим рабочий зазор между магнитными системами поршня и статора.

При взаимодействии экрана (8) с магнитнами системами поршня (6) и статора (7), находящимися в положении суперпозиции, наблюдается Эффект суперпозиции магнитных систем.

В заявленном техническом решении магнитные системы поршня (6) и статора (7) могут располагаться сонаправленно по своей полярности и зеркально (встречная полярность). Это является важным аспектом при работе механизма, не влияющим на существенные признаки полезной модели.

Рис.2. Магнитонъ.

1. Работа механизма при сонаправленной полярности магнитных систем.

Сила взаимодействия экрана (8) с двумя подобными магнитными системами (6) и (7) при их суперпозиции равна силе взаимодействия этого экрана с одной из магн. систем F*:

F с/п = F*. (1)

Сила взаимодействия экрана (8) с двумя подобными магнитными системами (6) и (7) в смещенном положении равна силе взаимодействия этого экрана с двумя магнитными системами:

F см = 2F*. (2)

Экран (8) втягивается в рабочий зазор силой Fсм, когда магнитные системы полностью в смещённом положении относительно друг друга. Под действием силы Fсм совершается работа

Авх = Асм.

Далее экран движется по инерции в режиме холостого хода, а магнитные системы занимают положение суперпозиции. В момент выхода экрана из рабочего зазора на него действует сила Fc/п, замедляющая вращение. При этом совершается работа сил сопротивления Авых, которая в два раза меньше работы сил вращения при входе.

Авх = 2 Авых =2 А* (3)

- где А*=Ас/п - работа сил при взаимодействии одной магнитной системы с экраном.

Далее экран (8) совершает вращение под действием остаточной силы инерции, преодолевая силу Fм.с. взаимодействия магнитных систем (6) и (7), не разделённых экраном и притягивающихся друг к другу. Сила взаимодействия Fм.с. совершает работу Ам.с., замедляющую вращение экрана до полной его остановки.

Общая работа механизма выражается формулой:

W = Авх - Авых - Ам.с. - fтр = 0 (4)

- где fтр => 0 - работа сил трения.

В соответствии с формулами (1) - (3) при fтр => 0

W = Ас/п - Ам.с. = 0 (5)

Ам.с. = Ас/п = А* (6)

Формула (6) однозначно показывает, что работа сил, необходимая для преодоления работы сил Ам.с. взаимодействия двух магнитных систем между собой до полного отрыва их магнитных полей равна работе сил взаимодействия одной магнитной системы с экраном. Иначе вращение механизма осуществлялось бы в обратном направлении, и это был бы "вечный двигатель" первого рода.

2.Работа механизма при встречной полярности магнитных систем.

Известно, что силы взаимодействия двух магнитных систем при сонаправленной полярности и при встречной полярности одинаковы. Это подтверждается экспериментально.

Сила взаимодействия экрана (8) с двумя подобными магнитными системами (6) и (7) при их суперпозиции равна силе взаимодействия этого экрана с четырьмя подобными магнитными системами:

F с/п = 4 F*. (7)

Сила взаимодействия экрана (8) с двумя подобными магнитными системами (6) и (7) в смещенном положении равна силе взаимодействия этого экрана с двумя магнитными системами:

F см = 2F*. (8)

Экран (8) втягивается в рабочий зазор силой Fс/п, когда магнитные системы (6) и (7) полностью в суперпозиции относительно друг друга. Под действием силы Fс/п совершается работа Авх. Далее экран движется по инерции в режиме холостого хода, а магнитный поршень смещается в крайнее положение. В момент выхода экрана из рабочего зазора на него действует сила Fcм, замедляющая вращение. При этом совершается работа сил сопротивления Авых, которая в два раза меньше работы сил вращения при входе.

Авх = 2 Авых = 4 А* (9)

Далее экран (8) совершает вращение под действием остаточной силы инерции, преодолевая силу Fм.с. взаимодействия магнитных систем (6) и (7), не разделённых экраном и отталкивающихся друг от друга. Сила взаимодействия Fм.с. совершает работу Ам.с., замедляющую вращение экрана при сближении магнитных систем.

В полном соответствии с формулами (1)-(6) эта работа равна работе силы F*:

Ам.с. = А* (10)

Общая работа механизма выражается формулой:

W = Авх - Авых - Ам.с. - fтр ; (11)

W = 4 А* - 2 А* - А* - fтр;

W = А* - fтр > 0.

 

Формулы (6) - (11) однозначно выражают закон сохранения энергии и показывают, что полезная работа механизма равна работе сил взаимодействия одной из двух подобных магнитных систем поршня (6) или статора (7) за вычетом работы сил трения и сопротивления, обусловленных несовершенством конструкции.

При этом заявленное техническое решение не является "вечным двигателем", нарушающим закон сохранения энергии. Данное устройство - это магнитный двигатель, то есть механизм преобразования потенциальной энергии магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами, в кинетическую энергию вращения вала с маховиком при помощи механизма преобразования вращательного движения в поступательное. При предельном снижении сил трения данное устройство может работать автономно за счет энергии магнитного взаимодействия поршня и статора с ферромагнитным экраном. Таким образом при осуществлении заявленной полезной модели согласно представленной формуле полностью реализуется указанное назначение - Вращатель.

 

Экспериментальным путём установлено, что при встречной полярности:

- сила взаимодействия экрана с одной магнитной системой F*= 10 Н (1 кгс);

- момент вращения М*= 2 Н.м

- сила взаимодействия экрана с двумя магн. системами в суперпозиции

Fc/п = 40 Н (4 кгс);

- момент вращения Мс/п = 8 Н.м;

- сила взаимодействия экрана с двумя магнитными системами в смещении до полного отрыва магнитных полей Fсм = 10 Н (1 кгс);

- момент вращения Мсм = М* = 2 Н.м;

- сила, необходимая для смещения магнитных систем в положение супер-позиции

Fм.с. = 10 Н (1кгс);

- момент вращения при смещении магнитного поршня Мм.с.= 0.4 Н.м.;

- угол действия моментов вращения при взаимодействии экрана с магнитными системами поршня и статора / ф =15%.

- работа сил вращения в момент суперпозиции Ас/п = Мс/п Х / ф = 120 ед.изм.;

- работа сил сопротивления при выходе экрана из рабочего зазора, когда м.системы в смещённом положении Асм= Мсм Х / ф = 30 ед.изм.;

- угол действия момента вращения при прближении магнитного поршня к магнитному статору / Ф м.с. = 165%.

- работа сил вращения при смещении Ам.с. = Мм.с. Х/ Фм.с. = 66 ед.изм.

Полезная работа W = Ас/п - Асм - Ам.с.= 24 ед.изм., что соответствует значению

W= 0.29 Дж.

Момент вращения магнитного двигателя Мвр = 1.6 Н.м

Следовательно, при осуществлении заявленной полезной модели согласно представленной формуле полностью реализуется указанное назначение - Вращатель.

Исходя из полученных экпериментальным путём результатов, можно сделать вывод, что при высокой стоимости затрат на изготовление устройства и больших габаритах и массе, полезная работа поршневого вращателя очень мала.

 

 

Принцип действия магнитной турбины.

Рис.3. Магнитная турбина с одноимённой полярностью барабанов.

Принцип работы магнитной турбины заключается в том, что при вращении магнитные системы (5), расположенные напротив друг друга на двух барабанах, одновременно притягиваются к разделяющему их экрану (6) в рабочем зазоре между барабанами, то есть в зоне повышенного потенциала магнитных полей. Затем по инерции проходят к внешним краям экрана, удаляясь друг от друга в режиме холостого хода, так как двигаются в зоне равного потенциала собственного магнитного поля, взаимодействующего с экраном и полностью экранируются экраном от внешних воздействий. Затем магнитные системы выходят из зоны взаимодействия с экраном (6) каждая со своей стороны и не взаимодействуют между собой. Затем барабаны синхронно совершают поворот по ходу вращения и магнитные системы начинают взаимодействовать между собой, замедляя вращение барабанов. При достижении магнитными системами зоны взаимодействия с экраном, цикл вращения повторяется.

При этом для каждой магнитной системы момент импульса на выходе в четыре раза меньше момента импульса при входе в зону огибающего экрана. Это обусловлено тем, что вследствии Эффекта суперпозиции результирующая сила вращения при входе в зону взаимодействия с экраном, когда системы в суперпозиции, в два раза превышает силу сопротивления при выходе двух систем из зоны экрана, когда каждая система работает отдельно. Этого достаточно, чтобы преодолевалась сила взаимодействия магнитных систем на участке, где они не экранируются друг от друга, так как эта сила в четыре раза меньше первоначальной вращающей силы при входе.

Максимального положительного эффекта можно достичь, регулируя рабочий зазор между магнитными системами и экраном, применять барабаны большого радиуса, то есть увеличить габариты агрегата. На фигуре №3 показано устройство магнитной турбины с револьверным расположением барабанов. На фигуре №4 показано устройство магнитной турбины с планетарным расположением барабанов.

Технический результат достигается тем, что общий крутящий момент сил, ускоряющих вращение, превышает моменты всех сил, замедляющих его. Что является показателем усиления момента вращения на валах механизма. Применение в устройстве нескольких магнитных систем, установленных вокруг вала устройства, позволит распределить нагрузку и добиться плавности работы механизма. Применение многорядных барабанов увеличивает крутящий момент на валах механизма.

Автор и изобретатель: Фетисов Андрей Андреевич.

 

Виды магнитных вращателей с экраном-маховиком и магнитных турбин.

1.Магнитонъ редукторный с неподвижным огибающим экраном - двухбарабанная радиальная турбина с плоским редуктором.

2.Магнитная турбина револьверная.

3.Магнитная турбина планетарная.

 

4. Магнитонъ поршневой с кулачковым механизмом.

5.Магнитонъ редукторный с экраном-маховиком.

 

6. Магнитонъ редукторный с плоским неподвижным экраном - осевая турбина .

 

 

 






Сейчас читают про: