第四章:重力脉冲系统蒋振宁COP=3.3的脉冲飞轮发电机 通常人们没有意识到可以通过脉冲飞轮或其它重力装置来获取额外能源。
最近已经由蒋振宁证实了这一事实,,他指的是以这种“导出”能源的方式来获取额外能源。这种重力特征已经作为大学的工程课程的部分有数十年了,讲义告诉我们,横跨一座桥的轧制力引起的荷载应力远远低于这个相同的力突然停在桥上的压力。 知道这种冲力技术已经有一段时间了,并且在视频里演示了驱动一个独木舟:
但蒋振宁指出了它的应用潜力作为一种方法来获取额外能源以用于实际。在2009年10月,蒋振宁和他的团队这一台早期的电脉冲系统原型做了公开演示,这个系统产生了COP=3.3的额外输出能,即输出能3.3倍于用户为运行设备而必须给予的输入。
在圆盆转动时,球在管的长度里落下。在一端,管子的刚性保护帽使得球撞击产生巨大的冲力。管子的另一端衬有衬垫缓冲冲力,导致冲力的净失衡并维持旋转。 YouTube上有一个原型实施,但执行得并不足够,五分钟后圆盘停止旋转。
而这个特殊设备有两个重大问题。首先,管子旋转太慢而难以有效地在引力作用下重下落时在冲刺之前加速,配重只是轻轻地滚下一个小斜坡,没有形成很大的冲力。 其次,以轮子的尺寸来说配重太小,而且在轮子缓慢转动时只有两个配重相隔如此远地提供冲力。一个人做了个十英尺的版本,它不断旋转十个月的时间之后,他的妻子坚持将其拆开,因为它太嘈杂了。 我会给出一些修改车轮的建议,因为蒋振宁太忙于开发他的COP>1的脉冲实施了。首先,每个配重的运动应延后到管子更接近垂直的时候。这可通过像下面那样折弯部分管子来实现:
这样,球体只有在管子的主要部分接近垂直时才开始运动。这将会有更大的加速度和冲力。配重球应该更大,例如直径在50毫米并用铅来做,以便造成更可观的下推力。此外,管子的缓冲端应与轮子的枢轴对齐,以使得任何残存的冲力不会在一个错误的方向产生旋转力,这是因为底部配重的杠杆臂有一个负的旋转效应。这个旋转力在那里只是一个旋转的小弧,因为一旦管子上升到水平线以上,配重将向内滚动,并由于管子随即过度到圆曲线,其向内支去是柔和的。如果管子按顺时针方向稍微倾斜可能会更好,而不是完全按图所示。 其次,盘上应该有八个管,每边四个,一边错开45度,使得每45度有一个驱动冲击,而不是像YouTube视频中显示的180度的版本。以四倍冲击那样的配置,每一次都大大增强,而且没有明显的反向冲击,轮子成功旋转的机会会好得多,而无需特别巨大的体积。车轮本身不应太轻,因为它起着一个飞轮的作用,而且一个脉冲飞轮已经显示出产生了过剩的功率。轮子的轴承应该是滚珠轴承座圈,但不是封闭的那种,因为那些是用润滑脂包装的,对旋转有很大阻力。相反,应当使用侧边开放的各种滚珠轴承,因为它们旋转非常顺畅。 用直管作说明,每个管可以象这样。
这里,木盘两端配有一个塑料管并用螺钉或螺栓安全地固定在位置上,螺钉或螺栓穿过塑料管的钻孔旋入木盘里。一块厚厚的海绵粘附在圆盘的另一端,而管内配重并不紧密配合,以便它可以很自由地在管内移动。四个这样的管子均与每个用于设备的圆盘的每一侧对应,如下所示:
四个管系在圆盘背面,成45°角远离安装在圆盘前面的管。每个管子都用皮带通过圆盘上的钻孔牢固地系在盘子的远侧。管子也可胶粘在圆盘上以进一步加强附着度。这八个管在每旋转45°时都给出了一个不平衡的冲力。如果两个这样的圆盘连接到平常的转子轴上,那么第二个盘可以定位在与第一个成 22.5°角的位置上。这样的配置给出了一个每旋转22.5°就有一个不平衡的冲力。如果三个盘安在一个平常的转子上并均衡定位,那么每旋转15°就有一个不平衡的冲力,那就是每旋转一周就有24个冲力。一个双盘配置如下所示:
如果转子转得好,那么就值得把一串磁铁附着在圆盘上,小心保持每个盘的完美平衡。这时一个或多个空心线圈就可以用来测定有电流从圆盘旋转时汲取出来。线圈不要带磁芯,因为那会导致对旋转的一个很大的吸力,不管是否可以汲取到电流。
查斯•坎贝尔飞轮系统
但这个图解没有显示,有几个传动皮带因过松被遗弃。这导致驱动主电机和飞轮之间的一连串急促的颤动。这个现象稍纵即逝,以至他们看着系统运行时也没引起注意。然而,传动链中的这一极短脉冲流,生成了大量的汲取自重力场的额外能量。飞轮加快了速度,查斯现在已经可以确认得到了额外能量,随即切换驱动电机的输入到输出发电机上。其结果是自供电系统能够运行额外的负荷。 让我来解释一下整个系统。一台750瓦能(1匹马力)的市电电机用于驱动一系列皮带和皮带轮组成的传动机构,其产生超过电动发电机轴上速度两倍的转速。这个系统令人好奇的是,似乎从输出发电机汲取的电力要大于输入的驱动给电动机。这怎么可能?好吧,蒋先生的重力理论解释了这一点,如果一个能量脉冲施加给一个飞轮,那么该脉冲的瞬间,相当于2mgr的额外能量被送入飞轮,这里“m”是飞轮的质量(重量),“g”是引力常数,而“r”飞轮质量的中心半径,即旋转起作用的重量点到轴的距离。如果全部的飞轮重量在旋转运动的边缘,这个“r”将是旋转半径本身。 这意味着,如果飞轮(就是下面照片里红色的)被平衡的恒速驱动,那么就没有能量增益。但是,如果驱动力不平滑,那么就可从重力场汲取能量增益。飞轮的直径增加,能量也增加。飞轮的重量增加,它也同样增加。如果飞轮重量尽可能地集中于外缘,它也会增加。施加到系统的冲力越快,它也会增加。 然而,雅各布•比泽尔指出,纵然全部皮带都正确张紧了,还是有另一种机制在起作用。造成这种影响的是飞轮材料的持续向心加速,由于事实上它旋转在一个固定的位置上。他指这正在成为“阿基米德的肩膀规则”,这是个我不熟悉的东西。重要的一点是查斯•坎贝尔系统可以自供电并还能给其它设备供电。 现在来看看查斯所用的构造:
您会注意到,他不仅有一个相当尺寸的大飞轮,还有其它三或四个大直径圆盘安装在中速档旋转。虽然这些圆盘完全可能不被作为飞轮使用,不过,它们的确起着飞轮的作用,而且它们每一个都有助于整个系统获取自由能。 如果驱动电机是直流电机,通过一个特殊电源提供的适度的脉冲,那么效应可能会更大。查斯系统产生额外能量,尽管对每个人来说额外能取自引力不是显而易见的。目前,查斯运行他的装置的其中一段视频可在这里看到:
好的,对一个有效的系统的要求是什么?首先,需要一个切实可行的适当的大直径飞轮,比如说4英尺1.2米。绝大多数的重量要靠近边缘。理想情况下需要健全的和安全的结构,转率会很高,当然,轮要与旋转的轴心完全成直角,而旋转则完全集中于轴心上:
其次,你还要一台以急促脉冲去驱动轴的电机。这可以使用不同的类型。例如,本•蒂尔(Ben Teal)的原始设计的电机,它有很简单的机械电力触点和一个简单的螺线管,它以标准连杆运行一个常规的曲轴:
这种类型的电机简单而容易制做且功率强大。每个螺线管开关可以是一个非常简单的机械开关,当曲轴在螺线管应该拉的位置时,开关由凸轮推动关闭,而当螺线管处于停止拉动位置时,它又再次打开。这种电机也符合飞轮轴快速重复脉冲的要求。电机功率可以由沿曲轴的长度叠加额外的螺线管层而增加到任何所需的能级:
这种款式的电机看起来很简单,其操作也的确是非常简单的,但令人惊讶的是由此产生的强大的驱动,而尽管它如此简单,但在一系列重力自由能装置里绝对有竞争力。 应用于亚当斯电机的利用相同类型的永磁和电磁铁可制做另一种合适的驱动系统,这里的电磁铁定位恰恰稍微离开转子圆盘边缘一点点,受脉冲作用对主动轴提供一个推动力,在下面的示例里,定位为轴旋转的30。
这里,每次牢牢嵌入转子中的永磁体经过,都使传感器产生一个信号。控制箱电路使得传感器的每个到来的信号和电磁铁产生一个强大的驱动脉冲之间做时间调节,推动转子向前旋转。控制箱还能控制脉冲周期,以使运行得到最佳控制和谐调。 任何由低速率直流电机“速度控制器”驱动的普通直流电动机都能在这种状态下工作,因为它能产生一个传递给飞轮的推力流。飞轮轴,当然,将与一台汽车交流发电机结合以产生一个的低电压输出,或者也可选择一台市电电压发电机。应当强调的是,有几个飞轮作为传动装置的部分,象查斯•坎贝尔一样,是导出额外重力能的特别有效的方法。 有可能通过降低飞轮尺寸和和设计中引入更多的飞轮而查斯坎贝尔的结构更为紧凑。在单一的轴上有多个飞轮是完全有可能的。如果使用一个中心钢盘和附着于网盘外缘两侧的两个铅套,能使飞轮的结构更有效。这也使得飞轮更便宜和便于制做。 虽然上图没有显示,查斯确实用了增加的圆盘。它们并不特别重,但具有一定的飞轮效应。理想情况下,这些圆盘应加强与给出的相当大的重量,使他们对装置的总功率增益有相当大的贡献。这个是查斯目前结构的样子:
另一个可选的结构可以是:
在这里,五个沉重的飞轮装在两个沉重而强大的支承持轴上,尽管显示为深绿色的两个的旋转速度只有其他三个的一半,每个飞轮的能量增益是同等的,因为每个接收到的是同一列驱动脉冲。然而,皮带轮的尺寸也许最好根据雅各布下面提到的观察来选择。 驱动脉冲可以是来自直流电机的以电脉冲伺入,也许可以通过标准的“直流电机速度控制器”,或用电脉冲驱动一系列间隔环绕在转子圆周边缘的永磁体。在这种情况下,可以通过标准的商用发电机发电,或者,可以利用电磁铁驱动线圈去交替激励并捕获电能。下面的草图说明了这个概念的可能布局:
您会注意到他不仅的确有一个相当大小的、沉重的飞轮,而且还安装了其它的三个或四个大直径圆盘,并以中速旋转。尽管这些盘可能不是作为飞轮放在那里的,然而,它们的确起了飞轮的作用,并且它们中的每一个都有助于整个系统的自由能增益。
这里的视频是一个750瓦的输入和2340瓦的输出的复制,而正如你从这张照片上看到的,这个实施似乎没有沉重的飞轮,虽然最大的滑轮看起来好像有着相当大的重量:
第四章:重力脉冲系统雅各布•比泽尔分析报告 1998年,雅各布向当局提出了一份查斯•坎贝尔所示类型设计的专利申请。雅各布分析了运行并要大家注意的一个关键的设计因素:
雅各布指出,这类系统具有高性能的一个非常重要的特点有是主动和带飞轮的动力输出轴皮带轮的直径比率,特别是系统中有高速旋转的飞轮。主动皮带轮需要比动力输出皮带轮大三到四倍。用查斯的1430转/分的电机和一个常用的1500转/分的发电机,12 : 9的轮径加速比到飞轮的轴上,给出一个令人满意的发电机速度,同时在9英寸直径的主动皮带轮和2.75英寸直径的动力输出皮带轮之间提供了一个3.27的比率。如果使用专为风力发电而设计的发电机,而且使用了它的600转/分的峰值输出功率,那么甚至可以实现一个更好的皮带直径比。
第四章:重力脉冲系统泰德•爱韦特切割电机 泰德•爱韦特(Ted Ewert)提出了一个获得脉冲飞轮的非常聪明、廉价和简单的方法。他采用标准的直流电机做了非常简单的改进。他打开电机,发现它有28个线圈和两个电刷。于是他裁去两个毗连线圈的连接。由于有两个电刷,那样在每旋转一周就产生两个脉冲。然后他选择两个线圈,正对着他所切断连接的两个线圈,并多切断两个并排的线圈。这就使得每旋转一周有四个脉冲。 现在的配置是,线圈1到线圈12是连接的。线圈13和14是不连接的。线圈15到线圈26连接而线圈27和28不连接。这就是十二个线圈连接,随后两个线圈不连接,再跟着十二个线圈连接,又跟着两个不连接的线圈:
下面显示的是泰德的驱动100磅(45公斤)飞轮的电机:
第四章:重力脉冲系统何塞•路易斯•加西亚•德尔卡斯蒂略的自供电发电机 1998年,何塞•路易斯•加西亚•德尔卡斯蒂略(José Luis García del Castillo)被授予了西班牙专利ES2119690。我怀疑专利中所示的辅助发电机都只是为了要使专利审查员受理专利,而并非真正需要。如果我是对的,那么该设计虽然形式更为紧凑,但几乎与查斯•坎贝尔的设计是一样的:
第四章:重力脉冲系统威尔逊自供电直流发电机 德克萨斯州的威尔逊(Wilson)先生用旧桌子和一些汽车部件做了一个自供电发电机系统。他的结构是摇摇晃晃的,但尽管如此,它却能给自己和其它设备供电。他用的桌子为5英寸直径(1.5米)和2英寸(50毫米)厚,这意味着它至少有130磅或60公斤重,这可是一个可观的质量,大大超过了查斯•坎贝尔所用的交流自供电系统。在这种直流结构中,系统是由一个标准的、未修改过的、现成的、由两个并联布线以给出更大的电流负荷的汽车电池供电的直流电动机驱动的。这些电池由两个1964年以前的美国车“发电机”保持充电的(今天最接近的产品是永磁交流发电机)。这些发电机也为其它设备供电,而威尔逊指出,该系统可以运行三个或更多的发电机,给出大量的剩余电功率。 这台机子被描述为“摇晃”,因为他选择了把桌子外缘变成一个三角皮带传动飞轮,通过钉入一系列钉子到木盘的边缘,用这些钉子形成一个V形角度的缺口,他就在这个缺口上跑皮带。连续运行三天后,那些钉子开始脱落,导致他要关闭系统电源。这台装置大约建于1990年,而如果任何人决定尝试复制,那么我建议木盘边缘是给皮带开槽,而不是靠钉子。配置如下:
还有一个皮带张紧滚柱在上图没有显示出来,这只假定飞轮是开槽给传动带的。概略地配置如下:
这里,增加的输出可以直接给12伏的设备供电,或一台逆变器可用于提供电源电压和频率。典型的逆变器看来像这样:
电池电源用粗电缆连接到箱子的一端,以运送大电流,而另一端则有一个或多个电源插座,此外是一个开关和电源指示灯。逆变器有多种尺寸和额定功率,通常从150瓦到3,000瓦(3千瓦)的范围。更贵的一种是规格为“纯正弦波输出”,但现在很少有设备在不产生“纯正弦波输出”的廉价型号上就不运行。 威尔逊先生决定不把他的设计申请专利,而是相反,希望开源信息,让所有人免费使用。然而,第13章中所示的杰西•麦克奎恩的专利,看来像是威尔逊的设计,虽然那儿似乎未有提及飞轮。应当强调的是发电机的输出要高,因此永磁类被认为是该应用必不可少的。专门化的电机(因此,发电机),在第二章显示的“UFOpolitics”的绕组方式,由一个因素通常300%或更多地提高效率,因此会极大地增加这个系统的输出,如果它们被应用于电机、或发电机、或两者都是。
第四章:重力脉冲系统约翰·贝迪尼的电池脉冲系统 查斯·坎贝尔系统并非是一个孤立的案例。在《自由能源的产生——-电路和图表》(Free Energy Generation - Circuits and Schematics)一书的第19页,约翰·贝迪尼展示了一个电机/发电机示意图,它已连续三年运行,同时保持电池自己满充电。在约翰的网站 http://www.icehouse.net/john1/index11.html 的网页大约向下一半处,有一个吉姆·沃森(Jim Watson)建造的这种电机的非常大的结构型号的黑白照片,它有着12千瓦的剩余功率输出。然而,尽管约翰设计的飞轮不是直接用于从重力提取的能量----虽然也可以轻易做到,而是,设计使用了一个非常微妙的方法,试着去脉冲电池内的酸一起共振脉冲。这样做是危险的,如果脉冲是不绝对正确,会使电池爆炸。严格地说,约翰的危险设计真的不应该在重力系统这一章里。 约翰的设计有一个电机,它旋转飞轮而飞轮轴旋转一个内嵌有6块永久磁铁的铝盘。磁铁以其南极面向六个螺旋绕制的线圈,每个200匝,用0.8毫米直径的线。线圈串联连接,所以实际上它是一个1200匝的线圈,由六个磁体同时激励。 约翰展示了他的切换机制,作为一个机械附件绝缘地安装在电机轴上。圆盘只有一个大约100弧度的导电扇区。这将得到同样的脉冲持续时间,除非他的换向器电刷调整了位置,使得脉冲的持续时间被改变。
让我再次强调,该系统的意图不是引力,而是企图冲击电池酸里的离子,通过共振脉冲进入自我充电。在我看来,这是一个非常危险的想法,虽然它可以通过几近随意地调整滑动触点的位置和调谐跨发电机的电容器成功,我当然还是不会建议任何人去尝试这样做。约翰对打算这样做的新手发布了他的所谓“严厉警告”。必须提及的是,可以建造完全安全的电机-发电机,这个系统具有显著的额外电力输出。
第四章:重力脉冲系统詹姆士•哈代(James Hardy )自供电水射流发电机 正如在第二章和第八章里的更详细的叙述,这是一台基于大功率水泵的极为简单的装置。在这个系统中,循环不断地泵着少量的水,就象通常的观赏喷泉。不同之处是产生的高速水射流直接射向涡轮叶轮。涡轮叶轮可以是詹姆斯所获得的设计专利中的任何样式。在上传到网页上的视频里,水轮设计得非常简单,但工作良好——如下所示:
小圆盘间隔很宽地、环绕附着在轮子的边缘。水射流冲击并施加一个推力给轮子,驱使它旋转,同时也通过这些推力增加额外的能量。 水轮通过皮带轮和三角皮带连接到一台标准的电力发电机。启动系统时是用市电电源,而当它全速运行时,水泵的电源从市电转换到它自己的发电机输出上。这与查斯•坎贝尔的脉冲飞轮完全一样,而两者都有能力为总线增加额外的电气设备。 查斯•坎贝尔的飞轮、约翰•贝迪尼的飞轮和这个水射流发电机全都很清楚地表明环境能源是随时供我们使用的,只要在任何时间我们选择这样做。我们所要做的一切就是做一台这样的装置。
第四章:重力脉冲系统唐尼·瓦特的离心能放大转换装置 詹姆斯·哈代的设备依赖于水泵的输出功率。第8章中描述的克莱姆引擎是自供电的,使用中变得非常热,所以工作液体是油而不是水,而它给人的印象是,它的基本特点是很难形成锥形螺旋。然而,用简单原理做一个非常有效的、家庭电源、自供电的发电机是完全可能的。不少人都参与了开发,而我只在2016年7月开始意识到。 设计基于大家都知道的原理,而并不像是泵送很大的能量进入装置。基于纯粹的输入功率,你得到一个像这样的非常可观的系统:
大多数发电机需要在每分钟3000转或略快的速度下旋转。那个速度可通过输出轴和发电机的输入轴之间的皮带传动来实现。那种一般类型的发电机在2016年一台6.5千伏安,花325英镑,可能看起来像这样:
然而,这种设计的输出功率可以通过在外壳的内部插入不锈钢挡板而进一步提高。理念是让水的射流冲击一个与喷嘴成直角、并尽可能靠近喷嘴的固定面:
理论上曲面版型更有效,但差异轻微,以致一般都用平板。让我强调一下,这个装置实际上是一个有着可观输出功率的无燃料引擎,它可以为移动车辆提供动力或运行发电机。它可以用各种不同的配置制造。
唐尼·瓦特(Donnie C. Watts)1989年9月25日的专利申请描述了设备的操作:
装置描述 装置由两个八分之一英寸厚和四英尺或更大直径的圆形钢板构成轮形的外观所组成。这些板相隔是六英寸分置于一个三英寸直径的管轴上。这两板间为四件V形金属片精确间隔形成六英寸轮辐,把水从中间轴心的孔洞引导到外缘,而V形内部会在轮辐间形成气穴。V形的两端离轮外缘不得近于两英寸。所有四个V形单元必须精确地相互平衡放置,焊接牢固以保持气穴和水穴分开。轮外缘用一块八分之一英寸厚、六英寸宽的金属板构成一个正圆,并牢固地焊接到圆形板的边缘,使得区域内完全封闭。在这个外缘上,直接在中心放置四个和五十个之间的喷嘴,约足球针大小,急遽向一侧倾斜,使轮子转动。外缘上的水喷嘴的最佳数量取决于实际应用,但通过喷嘴排出的水的体积不得超过可以通过中间轴心开口水量的百分之六十六。其原因是: 1. 从喷嘴出去的水会比进入轮子的水出得快,这将导致靠近外缘无压力,压力对于马达运行是必不可少的。 2. 进入轮子的水必须立即变成水滩。它维持成水流而不是水滩的时间越长,就越浪费能量。 因为通过外部喷嘴排出的水总是小于喷嘴可用的水量,靠近外缘将发生压力积聚。弹簧加载式压力释放喷嘴(未显示)必须建在外缘内,与其它喷嘴一起,但面向相反方向,以防如果负载(发电机)下降、或充分关闭功率去保持恒定轮速时结束旋转。控制速度有几种其它的方法。 中央轴被设计成水从它的一端进入,而它的另一端连接到一台电力发电机。水的入口和发电机之间,非常靠近轮子自身,是非常坚固的滚柱或滚珠轴承,支承并牢靠地连接着支承轮子离地板一英尺的框架。通过一台高容量低功率离心力泵,水被逼进轴心,约半马力电机,每分钟约20(美国)加仑,取决于速度和功率要求。这个电机和水泵主要是启动离心能放大转换装置的轮子,而由于它的功率全部都加到大轮的输出功率,我宁愿在运行期间让泵运行。 整个装置(取决于实际应用)可以放在一个屏蔽的外壳里,可加压或抽真空。如果装置是在空旷的野外运行,外壳可加压并一旦电机自运行,则移除或关闭起动泵。如果装置在车库里或靠近一所房子运行,它将在大气压下或真空中运行,在这种情况下,有必要让泵连接并运行,以使气泡不在中央轴附近形成。 此外,屏蔽壳必须能够在底部收集约十英寸的流体,等待通过轮子被回收。 关于离心能放大转换装置的重要注意事项。 1. 自激励电机的速度和马力曲线完全与普通电机相反。一个正常的电机达到功率峰值,然后开始下行。离心能放大转换装置的功率曲线开始缓慢向上爬升,然后迅速加速,直至功率线曲线几乎垂直(如果不用速度控制,很快就会崩溃)。 离心能放大转换装置电机在到达每分钟60到100转前——这取决于它的设计和大小,它产生的能量不会多于输入它的能量。 2. 随着速度的增加,工作流体中存在的气泡将在气穴中积累。气穴起着保持压力稳定的作用,并得到一个柔和的、诱导性的压力——它是多个方向的,而不是仅仅是离心的,以给喷嘴一个平稳的压力。装置被它自己的能量爆开不仅是可能的或能够的(如 果在某个点上压力没有被释放或关闭能量);这恰好是事实。只有在轮子去到每分钟60转或更快后,轮子里的气穴中的气压才会累积。 3. 轮外缘的加压空气是必不可少的,因为它一次向所有方向推,而水只向一个方向推。换句话说,离心力水无意于找到穿过喷嘴的路,它只想直接贴着外缘。水使空气就位的同时,空气迫使水穿过喷嘴,而轴心下来的水一直替换着被排出的水。这就是为什么我一直反复地说,“让它足够大,让它足够大”。否则,它不会比一个小小的水坝更有用。 4. 为了使这台马达恰当工作,从轮辐下来的水在到达外缘前不得受到任何方式的限制。这就是为什么我们有六英寸的轮辐的原因。靠在外缘的水不能迅速地移动,我们希望在尽可能大的压力下,水尽可能处于平稳状态。 5. 这个轮子的设计有两个主要因素不能修改,否则它不会运作: a) 轮幅必须非常大,而且无限制,因为液体一般有一个附着到它所靠近的物体的趋向。 b) 轮子的转速对于离心力在靠近外缘处积聚压力是必不可少的,并因此外缘的喷嘴的直径必须小,而数量要多,以使其专注于速度,而不是体量(但不要超过能够进入中央轴的水量的66%)。 6. 关于工作流体:虽然它在这里被称为“水”,但工作流体可以是任何一种传动流体:油、液压油等,请记住,工作流体对于期望持续寿命可达十至二十年的轴承还必须起着一种润滑剂的作用。我建议定期用现成的传动液,我见过单独用在汽车发动机上的,具有的效果相当于油。 7. 对于嘲笑能从加压系统获取能量的读者,我提供以下的事实: a) 六个月前,在一个电视节目上演示了用一股大约足球针大小的高压水柱(没有添加物,只有纯粹的水)割穿一块一英寸厚的钢板。同样的水柱还被用来切穿一本二英寸厚的电话簿,而它切得如此之快,无论那个人多么快地移动那本书,水柱切穿它形成了一个完全整齐干净切口。 b) 此外,目前在市场上的是由俄亥俄的科技发展公司制造的涡轮风动马达,以每平方英寸321磅的输入气压,它具有730马力的输出,每分钟8400转。这种马达只有7英寸直径和14英寸长。它不是一台超一马达,同离心能放大转换装置马达也没有任何关系。我提到它仅仅是为了说明用加压系统可以做什么。 因此,让我们接受这一事实,我们所说的大量的潜能,将可以在离心能放大转换装置马达中找到,而且是可行的。
这种设计唯一困难的部分似乎是滑动联轴器,这里静止的水管道连接到一个旋转的水管。 虽然我们都熟悉旋转式草坪喷灌器,它用与唐尼·瓦特电机完全相同的原理旋转,即脉冲射流作用,如下所示:
第四章:重力脉冲系统永磁摆锤 截至目前,YouTube上有一个简短的视频剪辑,展示了一个无需外力而已经运行了两年的磁摆:
它是既利用了磁力也利用了重力来维持运行的。装置是安放在一个四周透明的箱子里的:
磁摆本身由于其刚性柄和附加磁体在“称砣”上,看起来就象个大锤。上图显示的是磁摆荡向右端而下图则是磁摆荡到左方极点位置:
这表明摆荡覆盖的距离相当短。靠近磁摆上部,有两个转臂,因其最里端安有大块的磁体,看来像个麦克风:
装置是这样运行的:当磁摆右荡时,通过一条连接磁摆柄的弧形银臂升起了一块磁铁:
据推测,臂杆弯曲,以避免直接安装臂杆在磁摆柄上导致的装置上的难度。抬升连接着磁摆的磁铁推动摇臂尾端磁铁升起,即便它不来靠近。 摇臂用来提起或降下一件安着磁铁的平板。通过两束一端连着摇臂而另一端连着活动平板的两个上角的丝线来实现提升和降下:
平板在支承壳的两道槽隙里滑动,而平板移动相对来说较小:
随着磁摆接近平板,杠杆臂的倾斜使平板下降。这就引进了磁制动效应,这里磁摆重量的部分动量储存在磁摆磁体和平板磁体的相反磁场中。这减退了磁摆运动并给了它一个反向摆荡的磁斥力,维持其日复一日地摆荡。 这是一个聪明的配置,而展示的设备也达到了一个非常高的标准结构。它似乎没有任何额外的能量启动,但似乎很可能是可以用空芯线圈沿着摆动路径来产生电力。这样的安排似乎接近约翰•贝迪尼的钟摆电池充电器,相当可能是使用这种类型的钟摆对电池进行充电,正如约翰一样。 虽然这看起来是一个非常简单的装置,极有可能需要精确调整杠杆的臂长、与磁场强度有关的磁隙尺寸,等等,等等。可能需要反复微调以使装置运行顺畅并维持磁摆的摆荡。总而言之,这是一个非常有趣的装置。
链条设法推动在轮的较大的齿是通过驱动凸起为三角形链环“4”的传动辊“5”,以使其与在与大轮的齿咬合时具有相同的旋转节距。
我的直接反应是说那驱动链条中的三角环相对于它们的高有着某种程度的窄基底,这将导致传动辊“5”比主动轮“1”有较少的驱动力。但是如果实验室对原型机的测量是准确的话,那么通过增加杠杆臂效应是不足以克服大轮半径加大而带来的增益的。实验室测量是在波兰的弗罗茨瓦夫科技大学的电机与驱动研究所的认证实验室做出的。这个网址有一段波兰语的视频:http://www.focus.pl/video/film/perpetuum-mobile/ 。
很难看出链驱动是怎样能够COP>1的,而它的优势在于任何具有机械制造技术的人可以不必拥有电子知识而去测试。
第四章:重力脉冲系统重力效应 我们都熟悉的重力影响。如果你掉了东西,它会往下落。工程师和科学家们通常认为有用功不能在一个来自重力的不间断的基础上进行,因为,他们指出,当重物落下并将其“势能“转化为有用工时,你就得付出同样多的功去再次抬起重物回到出发点。尽管这似乎是一个对情况的正确分析,但事实并非如此。 一些人声称重力动力装置是不可能的,因为,他们说,那将是一台“永动”的机器,而他们说,永恒运动是不可能的。事实上,永动机不是不可能,对它是不可能的论点是基于假设所讨论的对象是"封闭"系统中的一个部分来进行计算的,尽管实际上,最不可能的是假定宇宙中的任何一个系统竟然是一个封闭的系统,因为一切东西都是陷于一个所谓“零点能量场”的广淼的能量之海中的。但这个姑且不论,让我们看看实际情况。 约翰•贝斯勒(Johann Bessler)在1712年造了一个完全能工作的重力轮。他演示了用一个300磅(136公斤)的轮子提升一个70磅的重物并穿越了80英尺距离80英尺的距离,证明了一个5600英尺磅的剩余功率。考虑到当时的技术水平低,这场演示是假的可能性似乎有非常小。如果是假的,那么这个造假本身就已经是最了不起的成就。 不过,贝斯勒的行事方式与大多数的发明者一样,并要求某人非得支付他非常大笔的金钱,以告知重力轮是如何工作的秘密。与现今常见的情形一样,没有下赌注的人,而贝斯勒带着他的设计秘密一道进的坟墓。除了他之外,对我们来说可不是一个最理想的结局。 不过,对于重力轮工作的可能性的主要争论是这样的想法:重力似乎在地球的方向施加了一个直接的作用力,因此不能用来执行任何有用的工作,尤其是由于任何设备的功效将少于100%。 尽管我们都的确同意所有轮子的效率将低于100%,因为摩擦肯定是一个因素,这并不一定意味着无法成功地构造重力轮。 让我们应用一点普通常识来对待这样难题,并看看会有什么结果。 如果我们有一个跷跷板装置,完全保持着平衡,在每一边支点上有着相同长度的木板,就象这样:
它的平衡是因为厚木板(“W”)的重量到左边的支承点试图使木板顶端向逆时针方向倾斜,而完全相同的重量(“W”)则试图让顶端向顺时针方向倾斜。两者的翻转力都是d 乘以W,由于它们完全匹配,木板则不会移动。 这个翻转力(d乘以W)称为“扭矩”,如果我们通过在木板上放置不相等的重量来改变配置,那么横梁将会倾斜向较重的一边:
由于这个不均匀负载,横梁将向左手方向倾倒,如红色箭头所示。这似乎是一件非常简单的事,但这是一个非常重要的事实。让我指出这里发生的一切。一旦支点一边的重物大于另一边(两边的重物与支点等距),厚木板就开始移动。为什么移动?因为重力推动重物向下。 另一点是支点的距离也是重要的。如果增添的重物“m”相等但放置在离支点不同距离的位置上,那么木板仍将倾斜:
这是因为更长的杠杆臂“m”致使左手的重物比右手同样重量的的重物有更多的影响。 你是否觉得这些事对每个人来说都是太简单了,有必要那么麻烦吗?嗯,他们构成设备的基础,可以提供真正的动能做实际的工作,而无需电力或电池。 下面为实际系统提出的建议供你参考,如果你有足够的兴趣对其进行检验的话。然而,如果你决定尝试做为展示的设备,请明白你这样做完全要自己承担风险。简而言之,如果你掉落了一个重物在你的脚趾头上,尽管别人会很同情,但没有人会对你的伤口承担责或义务。让我再强调一次,本书目的仅仅是提供信息。
第四章:重力脉冲系统
米哈伊尔•德米特里耶夫偏转重力发电机 米哈伊尔•德米特里耶夫(Mikhail Dmitriev)是一个俄罗斯的实验者,他为开发和测试重力能设备工作了多年。他的坚持不懈得到了回报,他已经取得了巨大的成功。他的产品展示在斯特林•艾伦的网站上:http://peswiki.com/index.php/Directory:Mikhail_Dmitriev_Gravity_Wheel,那里有一些视频和原型机的图片。预计大的型号将能发出6至12千瓦的过剩电力,并可在2011年销售。他的各种设计均以附加配重在轮子上为原则,并把这些配重配置成下降时向内偏移,上升时向外偏移。由于涉及不同的杠杆臂,使得力的失衡导致轮子持续旋转,而如果配重具有相当尺寸,那旋转应是强有力的,可以用来发电。 为了安排配重在轮子旋转时偏移,每个配重都是悬挂在一个转臂上:
为使设备按要求运行,当下降时该悬挂臂需要移向(比如说)右边,而在升起时应向心或向右偏转。米哈伊尔选择用少量电力来产生这样的结果,因为转轮重力提供的能量远远超过使轮子转动所需的少量电力输入。实现这一目标的几个机制装置已经经过测试,您可以从斯特林的网站上看到演示。一种方法是用一个安装了偏转臂的旋转盘将杠杆臂推向右:
被侧推后的每一个配重在旋转到底部之前均保持偏心。请记住,虽然在这里显示的配重很小、但全尺寸的工作设备的配重可能有130公斤的总重量而所涉及的力如此之大。上面的图片是有点难以辨认,因为转盘是透明的,以及旋转臂支承也是透明的。水平金属臂在这里是用于支承安装了“臂轮”轴承的透明板的。 另一种方法是使用一台小电机直接驱动臂,如下所示:
每个配重都被牢牢控制,因此当电机臂贴上它时,杠杆臂被无重量扭转地斜向推出,离开电机臂。这些原型的配重并不重,但在制造一个工作单元时,则要考虑重量,所以要获得一个均衡的配置,也许把配重安排在轮子两边是明智的,这样就没有偏移的轴向负荷施加在支承轮子的轴上:
米哈伊尔的配置运作良好,当它依靠配重的摆动运动时,在下降的过程中始终保持它们偏离中心,这你可以从视频中看到。然而,这令人想知道是否可能无需电机就做出这样的配置,虽然使用电机是确保放置动力的一个聪明而且合情合理的方法。可能如果使用了两个固定的偏转器,一个在下降时保持配重向外向右,而另一个在上升时保持配重向外向右,这样一个切实可行的系统或许就能产生。也许就象这样:
诚然,偏转器片应当比画在这里的形状更加平滑,但尽管绘图拙劣,而原理已经做了说明。这里还涉及到沉重的配重,每个都需要有个滚珠轴承压在配重和偏转器外套之间,以当配重滑过时最小化摩擦力。下一个段落的部分是来自戴尔•辛普森的一个相当类似的想法。
戴尔•辛普森(Dale Simpson)重力轮建议 现在,已有不少人在相当一段时间对重力运行机器的设计领域相当感兴趣。这里的设计来自美国的戴尔•辛普森。应当强调的是以下信息是作为开放源公开发布的,是对世界的贡献,因而任何个体和组织都不能以此申请专利。戴尔的原型轮直径约为五英尺,应用了可观值的配重。其整体策略是通过配重沿着一个象马车轮子的、自中心轮毂发出的金属杆滑动而产生剩余力矩。其目的是使在上升时靠近轮毂相对于它们在下降时产生一个不均衡的局面。 具有这种类型的系统设计的困难是设计出一个成功和实用的机制,当配重接近其椭圆形路径的最低点时使其移向轮毂。戴尔的设计使用了一个弹簧和一个闩锁来辅助控制每个配重的运动。这种类型的任何机械系统的关键是,谨慎选择组件和机构的最后精确调节,以确保机构的完全按预期运行。这是一个常见的问题,有许多自由能源设备,如不小心复制,会经常尝试失败的苦果,并非设计错误,而是因为制造人必要的技能水平和制做中的小心得不到满足,是他们在尝试进行复制。 这里是戴尔的设计草图:
轮子有一个显示为蓝色的外缘和一个显示为灰色的中心轮毂。显示为黑色的金属辐条呈放射状连接着轮缘和轮毂。图中只显示了八根辐条,因为这样可以较为清楚,但建造这种类型的轮子时,更多的数量可能更有利。 如图所示,轮子逆时针方向旋转。显示为深灰色的每个配重都装有一对低摩擦力的滚柱轴承。在配重和轮毂之间还有一个显示为红色的弹簧。 当一个配重到达8点钟的位置时,滚柱轴承接触到显示为紫色的压缩坡道。这个坡道由两个部分组成,两个部分分别在辐条两侧,作为两个滚柱轴承的一条滚动坡道。坡道形成一道弧形,以使配重以一个恒定的速率接近轮毂中心。 坡道的定位是为了当配重刚好通过其旅程的最低点时,使弹簧得到充分的压缩。当弹簧充分压缩后,一个碰锁就会把它固定在那个位置上。这样把握住配重贴近轮毂中心,直至它向上运动。弹簧并不特别强劲,只需当辐条在水平四十五度以上足够推动配重返回轮缘故即可。旋转造成的“离心力”促使弹簧在这个点上向外移动配重。通过显示为粉红色的碰锁释放组件撞开碰锁而引发弹簧的推力。 当轮子旋转时,迫使滚柱轴承沿着弹簧压缩坡道上升,而推动配重有一个朝向轮毂中心的向心运动。当在约11点钟的位置上,吊扣松开被压缩的弹簧时,配重则有一个沿着辐条的向外运动。碰锁和放开机制两者都是机械结构,设计中无需电子的和电源的需要。 详情如下图所示:
问题当然是,是否有足够过剩动力使轮子能正常旋转?施工质量绝对是一个因素,例如诸如此类的配重与辐条之间的摩擦力要求非常低。让我们考虑一下这里所涉及的力:
取任意一个配重做这种计算。任何过剩转动能将通过试图以顺时钟方向转动轮子的力,和那些试图以反时钟方向转动轮子的力之间的差异而的生成。出于讨论的目的,让我们假设我们已经构建了轮子,以使压缩弹簧定位于未压缩弹簧的三分之一的位置上。 由于配重都有同一的值“W”,这种跷跷板的转动效应在顺时钟方向是配重(“W”)乘以它到轮轴中心点的距离(“L”)。既,W x L。 逆时钟方向的转动效应是配重(“W”)乘以它到轮轴中心点的距离(“3W”)。既, W x 3 x L。 所以,以WL来按顺时针方向推动它,和以3WL按逆时针方向来推动它,有着(3WL-WL)的净力,换言之,即2WL的净力按逆时针方向驱动轮子。如果这个力能够推动配重向轮毂运动,压缩弹簧并操作弹簧闩锁,那么轮子将完全运行。其实,左图的配重在水平线以上和以下都提供了一些剩余回转力,因为它们比那些充分压缩并锁定的弹簧更加远离轮轴。 确定这种设计是否能正常工作的唯一方法是做一个并对它进行测试。它会,当然,可能会安装数个这些轮子在一个单轴上以增加主动轴上的剩余输出功率。这种设计理念或许是本文档中最低剩余功率水平的了。正面的设计则具有较高的动力而且不难制做。
描述 本发明涉及一种用于娱乐——玩具、钟表等的动力装置,更具体地说,涉及一种不需要燃料但在温度差异较小的条件下工作的旋转动力装置。 具有可移动部件的玩具、钟表、娱乐和广告等需要某种类型的动力以用于其运行的装置,并且这种动力通常由诸如电动、振动或弹簧驱动的一种或另一种马达提供,在任何情况下都需要动力源——无论是电池、弹簧还是别的东西。已经发现,这样的设备需要相当的关注,并且为了使它们不断运行,必须重绕、重置或者频繁地更换电池。一段时间以后,这个过程不仅麻烦而且昂贵。 本发明的能源目标是自治自足的,并且它将仅仅通过周围的热量无限期地工作,实际上没有关注或监测,而且,制造成本相对较低。此外,设备会运行周期长,无需要重置、重绕或电池。根据以下描述和附图,将容易理解本发明的确切性质: 图.1是本发明的优选实施例的透视图:
图.2是图.1的沿箭头方向看2-2线截取的截面图:
图.3是图.2的沿箭头方向看3-3线截取的截面图:
图.4是图.2的沿箭头方向看4-4线的轮和轮毂的放大剖视图:
摆锤33由弯曲的铅件组成,其通过条带44和螺栓45刚性地连接到套筒35上,使得摆锤悬挂在套筒35下方并构成其整体部分。穿过摆锤33下部插入、并用螺母46固定就位的是导向销47,它朝阀片32延伸越过摆锤,与轴15平行。销47定位于垂直面的一侧,与整个摆锤和条带44一起沿套筒35长度上就位,使得销47延伸到槽41(或者阀片32中的其它合适的凹部)中,从而将槽保持在与垂直约成20到50的角度,如在图.3和图.5所示。
以后讨论提供最佳性能的槽的角度。弹簧34是绕套筒35同轴绕制,并压在阀片32和摆锤条带44之间,摆锤条带44将阀片充分紧密固定在轮毂13上密封,但同时,当轮旋转时,不至于太紧而使板片面不能滑动。运行过程中,摆锤保持静止,使阀片保持静止,使其作为滑动阀运行,依次打开和关闭连接到辐条的通道26a。
图.8所示的修改说明了阀组件及其支撑方法的变型,它用了双浮子来维持阀片角度。这里,一对轻金属浮子51延伸到缸12的大部分长度上。这些轻金属浮子在端部上封闭,并且在其端部具有三角形板53连接到其端部:
支承杆54牢固地连接到板53,并束缚其末端,以在缸12的每一端纳入宝石轴承55。板53最靠近轮毂13的下边缘上有凸耳,穿过它是导向销47,由螺母57固定。如前所述,导向销向板53的垂直中线的一侧偏移。 在图.8的变型中,盖轴18是中空的,并且其长度的在58的一部分是螺纹的,使得其可以被拧上和拧离端盖14,使支承杆54 和宝石轴承55之间的接触可以微调。螺母61与轴18是一体的,用于进行调节,并且锁紧螺母62保持其固定,而封装或密封环63在端盖14、轴18和锁紧螺母62之间形成紧密接合。注入塞23拧入空心轴18末端以形成气密连接,液体27被注入后,支承杆54和宝石轴承55之间具有足够的间隙使液体在它们之间通过进入缸12中。
图.11是一种替代方法的视图,通过将注入塞23置于缸12一侧而使之定位,以内端与缸体内表面齐平,而不是在中空的轴18的末端, 但如果这样做,那么为了维持缸的平衡,一个小的配重应该置于径向相对于塞子的地方。 运行期间,通过将蒸汽流约束到有限数量的通道来获得动力设备的旋转,从而在辐条中维持液体的不对称分布。这种质量的不均衡的分布由于重力的作用而引起旋转。 当设置动力设备首次运行时,从盖轴18上移去注入塞23,挥发性液体27被注入到缸12中,在用塞23重新密封前,小心移除所有的空气和相对非冷凝态气体。如图.2和图.4所示,将足够的液体放入装置中,去覆盖缸12的下部和空心轮缘25的下部、以及最下面的轮辐26的一部分。接下来,吸液芯24被弄湿,不一会儿,动力设备自动开始旋转,而只要吸液芯24保持湿润,它就会持续旋转。 一旦将液体27放入装置中,通常不需要更换。 应该注意的是,当装置运行时——一般来说,液体27在轮中汽化和在缸中再冷凝。轮子相对较暖,接近室温,容易使挥发性液体27汽化,在中空轮缘25和大部分轮辐26内形成压力。当蒸汽穿过通道26a进入缸12的冷却器——通过吸液芯24中的水的蒸发而相对较冷——区域时,蒸气立即再次冷凝,在缸内形成相对较低的压力。
如图.4所示,图中看到轮的旋转是顺时针方向的。阀片32通过其摆锤33保持静止,而轮毂13和轮辐26(以及外部轮组件)旋转,阀片32由销47固定在摆锤33上,使得槽41的进入侧 与垂直方向成一个角度“x”。角度“x”可以是20到50度,使得当辐条处于辐条A的近似位置(图.4)时,进一步的转动将导致槽41露出通道26a,从而将辐条A与缸12连接,以让蒸汽从辐条流到缸体,同时,让多余的液体从缸体流入辐条和轮缘。由于辐条中的压力降低,轮缘中较高压力的液体被迫进入辐条,趋于用液体充注辐条,而当辐条行进经过辐条B的位置时,继续这个过程。
第四章:重力脉冲系统阿布杜萨拉姆 •马亚希重力轮 这种作为能够生成连续的电功率的重力运行轮的设计的基础出自阿布杜萨拉姆•马亚希(Abdulsalam Al-Mayahi ), 是一种结构非常简单的、而目前是专利申请的标的。尽管看起来类似于上面所示的戴尔•辛普森设计的东西,实际上它们的共同点很少。这种设计没有弹簧或闩锁,而是动量和引力的组合在产生作用。 这里显示的是设计的实施,虽然概念简单,但却应用了相当精密的机械零件。这是一个好机会,即如果仔细建造和润滑良好,用当地找到的废旧部件制造一个相对简陋的版本,同样能完美运行。 这种设计并不要求从静止状态自启动,而是手启动,起转达到的速度可使得惯性效应把依需沿内偏移轨滚动的配重向外推到轮子缘故。装置如下:
这个重力驱动的电动机有一个由一些金属辐条支承的金属轮缘(上图中蓝色所示),辐条从结构坚固的中心轴轮毂向外辐射。每个辐条上是一个坚固的滑动配重,而每个配重有一个由其重心向外伸出的金属条,在配重的每一侧上支承着一个滚柱轴承。 发电机最初用手动或起动电机来转动。这导致配重由于旋转产生的力而被向外压。每个配重于是通常会被压向金属轮缘,其循环路径只能发生在——如果有一个连续的向内朝向轴心的加速度。 这种通常的情况是不允许发生的,原因是安装了固定的滚柱轴承轨道。每个配重的滚柱轴承在其运动中到达最低点时都会遇到这个导轨或偏移轨。轨道的一开始是轴承运动的切线,以便在轴承第一次接触到导轨时不会有冲击。当轮子继续转动,轨道强制配重向内朝向轮轴,需要这样做的大部分能量来自配重本身的动量。轨道的形状被配置成在轮子旋转90°期间,配重要达到轮轴的轴毂。其形状还要以这样一种方式:即在辐条上的行程距离对于每一个旋转度数是不变的。这将确保配重滑动运行的流畅性和连续性。 这种强制移动导致逆时针转矩远远小于顺时针转矩,因为每个配重在“6点钟”到“9点钟”的区域,比起配重在轮子的另一侧的“12点钟”到“3点钟”的区域,是非常接近轮轴的。 滚柱轴承的轨迹继续通过“9点钟”至“12点钟”区域,使得每个配重逐渐回到轮子的外缘,但这样并没有远离轮轴,从而进一步增加扭矩的不平衡,因为另一侧“3点钟”到“6点钟”区域里的每一个配重充分到达轮子的外缘,并因此在轮子旋转时产生其最大扭矩。这个扭矩不平衡不仅保持车轮旋转,还能为其它应用提供剩余功率,如旋转一台电力发电机。 增加轮子的功率可以通过: (a)增加每个砝码的质量,和/或 (b)增加轮子的直径,和/或 (c)在轴上安装两个或多个轮子,(理想地是各自成角度,以提供可能的平滑运行)。 为了有助于发电机旋转,可引入第二个偏移轨:
在正常情况下全速运转,这个第二导轨完全不接触滚柱轴承,因为每个配重被紧紧地压向轮缘,但在启动过程中,这个附加的导轨确保配重在关键的“12点钟”到“3点钟”区域避开轮缘附近,而在“9点钟”至“12点钟”区域遵循所需的路径。 上面的图示里只显示了一个重力驱动轮。虽然这是一个完全可行的配置,但也可以通过附加额外的带有自身的辐条和配重的轮子来提高输出功率。由于轮子是并排的,就能够使用单个滚柱轴承导轨在其两侧去支承轴承,如下所示:
这种设计的一个重要特点是配重与它们所沿着滑动的杆之间的摩擦最小化。在“6点钟”到“9点钟”区域尤其重要,这里的配重必须迅速改变方向,而此时它们会强烈地紧压辐条。通过滑动配重尽量减少所遇到的摩擦,一个有效的选择是在辐条的所有四个侧面上各安装一对滚柱轴承,总共是八个轴承,嵌入到每个配重里。为此,每个配重可以由四个部分组成,如下所示:
虽然配重沿辐条的运动已被描述为“滑动”,但实际上是配重沿着辐条滚动,由滚柱轴承在四边支承。一片缓冲材料放置在轮缘或配重上,以当软化它们碰到一起时减轻冲击力。
第四章:重力脉冲系统韦利科•米尔科维奇钟摆/杠杆系统 单纯的机械装置不可能获得剩余功率的概念明显是错误的,因为就在最近,韦利科•米尔科维奇(Veljko Milkovic)就在这个网址http://www.veljkomilkovic.com/OscilacijeEng.html展示了他的二级钟摆/杠杆系统,显示了剩余能的COP=12的输出。COP表示“Coefficient Of Performance”(性能系数),这是输出功率除操作人员必须输入以使设备运转的必要功率的计算数字。请注意我们现在谈的是功率位准而非效能。系统效能大于100%是不可能的,而且几乎不可能达到100%的水平。 这里是韦利科的成功的杠杆/摆荡系统的图解:
第四章:重力脉冲系统戴尔•辛普森(Dale Simpson)铰接板建议 再次,这是由戴尔送给世界的开放源码设计,因此不能由任何人、团体或其他法人实体获取专利。该设计是基于增加在下降一侧的配重杠杆臂以相对于上升一侧的较少的杠杆臂:
该设计应用了在上图中显示为蓝色的两条驱动皮带携带的沉重的金属板。这些板铰链在一起,以使其在下降的一侧水平地突出,而在上升的一侧则垂直地挂在一对焊接在链节上的吊耳上,因为它们比皮带之间的间隙要窄。 这种位置上的差异改变其配重自支点的有效距离,在这个实例里就是轮轴“C”。这状况正是上面所述的在跷跷板上距支点不同距离放置相等重量的配重。在这里,又一次,距离“X”远远大于距离“D”,而这导致在左边的连续扭转力,生成一个持续力去旋转轮子“C”的驱动轴向逆时钟方向旋转,如图所示。 在这个设计中的关键点是把重金属板锚定到皮带的强健的铰链。这些设计是要使得那些板在上升的一侧(点“B”)可以挂下来并且平躺着,但当金属板越过上轮到达点“A”时,而板可以翻转过来,铰链结构防止金属板水平移动。“A”点的上轮向下降的一侧偏移以有助于减少长度“D” 并促进装置的输出功率。正面的链条细节,显示了右侧支索牵条的内视图。金属板掉头摆脱链和由链驱送的链轮齿。
应该指出的是,当移动在点“A”通过上轮时,板的最低边缘的运动,在它们翻过去的时候,速度远远超过其他任何地方,因此在周围加防护罩肯定是明智的,因为你肯定不想谁被这些沉重的金属板击中。 当然,可以做一个尺寸小得多的装置来证明它的运行,或测试不同的链设计。这些板可以用纤维板制做,即有适度的重量又相对便宜。 然而,万斯•弗雷泽提出了一个非常有效的反对。他指出,由于下降的板是悬挂在链上的,那与板是否向外侧伸出并无有效的区别,因为它们的重量作用于链上是向下的力。这是一个有趣的论点,但不能完全说服我,而争论的情况是:
这里板的重量直接向下作用于链上,而有一个对链的驱动力没有任何促进作用的转向力“T”。
第四章:重力脉冲系统阿穆尔•阿尔•贺苏里的专利 如果是这样的话,那么也许设计应该修改成按阿穆尔•海里略•贺苏里(Amr Al-Hossary)的专利申请里的方法,其铰折板是直接装在转子上的。这样一来,板的杠杆臂一定发挥作用:
这里,铰链臂或板在打开到它们的最大范围时,还给出一个冲击脉冲力,并提供额外的回转力。不过,两侧之间的不平衡不是主要的量,因此这种设计好象并不能提供了大量的扭矩驱动外荷载。
第四章:重力脉冲系统穆里洛•卢西亚诺重力链建议 巴西的穆里洛•卢西亚诺(Murilo Luciano)发明了一个非常聪明的、重力运行的功率设备,他谓之为“雪崩驱动器”。再次,该设计不能做为专利,因为穆里洛已经把它作为免版税设计贡献给了世界,任何人都可以制做。这个装置不断地把更多的配重置于传动轴的一侧而给出一个不平衡的配置。这是通过在配重之间安排可展开的链接而实现的。以剪刀状模式运行的链接在配重上升时展开,而在下降时折叠:
这里显示的配置中,配重显示为钢栅。该设计在高度、宽度以及配重的质量和数量上均可扩展。上面的略图里,为了明晰这个运动,控制栅位置的具体细节和两个支架轴旋转的谐调机构没有显示。实际上,两个轴是以一对扣链齿和一条链链接在一起的。当栅绕着链轮转动,处于连接栅到主动轴的四个扣链齿之间的时候,还需要两套垂直导架来控制它们的位置。 草图中,有79个配重栅。这个配置控制着这些栅,使得在上升的一侧总是有21个而在下降的一侧有56个(两个都是死点)。其结果是重量的大大失衡。如果我们令每个链接栅重量与一个配重重量的十分之一差不多,那么称一条链杆为“W”,上升的一侧则有252条这样的“W”单元试图使扣链齿向顺时钟方向旋转,而有588个“W”单元则试图使扣链齿向反时钟旋转。这是一个有336个“W”单元在反时钟方向上的持续失衡,而这是一个可观的量。如果一个配置可以实现链的完全打开,那么失衡的会是588个“W”单元(一个66%的改善),而杠杆臂的差别会是可观的。 这个计算里还有另外一个特点没有考虑,而那就是配重运行时的这些杠杆臂。在下降的一侧,配重的中心离主动轴轴心更远,因为链杆臂几近水平。在上升的一侧,链杆伸展在一个较低的水平距离,所以其中心离支承的扣链齿并不远。这种距离上的差异,增加了从动轴的回转力。上面的草图中,显示了一台电力发电机是直接安在从动轴上的。那是为了使图解更易理解,实际上,发电机的链接很可能是一个齿轮,使发电机轴旋转大大快于输出轴旋转。出乎穆里洛的预料,该装置将运行得如此之快,可能需要一定的形式制动。发电机将提供制动,尤其是提供重负载时。 此图显示了该设备的两侧的不平衡负载而造成了逆时针旋转:
上图所示是为了显示该设备的运作原则,所以为了清楚起见,实际控制机制未显示。当然,有许多不同的方法控制运行,并确保其按要求工作。最简单的建造方法之一是使用链和扣链齿轮把两个轴链接在一起。至关重要的是通过上扣链齿轮和下扣链齿轮的栅配重数量相同。在上扣链齿轮,链杆是伸展的,即,是下扣链齿轮相隔距离的三倍,所以上扣链齿需要比下扣链齿旋转快三倍。这样的配置要通过使用一个三倍于上部的直径的下部主动链扣链齿轮。 在上图中,由两列配重棒的重量失衡产生的驱动力需要施加于在“A”点的下部扣链齿轮。为了做到这一点,必须在堆叠的栅配重和扣链齿轮之间有一个机械连接。这可以有不同的方法。在上面的概念图中,这个连接显示为链轮齿或者一个扣链轮上简单的引脚突起。这不是一个好的选择,因为它涉及到大量的加工,并且还要有一些方法来以防止栅的轻微旋转以及与链轮不成一条直线。一个更好的选择是在栅配重之间放置隔离衬垫,并使链轮齿插入栅之间,使得无需栅槽和精确给栅定位不再是必不可少的。配置如下示:
介绍到这里,还没提到最重要的设计的实际方面。现在是时候考虑装置的上升的一侧了。为了控制链的展开部分,并确保其正确伺给上部轮,必须控制连续的栅配重之间的间隙。
正如在此显示的,可以使用一个引导槽,通过利用螺杆(或用藏头在配重内的螺栓)和锁紧螺帽,还可在配重两端安装标准的滚珠轴承或滚柱轴承。 在此处显示的示例中,当然,仅仅是数百个不同的实施中的一个,上升一侧的栅与栅之间的相距是下降一侧的栅的三倍。这意味着上部的扣链齿轮只有每第三个齿与一个配重相连。这在下面的图中有显示。然而,如果链接的配重留在自己的装置上,那么上升一侧的栅会挂下来成一直线。尽管这将是最佳的驱动力,穆里洛并没有想把它作为一个实际的选择,大概是由于作为栅配重的链杆运动超过了其最高点。在我看来,这种安排是完全可能可靠实施的,假如链杆长度的选择,恰好配合扣链齿的距离,不过,穆里洛的方法说明如下。 穆里洛的方法是在配重之间附加限制链。这里的目标是确保当配重在向上的行程时展开,这样它们占用位置正好为三个栅宽的分隔距离,因而正确地伺给上部扣链齿轮的齿上。这些链需要在下降时靠拢,在上升时打开。它们可以用短链焊接起来,或用开槽的金属条,以一个销子沿槽滑动。 无论选用哪种方法,重要的是链杆不接触栅,并且不阻止栅在下降的一侧堆叠在一起,因为那会阻止它们正确地坐在下部扣链齿轮的齿上。家庭制做者最容易的精密度选择是使用链条,两个栅配重被定位于上部 扣链轮上以给出精确的间距,而锚链各就位焊接,如下示。把链放置在一个塑料管内,导致它在移动进入闭合位置时采取了一个“A”字形由链向外企立。这可防止链环从链栅之间获得。此外,链条是交错地从一个对子的链栅到下一个,如下图所示,作为额外措施以保持可靠和安静的运行…… 在下图中,只显示了很少的约束链,以保持图表的尽可能简洁。使上部扣链轮栅是下部的三倍并不是一个好的选择,因为这将迫使链环的上升和下降两侧都不得垂直,反过来导致与导架的摩擦。中枢的1:3传动装置需要确保上升一侧的链环充分伸展,并使栅配重的间距精确与上扣链轮相配。
该图没有显示把轴固定住、并使整个部件保持垂直的支承框架,是因为个框架没什么特别之处,可以接受各种各样的变化。明智的预防措施是把设备封装在一个直立的机柜里,以确保没有任何东西有机会被快速运动机械拌住。这是穆里洛的一个令人印象深刻的设计,他建议要实施上面所显示的,蓝色链杆要做得比显示为黄色的长5%,因为这改善了重量的分布和下部链轮驱动力…… 一台洗衣机的最大功率要求是2.25千瓦,而在英国一台合适的3.5千瓦的交流发电机要花225英镑,并需要在3000转作为全输出。 虽然上述的描述涵盖了穆里洛的主要设计,还可能进一步改进设计以高其过程中的效率,以及减少制造难度。对于此版本,主要的组件保持不变,象之前一样以上部轴适下部轴,而且上部轴旋转快于下部轴。主要差别在于上升的一侧,链环完全打开。这摒弃了对链式连接的需要,移动上升的配重更加贴近,并减少了上升的配重数量:
在上图中的配重数量的减少,重量的失衡是非常可观的 40:11的比率,大幅减少的杠杆臂“d”比下降配重的杠杆臂“x”小得多,有着巨大的优势。这是一个重大的失衡,在反时针方向给轴以40x的拉力,而只有11d的对向运动。 目前为止,均假定所有组件都是金属的。这不一定是最好的选择。首先,金属移动时对着金属肯定会造成噪音,所以用坚实的厚塑料或其它类似的材料做配重的导架将是一个不错的选择。 配重本身也可以用强力塑料管道充以砂子、铅球、混凝土或别的方便的配重材料做成。这些管子便拥有坚实的端盖作为链杆的支点。扣链轮本身也可以厚塑料材料制做,这将起到消声作用,并能用螺栓连接到动力输出轴。 大部分的尺寸都不是关键。增加下部链轮的直径将提高轴功率输出但会降低其速度。增加更多的配重即能提高功率,又能降低速度的影响,但会增加装置的总尺寸和成本。增加每单个配重的重量将提升输出功率,或者同等重量含有较少配重则减小总的尺寸。增加链杆长度意味着上升一侧的配重更少,但会需要更大的扣链轮。 不需要所有的链杆都是相同尺寸。如果慎重选择长度,并且上部链轮的凹槽覆盖整个圆周,那么每第二个链杆可以缩进更短,令配重在下降一侧更为紧凑和有效:
以这种配置,靠外面的配重,非常稳定地压下内列的配重,使成一个紧凑的组合。如果使用充以混凝土的塑料管材,那么为条棒配置的铰链可以非常简单地用螺栓嵌入混凝土里,如下图所示。 条棒、垫圈和螺栓可以由横跨管道顶部的薄而刚性的条带支撑着。当混凝土凝固时,可移去条带,而移去条带后的空隙则可以使条棒自由运动。如果使用这种技术,则栅配重以两个步骤浇铸,用一紧密贴合的圆盘在管内上推一截,这样可使其一端被填充而另一端保持打开并准备完成另一端。 使用塑料管材的一个优点是,如果扣链轮由坚韧的高密度塑料材料制造,如用于剁肉板之类的,而且配重导架也用坚韧的塑料,加上螺栓也与连杆紧密贴合,那么运行时就没有金属对金属的噪声产生。 以混凝土或砂浆作为填充,可令其潮湿和柔顺,因为在这里机械强度不是问题,而无空隙填充是可取的。甚至低质量的混凝土(因为加水过多)将更加适合这一目的。 混凝土填充的塑料管栅配重的端部配置可以象这样做:
当建造一台设备时会强烈希望其顺利运行。这里的剩余能量取自重力场,反转是必要的,就用优化了的抖动操作。请记住,额外的能量只有在持续脉冲引起抖动时产生。因此,在理想情况下,任何这种类型的设备应由一系列急促的强脉冲驱动。实际上,用一个沉重的飞轮或或任何具有高惯性质量的类似组件,虽然一系列急促的尖脉冲被施加到组件,而人的眼睛却是看不到抖动运行的,剩余能量一直被“导出”,并提供能量做有益的工作。 另一个观察可能是有趣的,而那就是由重力轮制做者反馈的信息,他说,如果轮轴是水平的,而且回转轮与对准磁力线东西方向,它的功率输出会更大。
第四章:重力脉冲系统一种实用的构建的质询 我刚好被问及安装配重的导架组件的实际问题。我必须要道歉,为没有明确说明图例的解释趋于展示总体运行方法而非直接的构建配置。每个设备实施构建将有几种方法。这里是重力链设备实际施工方法的一个建议。 质询如下:
据指出,图示的下部导架,不能由里边支承,因为配重会扫过用于支承的区域。同样,也不能从外边支承,连接棒必须通过这个用于支承的位置。一个解决方案建议下部导架由上部导架的吊环带支承,吊环带在配重的内侧和外侧之间运行。这是一个有效的解决方案,是但它引入了大量不必要的摩擦。另一种方法是将导架放在移动的配重外侧,如下所示:
此方法为滚柱轴承继续前行提供了一个低磨擦的通道。这样可以精确控制配重的位置,而端壁也为配重位置同步的轮轴提供了支承,而且如果需要的话,也可给轮轴之间提供传动装置。为明晰起见,只显示了多个配重中的两个,而且整体比例为了配合页面而略有变形: 带有轮轴,可能看来象这样:
这里,轮轴的轴在端墙外连接在一起,并以一条链带或皮带传动。下部轴允许有一个动力输出。滑轮或链轮直径比与画轴相关转率而定。
第四章:重力脉冲系统 其它设计 斯特林•艾伦报道鲍比•阿马拉辛哥姆(Bobby Amarasingam)的12千瓦的剩余能的设计:http://pesn.com/2010/12/04/9501738_British_gravity_motor_generates_12_kilowatts/ 同样由斯特林报道的是史密斯•卡贾诺(Smith-Caggiano)重力/冲力/离心力发电机设计。报道在:http://www.peswiki.com/index.php/Directory:OBM-Global%27s_Angular_Force_Generator 斯特林的另一个报道是切卡得斯(Chalkalis)的重力轮,可以在这里看到: http://peswiki.com/index.php/OS:_F._M._Chalkalis_Gravity_Wheel
第四章:重力脉冲系统浮力 虽然我们都知道用于转换波能成电能的浮力,我们似乎忽视了在远离大海的地方利用非常强大的浮力(由重力引起的)作为直接工具的理念。这绝对是错的,因为这样的系统可以产生可观的能量。一个这样的系统是: 詹姆斯•夸克的“海德洛”(水力)自驱动发电机(The “Hidro” Self-Powered Generator of James Kwok) 这个设计再次证明了从本地环境可以汲取到大量的实用性能源。商业版提供了三种标准尺寸规格:50千瓦,250千瓦和1兆瓦,而且目前正在寻求授权合伙人。詹姆斯的这台发电机可以在Panacea-bocaf.org 网站:http://panacea-bocaf.org/hidrofreeenergysystem.htm,和詹姆斯自己的网站上http://www.hidroonline.com/看到,两者都有视频剪辑介绍这个设计是如何工作的。该方法是基于在不同的水深、重力下的不同的压力,和充满空气的容器的浮力。该系统不依赖于风、天气、阳光,任何类型的燃料,而能在任何时间运行,无论白天还是晚上,不会导致任何形式的污染或危险。这种特殊的设计需要一定高度的充水构造,一个压缩空气源和一个滑轮系统,而不希望以任何批判的方式的话,它似乎比它所需要的要复杂得多。如果,不像詹姆斯,如果你还没有完成系统的数学,你会臆断通过这样的系统产生的功率值将小于令其运行所需的功率值。然而,这绝对与实际情况大相径庭,因为相当多的剩余功率是通过本地环境的自然力汲取的,正是它们使系统运转。这里所示的是詹姆斯专利申请的一部分:
图.1 是本发明的发电系统的实施之一的剖视图。这里,能量产生系统10由一个水箱形式的容器11和可以绕其纵轴旋转的轴12组成。轴12有着螺旋槽13,并在下端连接着轴承16,这使得它能够绕其纵轴随意旋转。 轴的上端相连着是一个飞轮系统的发电机的17。轴12的转动能可以通过棘轮轮齿系统20转移到发电机。浮力充气胶囊14有着一个导向机构15,这是以一种金属线或杆的形式使之协助浮标14的平滑垂直移动。 位于容器11的下部有第一空气储存器18而第一空气储存器19则位于容器11的上部。第一储存器18通过空气进气口21从大气中吸入空气。一旦第一储存器中的压力达到预定值时,活塞22就被启动,迫使空气通过软管23进入浮力胶囊14,当它膨胀时,开始通过水箱11向上移动,因为浮标14的密度已经小于水箱11里的流体25(如淡水或海水)。这反过来导致轴12的旋转,并激活发电机17,由此发电。 当浮标14到达其行程上限时,浮标里的空气会被强制流过第二软管24并进入第二空气储存器19。当浮标的空气被除去,它在重力作用下,以及在配重(未显示)的协助下,通过容器11向下移动。浮标14的向下运动,导致轴12旋转,驱动发电机17,从而产生电力。 如果第二储存器19中的压力变得过高,存储在第二储存器19中的空气可以通过风管26排放到大气中。或者,空气可从第二储存器19通过第三软管27流入到第一储存器18,这样当浮标14到达其行程的下限时,不必汲取太多的空气进入第一储存器18,并必须再次用第一储存器18的空气充胀。 软管23、24和27有着单向阀28,以确保空气只能从一个方向流入穿过系统10。容器11可以根据需要设有通风设备29,也可以设有高台楼梯30和入口平台31,以便根据需要进行维护。系统还可具有太阳能收集设备32,以生成至少部分所需的能源去驱动器活塞22和单向阀28。太阳能收集设备32所产生的能量还可用于给照明或灯标33供电,以标明系统10的位置。
尽管它的机械复杂性,海德洛设计提供了一个有着数万千瓦过剩能的商用发电机,表明浮力是一个产生功率的重要方法,是根据这样的事实,水是比空气重数百倍。由于它的重量,在水中的运动速度很慢,但可以非常强大。使用转换浮动的垂直运动为旋转动力的螺旋槽的方法,因为这样在轴旋转和沿轴运动之间有着非常高的比率。当你考虑到这样一个事实,即轴的一个完整的旋转,只需向上方的下一个线性位置直接浮动上移一截,你就可以理解了。圈数的比率与完整的浮动运动的关系取决于在传动轴上开槽的角度。 这个项目需要考虑的另一件事是当充满水后整体结构的重量。总重动辄许多吨,因此发电机底部的基础需要非常坚固。另外,其时还提到压缩空气,给人的印象是压缩空气或气体钢瓶。为连续运行,你可预期使用气泵。不管是否使用气泵,都要考虑空气软管的直径。大多数人以为气体可以很容易地沿着管道流动。其实并非如此。如果你想要感受一下由管道引起的紧缩,那么取一条6毫米直径的一米长塑料管并试着吹它。即使你费了九牛二虎之力,也只有很少量的空气通过。网址http://www.engineeringtoolbox.com/natural-gas-pipe-sizing-d_826.html 显示了下面的这个表格:
注意所有这些管子的载流能力的主要差异的变化在仅仅从10英尺(3米)长到适中的20英尺(6米)长,而这种长度是许多应用中所需要的。另外,看看数据,也就是说,直径0.5英寸(标称值)直径的管。以其只有10英尺长,要花整整两分钟去泵浦仅仅一立方英尺的空气通过。由此可见,像“海德洛”这样的项目,就需要相当大直径的管道。 有可能建造一个简单得多的“海德洛”版本,就象这样:
可以建造一个简单的液力、浮力发电机,具有两个或更多个水平的、浸没在水中的旋转轴,以这样一种方式,它们被实际地定位,一个在另一个上方。每个轴都有一个——最好是两个或更多个链齿轮安装其上。这些链轮中的每一个都与一个连续的链环啮合,链环还与垂直定位在上方的链轮啮合。这些垂直链环为一系列相同的水桶构成一个传动带样式的支架。垂直带的一侧,水桶的开口朝上,而另一边桶的开口向下。一台气泵直接置于水桶组的底下,这一组水桶是向下开口的。气泵产生一股向上运动的气体射流,被上升的水桶所收纳,取代了水桶里的水。这产生了由桶的浮力引起的强大的向上的推力,而这个推力使桶上移,即转动了水平轴,又带动另一个充满水的桶进入气泵上方的位置。齿轮系统传输由此产生的旋转力矩给发电机,生产通用的电力。 这是一台发电机,通过浸没在水箱或其它适当的重质液体里的充满空气的容器而产生浮力,导致主动轴的旋转。发电机轴连续的、强大的旋转是通过使用一台或多台常规市售的空气泵产生的。空气泵用于填充一系列一端开口的容器,并连接到由两个牢固的连锁链环创建的有效传动带配置上,与链轮啮合安装在两个轴上,非此即彼、或两者都可用于提取的有用功,最好用于驱动一台电力发电机,但不一定仅限于这个功能,因为任何强大的扭矩都有许多有用的应用。 目标是提供一个发电系统,形式非常简单,能够理解,用最少的培训的人就可以操作和维护。此外,系统使用现成的元件,从而避免可观的制造成本,而且是一台不需要任何种类的复杂的机制或高精密设备的装置,并可以用范围广泛的市售品来运行。
图.1是一个简化的局部示意剖视图,显示从一端看到的发电机的主要组成部分。
图.2是概要性原理截面视图,以最简形式显示了发电机的前视图。
图.3是概要性原理截面视图,显示了多于一组水桶的发电机的前视图。
图.4是方案视图的透视图,显示了一个简化的供气系统,由水箱的上方运行。 图.1说明了最简形式的发电机的总体观念,用轻质刚性桶捕获气泵的上升气流。 在这个图中,水箱1装有水或其它合适的流体2。流体表面3,用于标示说明实际上桶10处于其轨道运动顶端的翻越过程中,其定位以使得桶的一个边缘在离开水的表面,让桶内捕获的空气逃逸到大气中,而水填满整个桶,这样做时只引起很小的湍流。这是可取的,但不是必须的,因为一旦桶开始其向下运动,任何桶内捕获的空气都会向上逃逸, 向上定位其开口端,虽然这会导致水箱里不必要的湍流。透视图展示了一种可能的桶的形状,但可以有许多不同的桶的形状,包括柔性膜型或者铰接板型,它们在折叠状态下向下运动时能大大地减小穿过水中的阻力。 水桶8、9和10附着于两条牢固的锁链30上,它与安装在上轴4的上链轮6啮合,而下链轮7安装在下轴5上。虽然在图.1里看不到,其实是有两个上链轮6、两个下链轮7和两条连锁环30的,尽管这些都能在图.2里看到。 水箱由坚实的板14支承,它本身又由一系列坐落一个牢固的基础16上的柱子15支承,在水箱底下为安装和维护气泵设备提供了操作空间。由于淡水每立方米重1000公斤, 用于操作的发电机系统的重量是很可观的,因此必须要考虑核定所需基础去支承水箱及其内容。尽管图.1展示了一个薄壁的水箱,但水箱还有许多不同的形式可以利用,包括土堰及塑料膜样式、或表面重修的报废的通风井。图.1的水箱假定下轴5是穿过水箱1的壁取出的,用的配置类似于用于给船用螺旋桨或其它交通工具提供动力的主动轴。虽然那一类的配置使得主动轴便于接近地面,而图.2显示了简单得多的配置,其输出功率的取出是用非常简单的连锁链,而链轮的方法用于桶的支承(链条30,和链轮6和7)。一般而言,任何设计越是简单明了,其实践中的运行就越好,而且所有的维护成本就变得越低。 再次参考图.1,当活动时,气泵11产生气流12,急遽向上流动。这个气流12,一旦生成,不必去推水压,因为立刻在泵的喷嘴上方是一个急遽上升的空气柱,其维持即靠泵11的输出速度,又靠水和空气的相对比重(水比空气重数百倍)造成的自然的向上运动。在静水里这个气柱通常径直向上流动,但应该发现,水中的湍流往往把上升的空气推离其垂直路径,可以把挡板绕着泵放置,以使得气流被迫留在由桶的上升举起的水的同一区域内。 上升的空气进入最下面的上升桶并被收集在里面,迫使水从桶的底部开口处出来。如果在下一个桶移动到它与气泵之间前,上升桶未完全充满空气,捕获的空气会随着桶的上升和由于深度变浅使水的压力降低而扩张。任何一个桶都有着大量的空气在其中,由于浮力而产生一个非常可观的向上的力,空气比水约轻一千倍。 上升侧上的每个桶增加向上的力,而因此连锁30需要有相当的强度。锁链的每一侧上的桶重匹配,而因此轻桶的主要优势是降低移动件的惯性质量。穿过水的运动速度相对较慢,但这从输出主动轴和发电机的输入轴之间的传动装置得到了补偿。通过在垂直链添加更多的桶,相应地增加水的深度,可增加系统的功率。增加功率的其它方法还包括增加每个桶的内部的体积和/或增加气泵或所用的泵所产生的流动速率。图.3所示的是另一种简单的方法,并讨论如下。替代气泵的是使用一种压缩的、无污染的气体——也许是空气——气罐。 各图所示的桶是刚性的,形状非常简单,为了便宜、结实、轻质和长期耐水,可能由塑料成型工艺制成。当然,这会有许多可能的变型,包括使用刚性铰链板,用强力柔性膜密封,使桶在下降通道折叠和变得流线形,而一旦它们转入其开始向上运动时就打开。有很多的办法可以提供这种运动,但刚性桶的极致简约是否值得牺牲,这是一个见仁见智的事情。 图.2显示了从侧面看去的发电机原理布局图。相同的数字适用于已在图.1所见的元件。图.2所见配置是最简单、 基本的单个组的桶。内侧的上升桶8掩盖了外侧下降桶9的视界,而在这个视角里下降桶9只有很少的一部分能够看到。图.1显示桶长约为桶宽的一倍半, 但这个,当然,只是众多选择之一。桶的大小和形状与性能和用于任何一组桶的气泵数有关,而那个选择取决在当地用合理的价格可以买到什么。沿着桶8的一节并列地使用两个或三个也很寻常,虽然图.2中只显示了一个泵。 图.2还显示了动力输出的一个简单的方法,即一个大直径的链轮16安装在上轴4上,并驱动一个直径小得多的链轮18,它安装在发电机19的驱动轴上,发电机安装在牢固地连接到水箱1顶部的板20上。 图.3显示了不增加用水水深而增加系统的功率的一个可能的配置。这里,轴4和5延伸到足以让另一组桶驱动它们,极大地增加了扭矩。而图.3显示了额外的一组桶,是的,当然,没理由为什么那儿就不应该有三组或更多组桶并列。然而应当指出的是,桶组之间显示的隔板在那儿不只是为了减少水漩,而且还需要去支承对于延伸轴来说是必不可少的轴承,因为没有它们,用于轴的杆径不得不显著加大,以避免沿其长度的不必要的弯曲。而第二组桶已经与显示出与第一组完全成一线排列,把它们互相相对偏置是有利的,这样使得输出扭矩更大,即便在桶的循环周期里的不同点上桶的排空和填充。 图.4显示了一个进一步简化的方法,这里空气从水面上方泵入。大多数人关心的问题是气泵上方的水压压力是一个主要的要克服的障碍,而且在发电机运行期间将是一个连续的反作用力。如果空气从水箱底下注入,那么最初时,必须要克服此压头。然而,一旦建立空气流,水涡流垂直雪茄形区域由上升气流创建。这种三维环形涡流立刻抵消了气嘴上方的局部的水压,而且几乎是把空气从泵里吸出来,初始化后,空气的引导已经完成。 实现这一理想效果还有另一种方式,而不必对所有的水压去泵浦,而那是用了一个可移动的气管,如图.4所示。最初,气泵启并下降一个短距离进入水中。相对水压不大而水涡流可以很容易形成。然后非常缓慢地降低管子,以使得涡流在逐渐降低的深度维持,其间,尽管增加了水压,泵也不必去克服那个水压。当管子达到运行深度,然后转动它,把它带到上升桶的下面。这种配置的主要优点是水箱尽可能地简单,没有漏水的可能,因此废井可以修改成能源发电机。或者,可以竖立土堰形成地上储罐,也许用塑料薄膜密封。这种方法还避免了在工作区域上方——这里要安放和维护气泵或压缩气缸——需要支承罐和水的重量。水涡流的创建可以通过绕着管的出口加一个罩来协助,如图中所示,但是这是一个可选件。
第四章:重力脉冲系统里韦罗浮力专利 尽管内燃机证明了不断地前后移动的运动能够得到相当大的功率,但由于有着不断反转的摆动驱动组件,这种作用并非十分有效。上面所示的“海德洛”设计的浮动是非常成功的。巴西的雷纳托•巴斯托斯•里韦罗(Renato Bastos Ribero)的2011年专利显示了一种不同的设计。这里是专利的摘录:
摘要: 本公开是关于通过捕获而产生能量的一种仪器和辅助方法,并获益于水中的空气浮面所生成的任意量的能量。在示范性实施例中,该装置包括:在液体介质中压缩一个较低密度的气体,允许气体自然上升到液体介质中的表面,然后捕获由气体浮面所产生的能量。
图.2是用于把气体压缩到液体介质中的转子盘的立体俯角视图。本披露在此例中分为两个协同奏效的阶段。第一阶段由空气在一个水柱的底部的引入而创建能量所组成。一旦引入,当空气运动到表面时产生便产生能量。把空气引入水中是本披露的这个第一部分的要点。这样做时,为了只用极少量的能量,而创造出一种方法。 当圆盘上的齿在水中旋转时,水会流离齿与齿之间的区域,降低那里的压力,并使得空气容易引入该区域。没有空气的引入,水就不会离开,压力也不会降低。锥体的作用发散进入的空气。 本披露第二部分指的是一个系统以捕获空气为目的,并将空气插入到水柱或罐体底部,然后移向水表面。
如图.16所示,铲斗2030在一个连续的链环2020上降下来,它绕过一个下部和一个上部滑轮。在到达下部的滑轮时,铲斗会绕着底部滑轮2014翻转并再次在上升侧的链上排成一行。每个铲斗在底部滑轮掉头后都会立刻接收到上升的气流。
图.17显示的是水箱2010在顶部时的配置。铲斗2030由于充有空气而上升,当它们绕过顶部滑轮2018时翻转,释放其里面的空气,并朝着底部滑轮再次开始下降。上部轮轴2018的估计旋转速度为120转/分。 我(里韦罗)在图.17中展示了这种能量在水柱的顶端到轮轴的传递,在那里我们一台发电机2050,需要300转/分的旋转,加上连接到另一个有着600转/分转速的发电机的引擎。图.17这一部分仅仅是图示性地说明我们可以在主轴的120转产生能量,或使用任何类型的变速器来得到更合适的旋转速度。
我想那些字用红色标出,表明虽然该专利已被授予,但发电机从未建成,而只是一个想法。就我个人而言,我高度怀疑这个机制,它原本应在进气口使得水的压力降低,因为我不觉得那将奏效,或者如果能行,肯定不是由于所陈述的理由。如果轴在他所建议的120转,那么就会少于八分之一秒去填充每一个铲斗,而虽然 凭借铲斗相互接触去减少水湍流的奇想颇有吸引力,但我不认为所描述的方法是可行的。 所以,尽管我们可以确信浮力的方法是完全有能力产生非同小可的功率,但我们需要比这里所示的两个更好的设计,因为海德洛似乎造价是非常昂贵的。
第四章:重力脉冲系统三十千瓦的电机 最近,这个网站 http://www.rarenergia.com.br/ 展示了一台重力能电机,可驱动一个30千瓦的发电机。 这当然不是一个家庭施工的项目,而施工成本和日常维护费用使得它似乎是一个非常不划算的项目。然而,这两台发电机的建造的巨大优势之一在于非常清楚地表明自由能是以应用的,并且是完全可行的。建造这两台机子的人非常明确指出,这些都是重力为动力的电动机,而不仅仅是发电机。而这些马达可以驱动发电机,强调它们也可以执行需要一个电动机执行的任何任务,例如泵送、钻孔等。这些电机的大小大体上可从下面的照片中看出:
第四章:重力脉冲系统卜哈斯卡瑞的重力轮 我最近才得知卜哈斯卡瑞(Bhaskara)的重力轮是1150年在印度发明的。这是一个非常有趣的想法,似乎有着相当大的潜力。在这里
似乎极少有复制的。任何重力驱动装置都要又大又重,如果它的确是要产生很大的可用功率。视频中所示的微型装置是静止的,表明轴承摩擦比涉及的液体的重量大得多。构造正确,飞轮则不可能静止,除非它被锁定在从任何静止的位置开始旋转的重量不平衡的地方。飞轮的总体设计一般显示像这样:
这个办法是,右边的液体的重心离飞轮的轴比左边的更远。任何物体的“重心”是物体的一个点,认为在这个点上,可以对物体的全部重量起作用。它通常在具有规则形状的物体的中心。在这种情况下,通过杆臂长的极小差别产生转动效应:
这里,液体的每个主体的重心都标有一个蓝点。杆臂“d1”和“d2”表示的是轴心相对两侧的两个管的距离。虽然在这个图示中并不明显,“d1”的长度实际比“d2”长。管子的位置是固定的,与飞轮的相对位置不会移动,因而唯一的移动部分是液体和旋转的飞轮。如这里所示,机制的效率并没有达到潜在功率那么大。液体的旋转力是由液体离开轴心向外流动而产生的。那个流动受到短管长度的严格限制。像这样用长得多的管子会实际得多:
仅通过延长管子,液体离开轴心的运动就有了很大的增加。增加管子长度对增加飞轮侧没有明显的影响。 大多数人认为飞轮附着一些小管不算大。如果以提取实际功率为目的,那么飞轮变成一个圆桶,而“管子”一路延伸穿过筒。我建议圆桶直径为一米左右,而如果你打算要它穿过门道,则筒长约半米,否则更长。在本配置里,“管子”变成浅而扁平的容器,做成的配置就像这样:
比方说,如果液体容器用3毫米的中纤板制作,那么我会建议侧面用6毫米厚的中纤板,以使容器呈刚性的,因为液体相当重。如果施工材料不是防水的,则容器里面要密封,涂罩光清漆、油漆或一种防水喷漆,以防吸水。容器顶部粘附就位前添加液体。每个容器应倒入完全相同量的液体,密封之前,应使用量杯,以确保每个半充满的容器与每个其它容器的重量匹配。 为了从装置得到一些有用的电输出,可以用一台12伏的直流电机作发电机,用一条皮带和两个皮带轮传动。建议所用的材料比液体越重,发电机就变得越强大。用汞会很不错,因为它很重,但因为毒性太大,(更别提它是那么的昂贵),所以不是一种现实的选择。有建议用铅粒或钢珠轴承,但它们在容器内可能流动不够顺畅,所以也不是一个好的选择,因此液体也许是可资利用的最好的对像,水正是一个不二的选择。
第四章:重力脉冲系统威廉·斯金纳的扭矩发电机 1939年,佛罗里达州迈阿密的威廉·斯金纳(William Skinner)演示了他的通过转动配重发电的第五代发电机。他的演示还能在这里看到:
这里他展示了他的设计为一台12英尺的车床、一台钻床和一台电力钢锯提供动力,所有这一切都是同时进行的。纪录片评论员指出,输出功率是“输入功率的1200%”,即COP = 12,但极有可能他应该说的是“1200倍”,而不是“1200%”,因为他继续指出,利用这个设计将允许一马力(746瓦)输入功率去给3,500个家庭供电。如果是COP = 12,那么3500个家庭的每一家会收到少于2.6瓦,这明显是错误的。更有可能是COP=1200,每个家庭将平均得到255瓦,这在1939年还很少家庭器具是电动的时候是可能的。不管怎么说,斯金纳的令人印象深刻的设备能由单根棉线传动带驱动,其时为他的整个车间提供动力。这看起来像这样:
这种设计具有四个近乎垂直的轴,每个撑牢以增加刚性。这些转动轴传递其旋转功率给左边可见的机械输出传动带。每个旋转轴都有一个沉重的、短而厚的圆桶安装在高达靠近轴的顶部的上面,而大概是一个更重的、细长形的圆桶附着在轴的底部,恰好在输出传动带的右侧可见。这四套相同的轴以其配重对每秒转动两或三次,而产生全部输出功率。 据我所知,斯金纳的设计从来没有获得过专利,或透露它是如何运行的。虽然可能需要一段时间来掌握它的工作原理,但工作原理的确很简单。如果你见过下面这样的带四条硬腿的老式椅子,你就能很容易自己查出来:
把椅子倾斜,以使它用一只脚平衡。你会注意到,几乎所有的努力都与保持全部重量只用一只脚支撑在地板上的姿势无关。现在,非常少地移动一点椅子的顶部,并把椅子的顶部保持在这个位置。你会注意到两件事情:第一,移动椅子的顶部只需要很少的力,而其二,椅子现在来回晃动,并变为在椅子被移动的顶部的同一侧上静止下来。 注意另外两件事:因为你轻微地移动顶部而使椅子来回地晃动,而你并没有晃动椅子,如果椅子很重,晃动椅子的能量要比你施加到椅子顶部的能量大得多。 如果你保持在一个很小的圆内移动椅子的顶部,那么椅子将不断地来回转动,不管你打算摇晃的椅子的顶部多长时间。转动椅子的能量比你花在使椅子旋转上的能量要大得多。那么,额外的能量从哪里来? 正在发生的是,椅子在重力作用下晃动,以使椅子顶部的新位置达到可能的最低点。但在此之前,你进一步四处移动椅子的顶部,而椅子必须进一步晃动来达到最低点。但在此之前,你再次移动顶部……椅子不断晃动打转,被重力拉扯,只要你选择继续移动顶部。但是,不管多重的椅子,你只要很少的力就能造成旋转。 斯金纳在每个传动立轴的顶端有一个机械装置,而那个机械装置保持轴顶端在一个小圆内移动,同时让轴随时自由旋转,这使得沉重的配重连接着轴以保持来回转动,而他用那个沉重的旋转配重的功率来驱动他的整个车间。移动轴的顶端需要如此少量的能量,以致他只用了一台93瓦的电动马达,并显示他甚至没有使用那台小马达的所有功率,他用了一条单根的棉线作为传动带来移动四个功率输出轴的顶部。 他的机械装置看起来很复杂。这部分是由于事实上有四个相同的动力轴及其配重,安装在一个紧凑的框架里,而这使其看起来比实际更复杂。这还由于事实上在新闻短片中所示的系统是威廉的装置的第五个版本。很可能他早期简朴得多的版本运作良好,而鼓励他打造更炫的版本。有两个论坛,这些论坛的成员都试图找出他最终版本的机器到底是如何起作用的,然后复制这个设计用于当代,因为这是一个获取额外的可用功率的简洁的系统。这些论坛在:http://www.overunity.com/14655/1939-gravity-power-multiply-power-by-1200/ 和http://www.energeticforum.com/renewable-energy/17195-william-f-skinner-1939-gravity-power.html 要记住,然而,实际上不必复制威廉的第五版,而是用旋转椅子的原理将足以做出一个简单的机械装置,其输入功率远小于输出功率。 如果我们想到发生了什么,那么也许我们可以理解斯金纳的看起来复杂的配置。我们可以只考虑四个轴的其中一个。巨大的配重在一个圆中旋转,而那个运动于是被用来驱动输出轴。为了减少旋转配重量所需的力,轴被制得更薄,而四个支撑棒被用来支撑轴——其方式完全相当于帆船桅杆通常用“横支杆”去控制住从桅杆伸出的支撑,由此给出更大的整体劲度。因此我们可以忽略那些支撑棒,因为它们对于他的设计的实际运行没有起任何作用,而仅仅是他的许多不同的施工方案中的选择之一。 记得旋转椅子,再想想旋转斯金纳的沉重的配重必须要做什么。轴的顶部必须要在一个小圆里移动。从顶部往下看的情况是这样的:
当系统被关闭时,连接到轴的底部的配重直接在轴的顶部的下方停止移动,当系统再次启动时,首先移动是移动驱动轴的顶部绕过90°。这是旋转运动的起点和初始,运动是缓慢的,因为需要花一些时间让配重开始运动。为了减少巨大的下部配重的前方九十度的轴顶部的力,斯金纳在顶部增加了一个配重,以辅助向这个方向运动。
斯金纳还利用自己的大型车间在轴的顶部上方来应用皮带驱动机构,且甚至进一步减少移动驱动轴顶部的力(达到用一根棉线就能驱动的程度)。有两个原因使他在结构中用了四个独立的相同的轴:第一,增加了整体的输出功率;而第二,所有压迫安装框架的横向力都在各个方向上得到匹配,这一点当你像斯金纳那样在旋转臂上有着沉重的配重时是很有用的。 由于输出轴似乎大约每分150转,斯金纳选择使用直接机械传动。早在1939年,电驱动设备并不像今天那样普遍,但如今我们或许宁可要电输出而不要机械驱动,尽管机械驱动可以用于驱动水泵和其它低转速设备。因此,我们面临着引入某种形式的传动装置,它可以把每分钟150转大大提高到更高的速度——作为大多数交流发电机的首选。 虽然有可能用普通的12伏的电机作为发电机并产生一个12伏的电输出,很可能用一台现成的电动发电机更方便,也许是一台像这个一样摩擦非常低的,被设计用于风力运行的、并有着12V或24V的3相输出。
事实上,输出是3相的听起来有点吓人,但转换到直流是相当简单的:
输出可以用六个普通的二极管转换成直流电,或用一个集成二极管配置——三个输出的每一个都有一个连接销,还有一个单独销作为直流的正极和直流的负极。相关的电流相当高,如400瓦12伏代表超过33安培和500瓦的峰值输出是一个大约42安培的电流。为此,三相整流块的额定电压为50安培,这听起来非常高,直到你做了计算,并发现电流很可能是怎样的。还应该记住,直流输出线要承载电流的程度基于一个持续的基础上,所以需要相当耐用的线。如果电压是220V,那么导线将承载超过9千瓦的电流流动,所以通常13安培的输电线是不够的,而是相反,我们需要用粗线或多于一股的线作为连接的正负线。 这种特殊的发电机并不贵,且能持续输出400瓦的电力(33安培)。由于斯金纳型似乎旋转在150赫兹,输出速度的加速将得到更大的输出,所以也许对于一个自制者,实际布局可能是这样的:
当然可以用许多不同形式的结构,但对于它们当中的每一种形式的问题是,“你怎么使倾斜轴强力旋转?” 如果你能解决斯金纳在纪录片中所示的第五个版本的复杂性,那么它肯定会运行。然而,我们宁愿能有一个更简单的设计,所以我们不一定要复制斯金纳所做的,而是我们可以应用他所演示的原理。一种可能的配置可能可以模仿椅子实验——用带有配重连接着一侧的坚固的轴,也许这样的:
版本“A”用配重量来加强轴,但那样做提高轴和配重的重心,不一定恰当。版本“B”通过伸展臂的手段从的中心点向外移动重心而使给定的配重增加了扭矩。当轴以恒定速率旋转时,轴上的负载将基本上不变,而且杆身不应有任何显著的弯曲,尽管当它旋转时可能会弯曲,并一直保持着同样的弯曲度——如果配重相比于轴的刚度非常重。 我们确实要输入一些能量去转动驱动轴的顶部,但如果我们的配置是在数以百计的可行配置中的任何一个,那么输出功率将大大大于我们的输入功率。另一种允许速度控制的配置(因此,输出功率控制)是采取一些生成的电输出的,并用它们来给一个电驱动供电,它位于在驱动轴的顶部。 将有许多不同的实现这种运动的方式。这样做的一个方法可能是:
在这里,显示为绿色的小电机速度降了下来,并用以我们认为是恰当的任意速率的转速去移动驱动轴的顶部,用的是标准的直流电机调速器。 应当指出的是,对于轴不管选择什么角度,相对于电机臂在轴的顶部的小圆内移动转圈是始终不变的。这意味着不需要滚珠轴承,因为没有相对运动,而轴会自动接受这个固定角。驱动电机臂移动轴的顶部可能不长,因为斯金纳似乎是由离底部枢轴中心约40毫米处移动他的轴的顶部的,使得每一垂直侧上的轴的角度仅1°左右。 是的,当然,不是非要把输出功率转换为电能,而是可以用斯金纳同样的方式那样应用——驱动机械设备,如水泵,用于灌溉或从井中抽水,磨坊运行用于处理谷物或用于运行任何形式的车间设备。也不必建造与斯金纳的差不多大的设备,而小型的可用于电力照明系统,运行风扇或冷却系统,或者任何其它较小的家用需求。 机器的功率输出可以通过增加连接到输出轴的配重而增加,或通过增加固定配重的臂长而增加,或通过把输出轴倾斜到一个更大的角度(这增加了所需要的输入功率,但可能不是很多),或者通过放大整个设备,以便它在物理上比较大。斯金纳的设计在输出轴上采用了加固支撑,这表明轴越轻,性能越好。因此,一台建成的原型也许用了33平方毫米的木材轴杆,因为那既轻又有着非常的强度和刚度,而其良好的性质可以确保支承配重的臂不打滑。轴的顶部略有减少,以便它有一个圆截面。一个300转/分的马达转动以最高每秒5转的速度旋转,所以适用于旋转轴。一个合适的低成本的电机类型,看起来像这样:
电机需要以简单方法连接到轴,确保不会有轴滑移:
也许在条状材料上切割打穿一个大小合适的孔,并用金属条压入适合于此的电机驱动轴的平面(除了孔,均为推入紧密配合)。环状螺母或环氧树脂层固定稳固地把平板固定到电机上,因为板子位于电机下方,因此重力会时刻把板拉离电机轴。 最初会假定在这个电机臂里需要滚珠或滚柱轴承,但情况并非如此,因为驱动轴不相对于电机臂转动,而同时驱动轴可在孔内松配合,当然不需要轴承。 商用直流电机调速器可以用来使轴转速逐渐从静止启动到所选的旋转速率:
使用这样的商业模块就意味着建立这种类型的运转正常的发电机不需要电子知识。 对于提供的必要的、驱动发电机的配重有多种选择。一种可能性是用一种杠铃轴,带有尽可能多配重,这是一个非常简单的更改:
可以切掉一个把手,并作为直接安装的一部分,也许像这样:
这种简单配置使得配重盘得以添加和固定在所需的任意组合中。如哑铃为成对提供,每一侧有四个盘,使得配重选择广泛,仅仅每公斤就往上跳,非常方便。如果轴有一个正形截面,往往是没有杆臂绕轴滑动的。 下面的草图不是按比例的,但结构的一种形式可以是:
对于这种结构风格,也许四件的70 x 18毫米刨平直角边的木料切割成也许1050毫米和两个33 X 33 x 65毫米件,用环氧树脂和螺丝拧上两片,两端向内18毫米。
然后四件拧在一起并放在一个平面上:
随后用中密度纤维板的角斜撑拧紧就位:
然后,130×25毫米厚的板在宽度的中心点跨接,并拧紧到位:
下一步,两节18毫米厚的木材,约180毫米长,用环氧树脂和螺丝固定在25毫米厚的板的中心,留下70毫米间隙到板端:
两个木条1350毫米长,裁切并垂直竖立,用螺钉上穿25毫米厚的木板连接,并用中密度纤维板在一侧为角斜撑,并跨过垂直板的下端。如果用水平仪来确保垂直木材确实是垂直的,则首先,底框的四个角需要配重来克服任何翘曲,并在附加垂直木料之前,确认底框水平的:
每个垂直板需要用斜板条在两侧撑牢——金属或木材均可:
一个18毫米厚的木条是用螺丝固定在垂直板的顶部的。这样刻意定位横梁偏离中心18毫米是因为电机转动驱动轴的顶部必须连接到这个最新的横梁的中间,而那把电机轴放在了非常靠近底座中心点的地方:
美中不足的是,需要一个打包件作为三角中纤板支撑件,在顶部增加框架刚性:
在这个阶段,结构看起来像这样:
在这一点上,可以安装300转/分的电机及其致动臂和速度控制箱。电机位于中央,而控制箱可放在任何适当的地方。控制箱只是一个1.2伏镍氢电池AA型的12伏电池组,经过推送按钮开关和商用直流电机速度控制器,连接到300转/分的电机。以此配置,可以通过按下按钮加电,从静止开始并缓慢调整速度,使得转子配重运动逐渐越来越快,直到达到其最佳运行速度。当一切就绪,随即交流发电机的整流的输出被送入控制箱中,以便启动按钮可以松开,而设备将由输出功率的一部分变为自供电的。起步看起来像这样:
需要说明的是,除了25毫米厚板外,所有这方面的构造只是很轻的加载,因为转动驱动轴的顶部根本不需要多大的功率或力。几乎所有的旋转配重均位于主动轴的底部,而那个配重是坐落在某种形式的轴承上的,它是处于25毫米板的中间的。 对于一个小版本的发电机,如这一个,旋转配重不需要那么大,所以,配重及其绕轴承旋转产生的力不必是一个大东西。然而,尽管实际上我们只应付可通过简单的组件处理的有限的力,人们可能会倾向于使用一个推力轴承,而不是让配重量搁在交流发电机的轴上。这类轴承可能看起来像这样:
这里,底座和内环不动而顶部外环自由旋转,并在旋转时可以支持大负荷。如果我们选择使用其中的一个,那么可以用这样的配置:
这个组合有一个盖子(显示为黄色),中央连着垂直轴(黄色),紧紧地罩着轴承上环,其下环被牢牢地连接着25毫米厚的木板(灰色),可能用的是环氧树脂(紫色)。这使得上环和垂直轴自由转动的同时可承载可观的负荷。所示配置中的动力输出来自轴悬臂下方的木板。一般来说,电功率输出随旋转速度的增加而增加,因此使发电机增速传动,以使它的转速比驱动轴快得多是明智的,而这样的配置也许对此是恰当的。如果动力输出装置在板的上方很重要,则牢固的支架可以用来把轴承在板的上方升起足够高来实现这一目标。 有两个单独的力对轴承起作用。一个总是向下的,因为轴承支撑着旋转的配重:
还有就是由(不平衡的)配重产生的横向力:
这个横向力通常被认为是一个主要的问题,然而,在这种情况下,配重没有来回转动,并试图在水平方向上逃离轴,但相反,配重通过其自身重量在重力作用下翻转过来,而所产生的力是相当不同的,并且在不同的方向。而且,当我们在考虑一个轨道运行的重量时,我们下意识地认为转率与速度相比是非常小的,通常这种旋转仅仅在每分钟150转和300转之间。 至于在轴驱动电机负载而言,情况是这样:
这是静止时的位置。在驱动轴顶端上对电机轴的拉力为W x d / h,这里W是臂端d的重量。驱动轴一旋转,情况立即改变,且重量W开始在重力的影响下摆荡。 驱动轴务必要轻。小的配重,刚性木轴足以胜任,而且它在载荷下不会屈曲。我确信驱动轴的底部需要一个万向接头,而这种发电机的一个主要版本的配重是非常高的,如果设计成其最小规格,无疑轴会弯曲,但在这些压力小得多的条件下,当它被横向拉动时,将不会有轴的弯曲,而其时轴间角是恒定的,我认为任何这样的接合是不必要的。然而,许多人都希望包含一个。这些轴承有不同的形式,其中一个看起来像这样:
必须记住,如果安装了这样的接合器,那么它不会不断运动,即,接头会占用一个特定的位置,并在发电机运行的整个时间过程中保持着这个位置。 一个折衷的办法是通过绕着刚好在推力轴承上方的驱动轴联轴器旋转,而在一个平面上提供一个铰链运动:
电气连接是很简单的:
当按钮开关按下时,1.2伏AA型电池的12伏电池组连接到电机的速度控制器。这给电机加电,而当驱动轴速度逐步加速时,发电机开始发电,它总是输送到速度控制器箱。只要发电机达到速度,按钮开关可以释放,而系统则用发电机产生的功率运行。剩余功率将取自发电机输出,但这些链接没在图中显示。