Описание конструкции и изготовления магнитного двигателя

Описание конструкции двигателя

Вашему вниманию представляем эскизы для двух крайних положений заслонки на которых обозначены детали двигателя.
Для того чтобы представить себе как взаимодействуют узлы механизма сделан анимированный GIF-файл.

Наименования указанные на эскизах: 1 - подвижный магнит; 2 - верхний зафиксированный магнит; 3 - ферромагнитная заслонка; 4 - цилиндр двигателя; 5 - коленчатый вал; 6 - шатун; 7 - профильный кулачёк; 8 - поворотный толкатель; 9 - рычаг привода заслонки; 10- поршень двигателя; 11- пружина возвратного движения заслонки; 12- направляющие заслонки; 13- ось рычага; 14- направление вращения вала двигателя; 15- корпус двигателя; 16- окружности минимального и максимального удаления толкателя.

Описание работы двигателя

Работа магнитного двигателя очень напоминает работу двухтактного двигателя.

абота магнитного двигателя очень напоминает работу двухтактного двигателя.

Отсчёт начнём из положения, когда поршень магнитного двигателя находится в верхнем положении, а заслонка ещё не открыта (рис. 8).

Отсчёт начнём из положения, когда поршень магнитного двигателя находится в верхнем положении, а заслонка ещё не открыта

Поршень проходит верхнюю мёртвую точку под воздействием сил инерции. Кулачёк позволяет толкателю повернуться, и сила пружины производит резкое открытие заслонки. Магниты оказываются напротив друг друга в сближенном состоянии.
Отталкивающая магнитная сила перемещает поршень в нижнее положение. На начальном участке движения поршня сопротивление заслонки мизерно, потому что радиус кулачка не изменяется, заслонка не перемещается, и сопротивление равно произведению давления толкателя на коэффициент трения качения.
Энергия движения поршня начинает аккумулироваться маховиком вала (не изображён на эскизах). Поршень набирает скорость.
При приближении поршня к нижней мёртвой точке профиль кулачка начинает изменятся и поворачивать толкатель. Заслонка постепенно перемещается, и перекрывает верхний магнит.
После прохода нижней мёртвой точки заслонка окончательно закрывается, и профиль кулачка снова становится неизменным. Сопротивление воздействия заслонки снова становится очень маленьким.
Поршень под воздействием энергии инерции, накопленной в маховике, движется вверх, и достигает верхнего положения.
Цикл повторяется.

Изготовление магнитного двигателя

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 магнитного двигателя, над которой я сейчас работаю, изображена на рис. 6.

Последняя модификация магнитного двигателя

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

Разместил статью: kalinin_anatolij
Дата публикации:  18-10-2013, 16:33

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Калинин Анатолий Анатольевич  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!