- Откуда
- Новокузнецк
Данная идея опробована мной на практике (летать пока не летает, об этом позже; но уменьшение веса конструкции фиксировал).
Идея старая. Родилась она из попытки использовать силу сцепления неодимового магнита для создания тяги (характеристики у таких магнитов просто чудесные). Это первый момент. Второй момент заключается в том, что из-за особенностей конструкции такого двигателя - он больше подходит как главный тяговый двигатель для межпланетного аппарата либо морского судна. Регулировать его тягу прецизионно крайне непросто (об этом тоже позже). Отсюда появилась альтернатива использовать его не только как двигатель, но и просто как компенсатор веса в уже существующих транспортных аппаратах (смысл будет понятен далее).
Итак, краткая предыстория. Из конструктивных достоинств можно выделить хорошую тягу (см. характеристики неодимовых магнитов), бестопливность (просьба воздержаться от традиционной иронии на этот счет), большой срок службы данных магнитов. Недостатки станут видны из описания моих экспериментов с данной конструкцией, ниже.
Вывод 1: использовать отдельный магнит не имеет смысла, нужно 2 магнита.
Вывод 2: получить единонаправленный импульс от двух магнитов можно двумя базовыми способами - А) когда магниты в ситуации взаимоотталкивания Б) когда магниты в ситуации взаимного притяжения.
Первоначально я опирался на вариант А). Я представлял себе это так. Два магнита сжаты вплотную искусственно. Если убрать внешнее усилие - они тут же разлетятся в разные стороны (а нам надо - чтобы только в ОДНУ). Предполагалось, что кинетическая энергия одного из магнитов будет преобразована во внутреннюю энергию жидкости или газа. То есть, привод начинает с усилием приближать первый магнит ко второму, второй при этом располагается на штоке гидроцилиндра (или пневмоцилиндра). Из-за этого внутри рабочей среды цилиндра растет давление - это и есть тот способ "гашения" импульса одного из магнитов, его рассеяния. Далее привод просто стопорится. В итоге остаются два импульса - один будет передавать тягу непосредственно на всю конструкцию, а второй будет просто сублимирован во внутреннюю энергию рабочей среды цилиндра.
Время показало, что гораздо более простой и эффективный(!) способ - это способ Б), когда два магнита притягиваются. Кстати, раз уж это ситуация именно притяжения, то в принципе здесь можно обойтись одним магнитом (вопреки Выводу 1), а роль второго вполне может исполнить какой-нибудь стальной брусок. Но это просто лирическое отступление. Итак, что я сделал (хоть и не с первого раза)? Я собрал жесткую конструкцию с "качелями", из дерева (т.к. оно почти не реагирует с магнитным полем и не вносит своих помех в него). Снизу закреплен один магнит. Сверху над ним висит второй магнит. Второй магнит (идея проста до смеха) закреплен на самодельных качелях, которые тупо ПЕРЕНАПРАВЛЯЮТ его импульс в обратную сторону. По правильному надо бы использовать блок для изменения вектора тяги; но мне было проще смастерить такое "коромысло" где на одном конце магнит, а другой конец связан тросом с низом всей конструкции (как раз в районе первого магнита). Всё это напоминает принцип лебедки, когда на стройке поднимают груз на верхние этажи (лебедка тянет вниз, трос проходит через блок на 5ом этаже, вектор тяги меняется и груз поднимается снизу-вверх). В итоге я получил что: сближаются эти 2 магнита, первый тянет конструкцию вверх, а второй не только не мешает но еще и ПРИПЛЮСОВЫВАЕТ свой импульс (перенаправленный по вектору). Почему она у меня не полетела? Оборвался трос (у меня магниты где на 80-100 килограмм) - это как раз из серии проблем и особенностей, об этом ниже.
Итак, какие особенности я заметил во время этих экспериментов (если кто-то решит это повторить)?
- Очень важна форма магнитов. В идеале один из магнитов должен быть шаром (желательно с просверленным сквозным отверстием чтобы можно было закрепить его на тросе). У меня шара не было, я худо-бедно обошелся своими двумя магнитами-"блинами" (располагал один из них параллельно земле, а второй(подвижный) перпендикулярно) - это позволило избежать проблем из-за формы, хотя и лишило меня львиной доли тяги. А проблема форм заключается в следующем: когда вы начинаете близко подносить 2 магнита друг к другу, то они стремятся соединиться не так как ВАМ хочется, а так как им удобнее. То есть, если это два бруска, то они могут соединиться через острый угол одного из них - и всё, на этом эксперимент заканчивается не успев начаться. Шар в данном случае идеальная форма, потому что магнит примет то положение какое ему удобно, при этом не изменив своих габаритов в трехмерной системе координат (как шар ни крути - он и останется шаром). Т.е. шар во-первых удобнее, во-вторых с ним гораздо проще рассчитать точную длину троса.
- Очень важна жесткость конструкции. Моя первая модель не сработала по той причине, что была собрана из китайского конструктора. Т.е. пошла тяга, начали гнуться детали и т.д. и т.п. - в итоге импульс был потрачен на внутреннюю работу.
- Мне самому пока не пришло удачных идей на тему того, как удобно регулировать тягу такого двигателя.
- Самое главное. Прелесть и коварство магнитного поля заключается в его квадратичной характеристике. Грубо говоря, сила сцепления и расстояние связаны квадратичной характеристикой (снижается расстояние - резко возрастает сила). Поэтому справочные характеристики (указанные для неодимового магнита) вы полностью не получите. Единственное что можно сделать - это максимально близко расположить эти два магнита (чтобы получить хотя бы 80-90% заявленной силы сцепления). Но! При этом нельзя допустить физического сцепления магнитов (наступит сцепление - пропадет тяга). Отсюда ОЧЕНЬ важные требования предъявляются к качеству троса и его крепления (он должен быть прочный, не подверженный растяжению, жестко закреплен).
P.S. последний момент (высокие требования к тросу) также заставляет меня задуматься о том, что вопреки неплохим характеристикам это не такой уж надежный двигатель. И, что возможно его можно использовать не как двигатель, а просто как компенсатор веса (если такую конструцию расположить в тяжелом аппарате, то она вполне может снизить его вес на 2-3 тонны).
Всё, всем добра ;-)
Идея старая. Родилась она из попытки использовать силу сцепления неодимового магнита для создания тяги (характеристики у таких магнитов просто чудесные). Это первый момент. Второй момент заключается в том, что из-за особенностей конструкции такого двигателя - он больше подходит как главный тяговый двигатель для межпланетного аппарата либо морского судна. Регулировать его тягу прецизионно крайне непросто (об этом тоже позже). Отсюда появилась альтернатива использовать его не только как двигатель, но и просто как компенсатор веса в уже существующих транспортных аппаратах (смысл будет понятен далее).
Итак, краткая предыстория. Из конструктивных достоинств можно выделить хорошую тягу (см. характеристики неодимовых магнитов), бестопливность (просьба воздержаться от традиционной иронии на этот счет), большой срок службы данных магнитов. Недостатки станут видны из описания моих экспериментов с данной конструкцией, ниже.
Вывод 1: использовать отдельный магнит не имеет смысла, нужно 2 магнита.
Вывод 2: получить единонаправленный импульс от двух магнитов можно двумя базовыми способами - А) когда магниты в ситуации взаимоотталкивания Б) когда магниты в ситуации взаимного притяжения.
Первоначально я опирался на вариант А). Я представлял себе это так. Два магнита сжаты вплотную искусственно. Если убрать внешнее усилие - они тут же разлетятся в разные стороны (а нам надо - чтобы только в ОДНУ). Предполагалось, что кинетическая энергия одного из магнитов будет преобразована во внутреннюю энергию жидкости или газа. То есть, привод начинает с усилием приближать первый магнит ко второму, второй при этом располагается на штоке гидроцилиндра (или пневмоцилиндра). Из-за этого внутри рабочей среды цилиндра растет давление - это и есть тот способ "гашения" импульса одного из магнитов, его рассеяния. Далее привод просто стопорится. В итоге остаются два импульса - один будет передавать тягу непосредственно на всю конструкцию, а второй будет просто сублимирован во внутреннюю энергию рабочей среды цилиндра.
Время показало, что гораздо более простой и эффективный(!) способ - это способ Б), когда два магнита притягиваются. Кстати, раз уж это ситуация именно притяжения, то в принципе здесь можно обойтись одним магнитом (вопреки Выводу 1), а роль второго вполне может исполнить какой-нибудь стальной брусок. Но это просто лирическое отступление. Итак, что я сделал (хоть и не с первого раза)? Я собрал жесткую конструкцию с "качелями", из дерева (т.к. оно почти не реагирует с магнитным полем и не вносит своих помех в него). Снизу закреплен один магнит. Сверху над ним висит второй магнит. Второй магнит (идея проста до смеха) закреплен на самодельных качелях, которые тупо ПЕРЕНАПРАВЛЯЮТ его импульс в обратную сторону. По правильному надо бы использовать блок для изменения вектора тяги; но мне было проще смастерить такое "коромысло" где на одном конце магнит, а другой конец связан тросом с низом всей конструкции (как раз в районе первого магнита). Всё это напоминает принцип лебедки, когда на стройке поднимают груз на верхние этажи (лебедка тянет вниз, трос проходит через блок на 5ом этаже, вектор тяги меняется и груз поднимается снизу-вверх). В итоге я получил что: сближаются эти 2 магнита, первый тянет конструкцию вверх, а второй не только не мешает но еще и ПРИПЛЮСОВЫВАЕТ свой импульс (перенаправленный по вектору). Почему она у меня не полетела? Оборвался трос (у меня магниты где на 80-100 килограмм) - это как раз из серии проблем и особенностей, об этом ниже.
Итак, какие особенности я заметил во время этих экспериментов (если кто-то решит это повторить)?
- Очень важна форма магнитов. В идеале один из магнитов должен быть шаром (желательно с просверленным сквозным отверстием чтобы можно было закрепить его на тросе). У меня шара не было, я худо-бедно обошелся своими двумя магнитами-"блинами" (располагал один из них параллельно земле, а второй(подвижный) перпендикулярно) - это позволило избежать проблем из-за формы, хотя и лишило меня львиной доли тяги. А проблема форм заключается в следующем: когда вы начинаете близко подносить 2 магнита друг к другу, то они стремятся соединиться не так как ВАМ хочется, а так как им удобнее. То есть, если это два бруска, то они могут соединиться через острый угол одного из них - и всё, на этом эксперимент заканчивается не успев начаться. Шар в данном случае идеальная форма, потому что магнит примет то положение какое ему удобно, при этом не изменив своих габаритов в трехмерной системе координат (как шар ни крути - он и останется шаром). Т.е. шар во-первых удобнее, во-вторых с ним гораздо проще рассчитать точную длину троса.
- Очень важна жесткость конструкции. Моя первая модель не сработала по той причине, что была собрана из китайского конструктора. Т.е. пошла тяга, начали гнуться детали и т.д. и т.п. - в итоге импульс был потрачен на внутреннюю работу.
- Мне самому пока не пришло удачных идей на тему того, как удобно регулировать тягу такого двигателя.
- Самое главное. Прелесть и коварство магнитного поля заключается в его квадратичной характеристике. Грубо говоря, сила сцепления и расстояние связаны квадратичной характеристикой (снижается расстояние - резко возрастает сила). Поэтому справочные характеристики (указанные для неодимового магнита) вы полностью не получите. Единственное что можно сделать - это максимально близко расположить эти два магнита (чтобы получить хотя бы 80-90% заявленной силы сцепления). Но! При этом нельзя допустить физического сцепления магнитов (наступит сцепление - пропадет тяга). Отсюда ОЧЕНЬ важные требования предъявляются к качеству троса и его крепления (он должен быть прочный, не подверженный растяжению, жестко закреплен).
P.S. последний момент (высокие требования к тросу) также заставляет меня задуматься о том, что вопреки неплохим характеристикам это не такой уж надежный двигатель. И, что возможно его можно использовать не как двигатель, а просто как компенсатор веса (если такую конструцию расположить в тяжелом аппарате, то она вполне может снизить его вес на 2-3 тонны).
Всё, всем добра ;-)
