Изменёное устройство

продолжение описания.

часть третья, последняя

Изменёное устройство более подробно показано на фигурах 2 и 3.

   Фиг.2.Двигатель атмосферного тепла состоит из корпуса 1, поршня 2.

   Труба выпускная 9, через которую выходит отработанный газ из камеры давления 6, клапан 12, пружина 13.

   Труба впускная 10, через которую входит рабочий газ в камеру давления 6, клапан 14, пружина 15.

   Труба 16, соединёная с холодильником 11, поршень 17, пружина 18.

Труба 16 - теплоизолирована.

   Поршень 2 имеет деталь 19.При помощи её, поршень 2 соединён с устройством передачи движения к маховику 5.

   На  детали 19 имется выступ 20, для зацепления с поршнем 17.

   Внутри камеры давления 6 есть вал 21, на котором есть шестерня 22.

Шестерня 22 находится внутри камеры давления 6, и соединена зубцами с деталью 19, на которой тоже есть зубцы.Механизм передачи движения от поршня 2 к валу 21 - реечный.Если поршень 2 движется прямолинейно, то вал 21 имеет вращательное движение.

   Фиг.2 Изображен поршень 2 в верхнем крайнем положении.Клапана 14 и 12 открыты.Рабочий газ заходит в камеру давления 6.На этом устройстве камера давления 6 и камера вакуума 7 расположены иначе, чем на утройстве на фиг.1.По отношению к земной поверхности, ход поршня 2 вертикальный.Камера вакуума 7 находится над поршнем 2.Камера давления 6 находится под поршнем 2.Нижнее расположение камеры давления 6 необходимо для лучшего выхода отработанных газов во время их выпуска по трубе 9.Отработанный газ более тяжёлый, и скапливается в нижней части устройства.

   Клапана 14 и 15 находятся внутри корпуса.Они открываются поршнем 2 во время конца второй части цикла.Клапан 12 сделан в виде поршня, для того чтобы пружина 13 была слабой.Если бы клапан 12 был сделан как клапан 14, то во время первой части цикла, он испытывал бы большое давление со стороны камеры давления 6 и открылся.А если клапан 14 - поршень, то открыться не может.Клапан 14 не может открыться из-за высокого давления в трубе 10.

   Поршень 17 необходим для фиксации поршня 2 в верхнем крайнем положении.Его фиксация нужна для замены газов и нагрева корпуса 1.Нагрев корпуса 1 осуществляется за счет естественной циркуляции рабочих газов.Поршень 17 перемешается внутри корпуса 1.Пружина 18 поддерживает поршень 17 в положении готовому к зацеплению с выступом 20.При движении поршня 2 вниз, выступ 20 задвигает поршень 17 внутрь корпуса 1.Поршень 2 должен двигаться, пока выступ 20 не пройдёт поршень 17.А после того как прошел, то поршень 17 выйдет из корпуса 1 под действием пружины 18, и зафиксирует поршень 2 в верхнем крайнем положении.

   Во время второй , а также в начале тетьей части цикла в камере давления 6 существует низкая температура и из-за этого низкое давление.Когда, во время нагрева, давление повысится, то оно задвинет поршень 17 внутрь корпуса 1, и поршень 2 освободится от фиксации.С обратной стороны поршня 17 есть низкое давление - постоянно, так как труба 16 соединена с холодильником 11.

   Фиг.3. Показано - положение поршня 2 в нижнем крайнем положении.Клапана 12, 14 закрыты.Камера вакуума 7 имеет нулевой объём.Во всех устройствах двигателя атмосферного тепла обеспечение вакуума в вакуумной камере 7, достигается тем, что поршень 2 заходит внутрь камеры вакуума до конца, до стенки.И тем самым не оставляет какого-либо малого объёма для газов.Газы, которые могут проникнуть в камеру вакуума 7, выходят в камеру давления 6.Поршень 2 не касается стенок корпуса 1, но он поддерживается втулкой 23 корпуса 1.Деталь 19 находится внутри втулки 23.Между поршнём 2 и корпусом 1 есть прижимные пружинистые кольца 24, которые закреплены на поршне 2 и обеспечивают герметичность между поршнем 2 и корпусом 1.Эта герметичность имеет  односторонний характер.То есть из камеры давления 6 в камеру вакуума 7 газы проникнуть не могут.А наоборот могут при давлении  поршня 2 внутри камеры вакуума 7.

   Фиг.4. Показаны  теплообменник 8 и холодильник 11.Они должны находится ниже, чем камера давления 6.  Труба 10 соединена с теплообменником 8 сверху.

   Труба 16 соединена с холодильником 11 снизу.

   Труба 9 соединена с теплообменником 8 и с холодильником 11 в их нижних частях.

   Холодильник  11 и теплообменник 8 соединены трубой 25.

  Фиг.2.и 3. Корпус 1 называется закрытый, потому что камера давления 6 не должна иметь давление от атмосферы, через какую-либо деталь.В устройстве на фиг.1 есть соединение поршня 2 с шатуном 3, который находится вне корпуса 1.И поршень из-за этого имеет давление из вне.Этого недостатка можно избежать, если соединение поршня 2 с устройством передачи движения к маховику 5 будет таким как на фиг.2 и 3 - реечное.Движение вала 21 внутри корпуса 1 только лишь вращательное, но не прямолинейное вдоль оси.Поршень 2 имеет движение - периодически меняющееся направление, то есть верх-вниз.Такое же, периодически меняющееся, направление движение будет у вала 21.

   Фиг.5 и 6,(также и фиг.7 и 8).Показано устройство для передачи движения от поршня 2 к маховику 5.

   На фиг.5 верхняя часть, на фиг.6 нижняя часть.

   На фиг.5.Вал 21, соединёный с поршнем 2, и расположенный на основании 26.

   На валу 21 есть храповый механизм, состоящий из шестерни 27, пружины 28 и зубцов 29.На валу 21 есть шестерня 30.

   Вал 31, служащий для передачи вращения от маховика 5 к нагрузке потребителя.На валу 31 есть механизм, состоящий из шестерни 32, зубцов 33.Две шестерни 32 и 27 связаны друг с другом посредством детали 34.

   С шестернёй 30 зацеплена зубцами рейка 35.Их передача движения реечная.Рейка 35 имеет прямолинейное движение, вертикальное относительно земной поверхности.Рейка 35 имеет три части.Первая часть зацеплена с шестерней 30. Вторая часть рейки 35 зацеплена зубцами с шестернёй 36.Шестерня 36 расположена на валу 31, и имеет вращательное движение.Шестерня 36 не имеет движение вдоль оси вала 31, и поддерживается основанием 26.Шестерня 36 имеет зубцы с внешней стороны, которыми зацеплена с рейкой 35.И с внутренней стороны, которыми зацеплена с деталью 37.Деталь 37 и деталь 38 имеют цилиндрическую форму и расположены на валу 31.Детали 37 и 38 имеют только прямолинейное движение вдоль вала 31.От вращения их удерживает основание 26.

   Фиксатор 39 удерживает деталь 38 от передвижения.Но деталь 40, которая, связана с деталью 34, может переместить фиксатор 39 в другое положение. Если фиксатор 39 не удерживает деталь 38, то деталь 38 из-за действия пружины 41, передвигается вдоль вала 31 и передвигает шестерню 32.

   Фиксатор 42 удерживает шестерню 32 в прижатом состоянии к шестер не 43.Шестерня 43 расположена на валу 31 и свободно вращается на нем, но зацеплена зубцами с шестерней 44.Шестерня 43 передает вращение от шестерни 44 к шестерне 32 во время передачи движения к нагрузке потребителя.

    Фиг.6.Показана та часть устройства, которая передает движение от маховика 5 к поршню 2, при его ходе во время второй части цикла.

    На фиг.6 показано, уже указанный на фиг.5, вал 21 и детали, на нем расположенные.

 Основание 26.На основании 26 расположен вал 45, служащий для передачи движения от маховика 5 к поршню 2.На валу 45 расположен храповый механизм, состоящий из шестерни 46, пружины 47, зубцы 48.На валу 45 расположена шестерня 49.На основании 26 расположена шестерня 50.

   Рейка 35 - третья часть, удерживается на основании 26.На ней есть зубчатое зацепление с шестерней 51.Передача движения рейки 35 и шестерни 51 реечное. Движение шестерни 51, также  и шестерни 36 зависит от рейки 35.

А движение рейки 35 зависит от движения шестерни 30.

   Шестерня 51 подобна шестерни 36.Расположена на основании 26 и имеет вращетельное движение.На шестерне 51 имеются зубцы с внешней стороны, зацепленные с рейкой 35, и зубцы с внутренней стороны, зацепленные с деталью 52.На двух шестернях 51 и 36 внутренние зубцы имеют вид резьбы.И при их вращениях передают пямолинейное движение деталям 52 и 37.

   Детали 53 и 52 имеют цилиндрическую форму и двигаются на основании 26 только лишь прямолинейно, но не вращательно.От вращения их удерживает основание 26.Пружина 54 удерживает деталь 53 в левой стороне, как на фиг.6, для того чтобы деталь 53 удерживала шестерню 46.Во время первой части цикла, а также и третьей, шестерня 46 не должна быть зацеплена с шестернёй 49.Шестерня 49 свободно вращается на валу 45, но зацеплена с шестернёй 44.На валу 45 есть шестерня 55.Она передает вращение, через шестерню 50, к шестерне 30.

   Фиксатор 56, служащий для фиксации детали 53.Деталь 57 на рейке 35, служащая для поднятия-перемещения фиксатора 56.

   Фиксатор 58, служащий для фиксации шестерни 46 во время первой части цикла,  и приводящийся в действие от шестерни 27.

   На фиг. 5 и 6 показаны вал 59, расположенный на основании 26.На нем расположены маховик 5 и шестерня 44.

   Работа устройства  происходит таким образом.Во время первой части цикла пружина 28 прижимает шестерню 27 к шестерне 44.И передается вращение от вала 21 валу 58 и маховику 5.Во время первой части цикла валы 31 и 45 не должны вращаться, так как их шестерни 32 и 46 не зацеплены.Если на устройство смотреть со стороны маховика 5 в сторону корпуса 1, то вал 21 должен вращаться по часовой стрелке во время первой части цикла.Рейка 35 двигается вниз.Для того, чтобы закончился первый цикл поршень 2 должен дойти до упора, то есть до стенки вакуумной камеры.Если поршень 2 не дви жется,  а маховик 5 продолжает вращение, то храповый механизм вала 21 выводит шестерню 27 из зацепления с шестерней 44.Так как передача движения в этом храповом механизме односторонняя .Шестерня 27 передвигается по зубцам 29, и при этом передвигает деталь 34 (см.фиг. 5).Деталь 34 поворачивается вокруг своей оси и зацепляет деталь 40.При этом повороте деталей 34 и 40 поднимается вверх правая сторона фиксатора 39, а его левая сторона  опускается вниз, и тем самым освобождается пружина 41. Пружина 41 передвигает деталь 38, а деталь 38 передвигает шестерню 32 по зубцам 33, и тем самым зацепляет шестерню 32 с шестернёй 43. Фиксатор 42 удерживает шестерню 32 в прижатом состоянии. При этом приводится в действие нагрузка потребителя от маховика 5.

  Шестерня 32, при её передвижении по зубцам 33, передвигает шестерню 27 по зубцам 29, посредством детали 34, и окончательно выводит её из зацепления с шестернёй 44.

   Но поршень 2 ещё не движется в обратном направлении.Для начала второй части цикла(см.фиг.6 и 8) шестерня 27 передвигается по зубцам 29 влево и передвигает фиксатор 58. Фиксатор 58 поворачивается вокруг оси и освобождает пружину 47. Пружина 47 передвигает шестерню 46 по зубцам 48 в правую сторону.Здесь надо пояснить, что на фиг.6 показано начало первого цикла, когда деталь 53 находится в левой стороне.В конце первого цикла деталь 53 находится в правой стороне, и не мешает передвижению шестерне 46.Шестерня 46 зацепляется с шестернёй 49.И передаётся вращение от маховика 5 к поршню 2 в обратном направлении.Вал 21 вращается против часовой стрелки.Рейка 35 поднимается верх.

   Во время второй части цикла деталь 53 должна находится в правой стороне и зафиксирована фиксатором 56(см.фиг.8).Для того, чтобы закончить вторую часть цикла и остановить поршень, нужно освободить деталь 53 от фиксации.Для этого рейка 35 поднимается верх, деталь57 рейки 35 поднимает фиксатор 56.И фиксатор 56 освобождает деталь 53.Пружина 54 перемещает деталь 53 в левую сторону. Деталь 53 своим выступом связана с шестернёй 46 и также передвигает её по зубцам 48 в левую сторону.Из-за этого шестерня 46 выходит из зацепления с шестернёй 49, и поршень 2 прекращает свое движение.

   В это время  в камере давления 6 есть давление газов, которые давят на поршень 2. Но он зафиксирован в крайнем верхнем положении  поршнем фиксатором 17.

   Во время третьей части цикла маховик 5 ещё имеет вращение, и движет нагрузку потребителя.Это происходит до тех пор, пока не нагреется корпус 1.Передача движения от маховика 5 к нагрузке потребителя должна быть расчитана так, чтобы к началу первого цикла, маховик 5 утратил свою энергию и остановился.

   Чтобы начать первую часть цикла поршень-фиксатор 17 должен освободить поршень 2, таким образом, что поршень 17 заходит внутрь корпуса 1 под давлением газов.Если поршень 2 начнет перемещаться, то рейка 35 начнет свое движение вниз, и её деталь 60  переместит фиксатор 42.

  Но до этого момента рейка 35 должна находится в самом верху (см.фиг.5), и её деталь 60 выше, чем фиксатор 42.На фигуре 5, обозначена деталь 60, расположенная ниже фиксатора 42, то есть ещё не в самом верху.Чтобы быть ей в самом верху, нужно находится выше фиксатора 42, и для этого рейке 35 нужно передвинуться вверх.Рейка 35 с деталью 60 перемещается вверх и проходит фиксатор 42 в самом конце второй части цикла.И как только деталь 60 поднялась выше фиксатора 42, этим означается конец второго цикла.И далее деталь 60 ожидает начало первого цикла, чтобы затем переместить фиксатор 42.Фиксатор 42 перемещается вокруг оси.И тем самым освобождается шестерня 32 от фиксации.Пружина 28 перемещает шестерню 27 в правую сторону, и также перемещается в левую сторону шестерня 32.Так как две шестерни 32 и 27 связаны между собой деталью 34.Маховик 5 освобождается от нагрузки потребителя.Шестерня 27 входит в зацепление с шестернёй 44 и передается вращение к маховику 5.

   При своем передвижении по зубцам 29 шестерня 27 передвигает фиксатор 58 для того, чтобы фиксатор 58 зафиксировал шестерню 46 в левой стороне (см.фиг.8 и фиг.6).Но до этого шестерню 46 удерживала деталь 53 с пружиной 54.

   Пружина 54 должна быть сильнее, чем пружина 47.И также пружина 41 должна быть сильнее пружины 28.(см.фиг.5  и фиг.6).

   Работа рейки 35 и деталей 38 и 53 осуществляется таким образом.

   Фиг.6 и 8.В начале первого цикла деталь 53 должна перемещаться в правую сторону и сжимать пружину 54.Передвигает деталь 53 - деталь 52.Так как деталь 52 связана с зубцами шестернёй 51.После передвижения в правую сторону деталь 53 фиксируется фиксатором 56, а деталь 52 передвигается в левую сторону, освобождая место для детали 53.Передвижение детали 52 в левую сторону происходит во время второй части цикла, так как шестерня 51 вращается в другую сторону, чем в первой части.

   Фиг.5 и 7.Подобным образом работает механизм с деталями 37 и 38.Деталь 38 перемещается в левую сторону во время второй части цикла.И также при этом заводится пружина 41.После передвижения детали 38 в левую сторону, она фиксируется фиксатором 39.Деталь 37 перемещается в правую сторону во время первой части цикла,  и тем самым освобождает место для детали 38.

  Фиг.5 и 7. Деталь 34 связана с деталью 40, и они представляют собой храповый механизм.Если деталь 34 передвигается по часовой стрелке вокруг своей оси, то она зацепляет деталь 40.В обратном движении детали 34 против часовой стрелке, деталь 40 не зацепляется и не движется.

   Фиг.5.Деталь 60 имеет такую особенность, что когда рейка 35 поднимается вверх, то она должна пройти фиксатор 42, не зацепляя его.В обратном движении рейки 35, деталь 60 должна зацепить его.То есть деталь 60 работает как зщелка.При детали 60 есть пружина 61, для возврата детали 60 в исходное положение, после того как деталь пройдет фиксатор 42.

   Все детали и фиксаторы 34, 39, 40, 42, 56, 58 перемещаются вокруг своей оси.Эти детали и фиксаторы находятся на основании, а основание и является их осью перемещения.То же можно сказать про деталь 60, которая нахотся на рейке 35.

   Для лучшей работы двигателя атмосферного тепла необходимо исключить трение между деталями в первой части цикла.Но основным препятствием является трение между корпусом 1 и поршнем 2.Так как из-за вакуума  обычная смазка замерзает.В качестве смазки можно использовать графит.

   Для каждого устройства нужно подбирать параметры и размеры подходящие друг к другу.Главными из них являются количество энергии газа и масса груза, и плюс к этому надо учитывать, то сколько энерги потребуется для самого механизма, для преодоления сил трения.Параметр - угловая скорость маховика зависит от его веса.Чем больше вес, тем меньше скорсть.Параметр - скорость перемешения поршня 2 устанавливается подбором шестерен, в том числе, при обратном ходе поршня 2, 27, 49, 55, 50, 30. От скорости движения поршня 2 во второй части цикла зависит обратная передача энергии к газу.Но из-за того, что вес маховика 5 большой, будет мало его вращение.Поэтому скорость движения поршня мала, и не будет иметь значения для обратной передачи энергии к газу.

назад  - часть вторая

далее  Реферат