Принцип действия и расчёт одного поплавка двигателя 01 11357
Начнём с принципа действия одного поплавка. Вот он:
Изготовляем поплавок (переменного объёма) таким, чтобы в состоянии минимального объёма он весил ПОД ВОДОЙ 10 кг (он тонeт), а в состоянии максимального объёма он весил меньше воды на 10 кг. Тоесть, чтобы он всплывал на поверхность. Напр. если его вес =110 кг то в состоянии мин. объёма, его объём = 100 литрам, а в состоянии макс. объёма, его объём = 120 литрам.
Поплавок герметичный, внутри находится воздух и его механизм, вот такой, напр.:
Механизм состоит из массы (любая бетонная болванка или ящик с песком), которая закреплена на конце рычага, внутри находятся газовые пружины (или пружина) и поршень. Газовая пружина это цилиндр с поршнем, заполненный азотом под давлением. Они, напр. используются в автомобилях для поддержания задней дверцы (или капота), которая открывается снизу вверх.
Поплавок находится под водой, напр. на глубине 3 м, вверх поршнем, как показано на рис.
Анализируем что происходит:
Маса (напр. весом = 100 кг) переместится вниз, переместит (втянет внутрь) поршень, уменьшая объём поплавка и сжимая газовые пружины (в которых запасаем потенциальную энергию).
На глубине 3 м давление воды приб. = 0,3 кг/кв.см. Это давление действует на поршень с силой, пропорциональной его площади. Если в нас напр. площадь поршня = 800 кв.см, то вода на глубине 3 м будет давить на поршень силой: 800 * 0,3 = 240 кг. На конце рычага имеем 240/2 = 120 кг. Если газовые пружины находятся на конце рычага, то на них действует масса (весом 100 кг) и сила 120 кг, что передаётся от поршня через рычаг. На конце рычага имеем 100 + 120 = 220 кг. Подбираем газовые пружины толкающей силой 220 кг.
Поплавок уменьшается в объёме, его вес под водой становится = 10 кг и он тонет, напр. на глубину 8 м. (допустим, что такова глубина басейна). Поплавок проходит путь с глубины 3 м до глубины 8 м. Пройденый путь = 5 м.
Допустим что высота поплавка позволяет массе перемещаться на расстояние 50 см.
Путь, пройденныц массой = 50 см. Так как поршень толкается срединой рычага, то он пройдет путь 50/2 = 25 см. Площадь поршня = 800 кв.см * 25 см = 20 000 куб.см = 20 литров. При перемещении поршня объём поплавка уменьшился на 20 литров.
При весе 110 кг и объёме 100 л, вес поплавка под водой = 10 кг. Поплавок весом 10 кг переместился на расстояние 5 м (под действием гравитации).
Поплавок затонул на глубину 8 м. Масса внутри поплавка находится внизу, поршень перемещен (втянут) внутрь.
Тепер переворачиваем поплавок на 180° (вверх ногами). Для этого надо поднять вес 10 кг на висоту 50 см (поплавок весит под водой 10 кг, маса находится внизу), чтобы масса очутилась вверху (путь массы = 50 см).
Поплавок займет вот такое положение:
Гравитация и газовые пружины (которые отдадут запасенную энергию) переместят массу вниз, толкнут поршень вниз (изнуири), увеличив объём поплавка на 20 литров. Теперь поплавок становится легче воды, весит под водой (-) 10 кг и всплывает вверх, напр. на глубину 3 м, там его останавливаем.
Поплавок, "падая" с высоты 5 м производит энергию и для того, чтобы его перевернуть, тоже надо израсходовать энергию. Тоесть, поплавок (10 кг) "падал" с висоти 5 м и его вес (10 кг) надо поднять (переворачивая его) на высоту 50 см. Отсюда: 5 м - 0,5 м = 4,5 м - расстояние, на котором попловок производит энергию. Энергия не зависит от траэктории, а только от высоты.
Вверху (на глубине 3 м ) его снова переворачиваем, расходуя такое же количество энергии как и внизу и он тонет, и т.д.
Для того чтобы поплавки сами переворачивались и для увеличения мощности системы, фиксируем поплавки к цепьям, которые обходят колёса и поплавки переворачиваются.
Вот так, напр.:
(схема)
Поплавки переворачиваются на 180° вверху и на 180° внизу, обходя колёса и выполняют полезную работу при погружении и всплытии.
Вот и все.
