2024年4月26日发(作者:彭葳)
第四章:重力脉冲系统
蒋振宁重力冲击式轮
蒋振宁(LawrenceTseung)。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:
/videoplay?docid=-7365334
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。
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蒋振宁正忙于进一步开发这种装置,因为他打算造一台超过数千瓦输出能量的装置。
此设备的背后是蒋振宁有“导出”理论,他建议这一简单的配置以证明其工作原理。他
介绍了一个转子的案例,转子有两个沉重的重物包含在圆桶中附着于转子:
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。YouTube视
频位于:
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/watch?v=zykButGc22U&feature=related
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,重物只是轻轻地滚下一个小斜坡,没有形成很大的冲力。
其次,以轮子的尺寸来说重物太小,而且在轮子缓慢转动时只有两个重物相隔如此远地
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,每个重物的运动应延后到管子更接近垂直的时候。这可通过旬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。重物球应该更大,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,这是因为底部重物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,重物将向内滚动,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。
还有,圆盘应当有六个管子,四面各一个而每个面的45度角又各一个,这样驱动冲力魔
法师5度角,而不是象在YuouTube上展示的180度角版本。以这种四倍的冲力配置,每一个都
大为增强,且没有太大的反冲,轮子不需要特别大,已经有很好的旋转机会了。轮子本身不
可太轻,因为它的作用就象一个飞轮,而一个脉冲飞轮已经展示过能够产生剩余功率了。轮
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子的轴承应该是滚珠的但不要密封的那种,因为那些都用油膏封装,会严重阻碍旋转。相
反,可以用敞开型的球轴承的品种,因为它们转起来非常顺畅。
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,而管内重物并不紧密配
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度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度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,
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那么第二个盘可以定位在与第一个成22.5度角的位置上。这样的配置给出了一个每旋转
22.5度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度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•坎贝尔系统
最近,澳大利亚的查斯·坎贝尔(ChasCampbell)先生演示了他开发的带有一个飞轮
的电功率汲取系统:
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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
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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:
/watch?v=8QD2Whs_LxA
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:
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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:
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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。
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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:
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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:
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雅各布•比泽尔滑轮比资料
雅各布·比泽尔(JacobByzehr)。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
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径比。
泰德•爱沃特切割电机
泰德·爱沃特(TedEwert.)。泰德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:
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贝迪尼脉冲飞轮
贝迪尼脉冲飞轮(TheBediniPulsedFlywheel)。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》(FreeEnergyGeneration-Circuitsand
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/john34/的网页大约向
下三分之二处,有一个这个电机的非常大的结构型号的黑白照片。这种电机重要的一点是,
它对飞轮应用了持续流的短驱动电脉冲驱动。这就从重力场提取出源源不断的连续能源,足
以为驱动的电池充电,并维持电机运行。由于飞轮非常大的尺寸和重量,吉姆沃森建造的大
型号装置有许多千瓦的剩余功率输出。
其总体方案如下所示:
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这也可能是约瑟夫·纽曼的电机从其巨大的由脉冲持续流所驱动的约90公斤的物理重量
收益到额外的能量。任何由系列机械脉冲驱动的轮子或转子的组合体,应得益于附着在轴上
的重大的飞轮,或一系列。的主要由于一系列机械脉冲,或者是转子的外缘。工程师们认
为,在一个不规则的系统上飞轮的作用是在旋转中消除谬误。当飞轮这样做做时那是对的,
但蒋振宁的重力“导出”理论指出,那些不规则脉冲同样给系统增加了能量。
詹姆斯•哈代的水射流自供电发电机
詹姆斯·哈代的水射流自供电发电机(JamesHardy’sWater-jetSelf-powered
Generator.)。正如在第二章和第八章更详细的叙述,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:
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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。
运行两年的磁性摆
磁摆(TheMagnetPendulum)。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:
/watch?v=SZjNbjhxgt4
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:
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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,看来象个麦克风:
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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。
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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。
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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。
耶日•茨柏克沃斯基链传动系统
耶日·茨柏克沃斯基(JerzyZbikowski)。我们现在的这台设备,我有意谓之为“不
可能”,但无奈,我不能真的这样做。表面上看,此设备方方面面都显得不可能,但它已
经在实验室中测量到的是147%的能效。也许实验室测量是错的,然而因为该设备是如此简
单,似乎测量误差的空间极小。我的问题是,如果结果是100%真实的,这的确可能,那么
这一系列安排成一个圆,每一个驱动下一个,它会生成一台自供电的设备,而却我无法解
释激励功率来自何处。我相当能理解本书里的几乎所有其他设备,但这一台却使我大犯踌
躇。因为我没有任何基础自称是个天才,我在这里分享信息,让你判断它是否如它在专利
中声称的那样工作。
我们谈论的那个貌似非常单纯的美国7,780,559号题为“链传动”的专利,天真地陈述
它是一种单链体系,用于以小齿轮相同比率去旋转一个大齿轮,带动大齿轮,而毫无疑问,
这正是它的方式。在这一点上,我的工程素养告诉我说“当然可以,但整体机械效率会小于
100%,而当较大的齿轮也以同样的比率旋转时,能效将大大减少,而当你驱动第二轴时用栓
着大齿轮的小齿轮,却着有完全相同的效果。
唯一的问题是,测试表明,似乎并非如此,事实上,(可能是由于大齿轮半径的较大的
杠杆臂)这种配置在原型机上的测量的输出功率是47%,比输入功率更大。好的,那么它是
如何工作的?
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在这里的示意图中,标注为“1”的小直径主动轮有着与大得多的、标注为“2”的从动
轮完全相同数目的齿。当它们连接成一条锁链时,两轮以完全相同的比率旋转,即,这两个
轮的每分钟转速是完全相同的。
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:
/video/film/perpetuum-mobile/
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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。
重力作用
重力作用(GravitationalEffects)。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(JohannBessler)在1712年造了一个完全能工作工作的重力轮。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。
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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:
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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。
米哈伊尔•德米特里耶夫轻推砝码重力轮
米哈伊尔·德米特里耶夫(MikhailDmitriev)。米哈伊尔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
//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重物在轮子上为原则,并把这些重物配置成下降时向
4-24
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
果重物具有相当尺寸,那旋转应是强有力的,可以用来发电。
为了安排重物在轮子旋转时偏移,每个重物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:
被侧推后的每一个重物在旋转到底部之前均保持偏心。请记住,虽然在这里显示的重物
很小、但全尺寸的工作设备的重物可能有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:
4-25
每个重物都被牢牢控制,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。这些原型的重物并不重,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,也许把重物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,当它依靠重物的摆动运动时,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,一个在下降时保持重物向外向右,而另一个在上升时保持重物向外向右,这样
一个切实可行的系统或许就能产生。也许就象这样:
4-26
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重物,每个都需要有个滚珠轴承压在重物和偏转器外套之间,以
当重物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•辛普森重力轮
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戴尔·辛普森重力轮(TheDaleSimpsonGravityWheel)。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做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,应用了可观值的砝码(重物)。其整体策
略是通过砝码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
的是使砝码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,当砝码接近其椭圆形
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砝码
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,而是因为制做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:
4-28
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,但制做这种类
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砝码都装有一对低摩擦力的滚柱
轴承。在砝码和轮毂之间还有一个显示为红色的弹簧。当一个砝码到达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,以使砝码以一个恒定的速
率接近轮毂中心。
坡道的定位是为了当砝码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。这样把握住砝码贴近轮毂中心,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砝码返回轮缘故即
可。旋转造成的“离心力”促使弹簧在这个点上向外移动砝码。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,而推动砝码有一个朝向轮毂中心
的向心运动。当在约11点钏的位置上,吊扣松开被压缩的弹簧时,砝码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:
4-29
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
诸如此类的砝码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:
取任意一个砝码做这种计算。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。
4-30
由于砝码都有同一的值“W”,这种跷跷板的转动效应在顺时钟方向是砝码(“W”)乘
以它到轮轴中心点的距离(“L”)。既,WxL。
逆时钟方向的转动效应是砝码(“W”)乘以它到轮轴中心点的距离(“3W”)。既,
Wx3xL。
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砝码向轮毂运
动,压缩弹簧并操作弹簧闩锁,那么轮子将完全运行。其实,左图的砝码在水平线以上和以
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。
韦利科•米尔科维奇摆荡/杠杆系统
韦利科•米尔科维奇摆荡/杠杆系统(TheVeljkoMilkovicPendulum/Lever
system)。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•米尔科维奇就在这个网址/展
示了他的二级摆荡/杠杆系统,显示了剩余能的COP=12的输出。COP表示“CoefficientOf
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:
4-31
这里,横梁2比摆荡砝码4重得多。但是,当轻轻一推而开始产生摆荡,梁2以相当
大的力量捣在砧1上,这无疑产生了比所需要的大得多的力来造成摆荡。
由于有剩余能量,似乎没理由为什么不反伺一些剩余能来维持运动而造成自维持系统。
可做的一个非常简单的修改可能是:
在这里,当砝码B一动不动地挂在"静止"位置上时,主梁A是完全平衡的。当砝码B
开始摆荡,导致横梁摆动,由于横梁A的大得多的质量而在C点给出大得多的动力。如果
提供附加的轻量级的梁D并以砝码E起平衡作用,使其在运动停止点F上只有非常轻的
上压力,那么运行将是自维持的。
为此,调整位置,以便当C点移动到最低点,它只是轻推梁D略有下降。此刻,砝码
B在离点C的最接近点上,并开始再次向左荡开。梁D被轻推下降而使其顶端去推动砝码
B,刚好够维持其摆荡。如果砝码B有一个“W“质量,那么横梁A的C点就有一个12W的、韦利
科的工作模式的下戳力。由于对轻轻移动梁D的能量要求相当少,12W的戳力的大多数仍然可
做更多有益的工作,如运行一台泵。
4-32
戴尔•辛普森铰链装合板系统
戴尔·辛普森铰链装合板系统(TheDaleSimpsonHinged-PlateSystem)。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砝码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砝码自支点的有效距离,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砝码。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。
4-33
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:
4-34
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”。
阿穆尔•海里略•贺苏里铰链片设计
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:
4-35
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。
穆里洛•卢西亚诺重力链
穆里洛·卢西亚诺重力链(TheMuriloLucianoGravityChain)。巴西的穆里洛·卢
西亚诺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砝码置于传动轴的一侧而给出一个不平衡的配置。这是通过在
砝码之间安排可展开的链接而实现的。以剪刀状模式运行的的链接在砝码上升时展开,而在
下降时折叠:
4-36
这里显示的配置中,砝码显示为钢栅。该设计在高度、宽度以及砝码的质量和数量上均
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个砝码栅。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
与一个砝码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
4-37
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,而那就是砝码运行时的这些杠杆臂。在下降的
一侧,砝码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
4-38
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砝码数量相
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,由两列砝码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,必须在堆叠的栅砝码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砝码之间放置隔离衬垫,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:
4-39
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,必须控制连续的栅砝码之间的间
隙。
正如在此显示的,可以使用一个引导槽,通过利用螺杆(或用藏头在砝码内的螺栓)和
锁紧螺帽,还可在砝码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砝码相
连。这在下面的图中有显示。然而,如果链接的砝码留在自己的装置上,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,
大概是由于作为栅砝码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。
穆里洛的方法是在砝码之间附加限制链。这里的目标是确保当砝码在向上的行程时展
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
4-40
链条,两个栅砝码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,并使栅砝码的间距
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……
4-41
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,移动上升的砝码更加贴近,并减少了上升的砝码数量:
在上图中的砝码数量的减少,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”比下降砝码的杠杆臂“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砝码的导架将是一个不错
的选择。
4-42
砝码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重物材料做成。
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
加更多的砝码即能提高功率,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
单个砝码的重量将提升输出功率,或者同等重量含有较少砝码则减小总的尺寸。增加链杆长
度意味着上升一侧的砝码更少,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,令砝码在下降一侧更为紧凑和有效:
4-43
以这种配置,靠外面的砝码,非常稳定地压下内列的砝码,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,则栅砝码以两
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,而且砝码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砝码的端部配置可以象这样做:
4-44
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。
一种实用的构建的质询
我刚好被问及安装砝码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:
4-45
据指出,图示的下部导架,不能由里边支承,因为砝码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,吊环带在砝码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砝码外侧,如下所示:
4-46
此方法为滚柱轴承继续前行提供了一个低磨擦的通道。这样可以精确控制砝码的位置,
而端壁也为砝码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,只显示了多个砝码中的两个,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:
4-47
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。
其它设计。斯特林•艾伦报道鲍比·阿马拉辛哥姆(BobbyAmarasingam)的12千瓦的剩
余能的设计:
/2010/12/04/9501738_British_gravity_motor_generates_12_kilowa
tts/
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:
//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:
//OS:_F._M._Chalkalis_Gravity_Wheel
4-48
2024年4月26日发(作者:彭葳)
第四章:重力脉冲系统
蒋振宁重力冲击式轮
蒋振宁(LawrenceTseung)。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:
/videoplay?docid=-7365334
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。
4-1
蒋振宁正忙于进一步开发这种装置,因为他打算造一台超过数千瓦输出能量的装置。
此设备的背后是蒋振宁有“导出”理论,他建议这一简单的配置以证明其工作原理。他
介绍了一个转子的案例,转子有两个沉重的重物包含在圆桶中附着于转子:
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。YouTube视
频位于:
4-2
/watch?v=zykButGc22U&feature=related
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,重物只是轻轻地滚下一个小斜坡,没有形成很大的冲力。
其次,以轮子的尺寸来说重物太小,而且在轮子缓慢转动时只有两个重物相隔如此远地
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,每个重物的运动应延后到管子更接近垂直的时候。这可通过旬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。重物球应该更大,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,这是因为底部重物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,重物将向内滚动,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。
还有,圆盘应当有六个管子,四面各一个而每个面的45度角又各一个,这样驱动冲力魔
法师5度角,而不是象在YuouTube上展示的180度角版本。以这种四倍的冲力配置,每一个都
大为增强,且没有太大的反冲,轮子不需要特别大,已经有很好的旋转机会了。轮子本身不
可太轻,因为它的作用就象一个飞轮,而一个脉冲飞轮已经展示过能够产生剩余功率了。轮
4-3
子的轴承应该是滚珠的但不要密封的那种,因为那些都用油膏封装,会严重阻碍旋转。相
反,可以用敞开型的球轴承的品种,因为它们转起来非常顺畅。
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,而管内重物并不紧密配
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度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度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,
4-4
那么第二个盘可以定位在与第一个成22.5度角的位置上。这样的配置给出了一个每旋转
22.5度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度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•坎贝尔系统
最近,澳大利亚的查斯·坎贝尔(ChasCampbell)先生演示了他开发的带有一个飞轮
的电功率汲取系统:
4-5
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
4-6
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:
/watch?v=8QD2Whs_LxA
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:
4-7
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:
4-8
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。
4-9
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:
4-10
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:
4-11
雅各布•比泽尔滑轮比资料
雅各布·比泽尔(JacobByzehr)。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
4-12
径比。
泰德•爱沃特切割电机
泰德·爱沃特(TedEwert.)。泰德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:
4-13
贝迪尼脉冲飞轮
贝迪尼脉冲飞轮(TheBediniPulsedFlywheel)。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》(FreeEnergyGeneration-Circuitsand
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/john34/的网页大约向
下三分之二处,有一个这个电机的非常大的结构型号的黑白照片。这种电机重要的一点是,
它对飞轮应用了持续流的短驱动电脉冲驱动。这就从重力场提取出源源不断的连续能源,足
以为驱动的电池充电,并维持电机运行。由于飞轮非常大的尺寸和重量,吉姆沃森建造的大
型号装置有许多千瓦的剩余功率输出。
其总体方案如下所示:
4-14
这也可能是约瑟夫·纽曼的电机从其巨大的由脉冲持续流所驱动的约90公斤的物理重量
收益到额外的能量。任何由系列机械脉冲驱动的轮子或转子的组合体,应得益于附着在轴上
的重大的飞轮,或一系列。的主要由于一系列机械脉冲,或者是转子的外缘。工程师们认
为,在一个不规则的系统上飞轮的作用是在旋转中消除谬误。当飞轮这样做做时那是对的,
但蒋振宁的重力“导出”理论指出,那些不规则脉冲同样给系统增加了能量。
詹姆斯•哈代的水射流自供电发电机
詹姆斯·哈代的水射流自供电发电机(JamesHardy’sWater-jetSelf-powered
Generator.)。正如在第二章和第八章更详细的叙述,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:
4-15
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。
运行两年的磁性摆
磁摆(TheMagnetPendulum)。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:
/watch?v=SZjNbjhxgt4
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:
4-16
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,看来象个麦克风:
4-17
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。
4-18
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。
4-19
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。
耶日•茨柏克沃斯基链传动系统
耶日·茨柏克沃斯基(JerzyZbikowski)。我们现在的这台设备,我有意谓之为“不
可能”,但无奈,我不能真的这样做。表面上看,此设备方方面面都显得不可能,但它已
经在实验室中测量到的是147%的能效。也许实验室测量是错的,然而因为该设备是如此简
单,似乎测量误差的空间极小。我的问题是,如果结果是100%真实的,这的确可能,那么
这一系列安排成一个圆,每一个驱动下一个,它会生成一台自供电的设备,而却我无法解
释激励功率来自何处。我相当能理解本书里的几乎所有其他设备,但这一台却使我大犯踌
躇。因为我没有任何基础自称是个天才,我在这里分享信息,让你判断它是否如它在专利
中声称的那样工作。
我们谈论的那个貌似非常单纯的美国7,780,559号题为“链传动”的专利,天真地陈述
它是一种单链体系,用于以小齿轮相同比率去旋转一个大齿轮,带动大齿轮,而毫无疑问,
这正是它的方式。在这一点上,我的工程素养告诉我说“当然可以,但整体机械效率会小于
100%,而当较大的齿轮也以同样的比率旋转时,能效将大大减少,而当你驱动第二轴时用栓
着大齿轮的小齿轮,却着有完全相同的效果。
唯一的问题是,测试表明,似乎并非如此,事实上,(可能是由于大齿轮半径的较大的
杠杆臂)这种配置在原型机上的测量的输出功率是47%,比输入功率更大。好的,那么它是
如何工作的?
4-20
在这里的示意图中,标注为“1”的小直径主动轮有着与大得多的、标注为“2”的从动
轮完全相同数目的齿。当它们连接成一条锁链时,两轮以完全相同的比率旋转,即,这两个
轮的每分钟转速是完全相同的。
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:
/video/film/perpetuum-mobile/
4-21
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。
重力作用
重力作用(GravitationalEffects)。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(JohannBessler)在1712年造了一个完全能工作工作的重力轮。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。
4-22
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:
4-23
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。
米哈伊尔•德米特里耶夫轻推砝码重力轮
米哈伊尔·德米特里耶夫(MikhailDmitriev)。米哈伊尔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
//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重物在轮子上为原则,并把这些重物配置成下降时向
4-24
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
果重物具有相当尺寸,那旋转应是强有力的,可以用来发电。
为了安排重物在轮子旋转时偏移,每个重物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:
被侧推后的每一个重物在旋转到底部之前均保持偏心。请记住,虽然在这里显示的重物
很小、但全尺寸的工作设备的重物可能有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:
4-25
每个重物都被牢牢控制,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。这些原型的重物并不重,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,也许把重物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,当它依靠重物的摆动运动时,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,一个在下降时保持重物向外向右,而另一个在上升时保持重物向外向右,这样
一个切实可行的系统或许就能产生。也许就象这样:
4-26
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重物,每个都需要有个滚珠轴承压在重物和偏转器外套之间,以
当重物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•辛普森重力轮
4-27
戴尔·辛普森重力轮(TheDaleSimpsonGravityWheel)。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做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,应用了可观值的砝码(重物)。其整体策
略是通过砝码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
的是使砝码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,当砝码接近其椭圆形
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砝码
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,而是因为制做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:
4-28
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,但制做这种类
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砝码都装有一对低摩擦力的滚柱
轴承。在砝码和轮毂之间还有一个显示为红色的弹簧。当一个砝码到达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,以使砝码以一个恒定的速
率接近轮毂中心。
坡道的定位是为了当砝码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。这样把握住砝码贴近轮毂中心,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砝码返回轮缘故即
可。旋转造成的“离心力”促使弹簧在这个点上向外移动砝码。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,而推动砝码有一个朝向轮毂中心
的向心运动。当在约11点钏的位置上,吊扣松开被压缩的弹簧时,砝码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:
4-29
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
诸如此类的砝码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:
取任意一个砝码做这种计算。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。
4-30
由于砝码都有同一的值“W”,这种跷跷板的转动效应在顺时钟方向是砝码(“W”)乘
以它到轮轴中心点的距离(“L”)。既,WxL。
逆时钟方向的转动效应是砝码(“W”)乘以它到轮轴中心点的距离(“3W”)。既,
Wx3xL。
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砝码向轮毂运
动,压缩弹簧并操作弹簧闩锁,那么轮子将完全运行。其实,左图的砝码在水平线以上和以
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。
韦利科•米尔科维奇摆荡/杠杆系统
韦利科•米尔科维奇摆荡/杠杆系统(TheVeljkoMilkovicPendulum/Lever
system)。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•米尔科维奇就在这个网址/展
示了他的二级摆荡/杠杆系统,显示了剩余能的COP=12的输出。COP表示“CoefficientOf
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:
4-31
这里,横梁2比摆荡砝码4重得多。但是,当轻轻一推而开始产生摆荡,梁2以相当
大的力量捣在砧1上,这无疑产生了比所需要的大得多的力来造成摆荡。
由于有剩余能量,似乎没理由为什么不反伺一些剩余能来维持运动而造成自维持系统。
可做的一个非常简单的修改可能是:
在这里,当砝码B一动不动地挂在"静止"位置上时,主梁A是完全平衡的。当砝码B
开始摆荡,导致横梁摆动,由于横梁A的大得多的质量而在C点给出大得多的动力。如果
提供附加的轻量级的梁D并以砝码E起平衡作用,使其在运动停止点F上只有非常轻的
上压力,那么运行将是自维持的。
为此,调整位置,以便当C点移动到最低点,它只是轻推梁D略有下降。此刻,砝码
B在离点C的最接近点上,并开始再次向左荡开。梁D被轻推下降而使其顶端去推动砝码
B,刚好够维持其摆荡。如果砝码B有一个“W“质量,那么横梁A的C点就有一个12W的、韦利
科的工作模式的下戳力。由于对轻轻移动梁D的能量要求相当少,12W的戳力的大多数仍然可
做更多有益的工作,如运行一台泵。
4-32
戴尔•辛普森铰链装合板系统
戴尔·辛普森铰链装合板系统(TheDaleSimpsonHinged-PlateSystem)。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砝码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砝码自支点的有效距离,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砝码。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。
4-33
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:
4-34
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”。
阿穆尔•海里略•贺苏里铰链片设计
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:
4-35
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。
穆里洛•卢西亚诺重力链
穆里洛·卢西亚诺重力链(TheMuriloLucianoGravityChain)。巴西的穆里洛·卢
西亚诺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砝码置于传动轴的一侧而给出一个不平衡的配置。这是通过在
砝码之间安排可展开的链接而实现的。以剪刀状模式运行的的链接在砝码上升时展开,而在
下降时折叠:
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这里显示的配置中,砝码显示为钢栅。该设计在高度、宽度以及砝码的质量和数量上均
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个砝码栅。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
与一个砝码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
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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,而那就是砝码运行时的这些杠杆臂。在下降的
一侧,砝码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
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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砝码数量相
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,由两列砝码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,必须在堆叠的栅砝码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砝码之间放置隔离衬垫,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:
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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,必须控制连续的栅砝码之间的间
隙。
正如在此显示的,可以使用一个引导槽,通过利用螺杆(或用藏头在砝码内的螺栓)和
锁紧螺帽,还可在砝码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砝码相
连。这在下面的图中有显示。然而,如果链接的砝码留在自己的装置上,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,
大概是由于作为栅砝码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。
穆里洛的方法是在砝码之间附加限制链。这里的目标是确保当砝码在向上的行程时展
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
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链条,两个栅砝码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,并使栅砝码的间距
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……
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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,移动上升的砝码更加贴近,并减少了上升的砝码数量:
在上图中的砝码数量的减少,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”比下降砝码的杠杆臂“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砝码的导架将是一个不错
的选择。
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砝码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重物材料做成。
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
加更多的砝码即能提高功率,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
单个砝码的重量将提升输出功率,或者同等重量含有较少砝码则减小总的尺寸。增加链杆长
度意味着上升一侧的砝码更少,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,令砝码在下降一侧更为紧凑和有效:
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以这种配置,靠外面的砝码,非常稳定地压下内列的砝码,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,则栅砝码以两
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,而且砝码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砝码的端部配置可以象这样做:
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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。
一种实用的构建的质询
我刚好被问及安装砝码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:
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据指出,图示的下部导架,不能由里边支承,因为砝码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,吊环带在砝码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砝码外侧,如下所示:
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此方法为滚柱轴承继续前行提供了一个低磨擦的通道。这样可以精确控制砝码的位置,
而端壁也为砝码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,只显示了多个砝码中的两个,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:
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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。
其它设计。斯特林•艾伦报道鲍比·阿马拉辛哥姆(BobbyAmarasingam)的12千瓦的剩
余能的设计:
/2010/12/04/9501738_British_gravity_motor_generates_12_kilowa
tts/
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:
//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:
//OS:_F._M._Chalkalis_Gravity_Wheel
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