Магнитный двигатель Баумана

Эрик Вогельс (Eric Vogels)

http://www.fdp.nu

info@fdp.nu

В 1954 году электротехник по имени Карл Лиенау навещал родственников в Калифорнии и узнал, что Ли Бауман из компании «Шерман Оукс» ищет инвесторов для разработки своего изобретения, которое он хранит в кейсе с табличкой «Здесь энергия Вселенной». Изобретение представляет собой машину размером 8x10x5 дюймов на полудюймовой алюминиевой базе. Места для батареи нет.

Устройство состоит из трех сцепленных друг с другом параллельных валов так, что центральный повернут в направлении, противоположном двум внешним валам. Никакого электрического мотора нет. К центру вала присоединен 4-дюймовый люцитовый диск толщиной полдюйма. К концам внешних валов прикреплены двухдюймовые люцитовые диски. Они содержат маленькие алниковые магниты. Восемь из них расположены вокруг большого диска, 4 – вокруг каждого маленького диска. Алнитовые магнитные штыри расположены равномерно. Ось цилиндрических магнитов параллельна валам. Их концы опущены на землю так, чтобы проходить вблизи противоположных колес с зазором в одну минуту. Когда колеса двигали рукой, магнитные штыри проходили мимо в синхронизированной позиции. У Баумана был небольшой алюминиевый брусок с цилиндрическим магнитом, конец которого находился под углом. Бауман положил брусок в углубление в основании устройства так, чтобы он слегка касался проходящих мимо двух магнитов. После этого система начинала вращаться со скоростью боковых валов почти пол-оборота в секунду.
Приводы расположены так, что концы валов вращаются с одинаковой скоростью. Когда брусок поместили в другое углубление, расположенное напротив первого, система стала вращаться в обратную сторону.

Если положить палец на периферию большого люцитового колеса, фрикционный вращающий момент приводил к тому, что система замедлялась. Энергия, необходимая для остановки вращения, была равна 4 дюйма на фунт. Таким образом, механическая мощность равна 4 дюйма на фунт/0,5 секунд вращения. Машина продолжала вращаться с этой скоростью в течение 15 минут до того, как Бауман остановил ее. Лиенау, пожелавший посмотреть на нее, был впечатлен, не в состоянии объяснить этот феномен. Естественно, Бауман захотел запатентовать свое изобретение, но ему отказали, потому что патентный служащий счел устройство «непатентуемым вечным двигателем».

Бауман попросил производителя магнитов проверить магниты, которые он использовал в течение года, и выяснил, что остаточная магнитная индукция не уменьшилась. Позже Лиенау написал Бауману и изложил условия теста Пони Брейк, при котором машина работает в технической и механической изоляции. Если при описанных условиях машина продолжит работать дольше, чем долговечная батарея, эквивалентная 10 фунтам веса брутто машины, данного свидетельства будет достаточно для признания того, что машина – не обман. Буман общался с компетентными физиками из

Университета Юты. Бауман обиделся на письмо, в котором предлагалось провести тест. Он был превосходным механиком, и у себя дома имел хорошо оборудованную механическую мастерскую. Лиенау определил, что машине нужно около 100 часов работы для испытания. Материальные затраты несущественны. Бауман зарабатывал на жизнь геофизическим поиском полезных ископаемых и имел альбом рекомендаций своих клиентов. Во время демонстрации машины Бауману было 75 лет. Он решил разобрать машину и завещал после его смерти зарыть ее части в разных местах Калифорнии.

Как она работает

Когда мы рукой вращаем центральный диск по часовой стрелке, состояние устройства постоянно изменяется от нагруженного к освобожденному. Это происходит, потому что все магнитные полюса – отталкивающие.

Дифференциал передаточного отношения тоже постоянно изменяется. Все это время отношение равно 2:1 или 1:2. Когда механизм находится в позиции нагрузки и сам возвращается в позицию освобождения, отношение равно 2:1 от планетарных механизмов к солнечному.

Для освобождения требуется много встроенной силы. Чтобы механизм заработал, нужно каким-то образом поставить диски в нагруженную позицию без энергетических затрат. Для этого мы привлекаем силу притяжения. Она каждый раз будет преодолевать сопротивление магнитов при передаточном отношении 2:1. Теперь механизм находится в освобожденном состоянии (Рис. В). Мы помещаем притягивающий магнит под каждым планетарным диском, чтобы солнечный диск встал в нагруженную позицию при отношении 2:1. Также мы помещаем силовой магнит в позиции отталкивания напротив одного из магнитов солнечного диска. Это помогает механизму встать в нагруженную позицию при отношении 1:2, а также обеспечивает некоторое чувство направления.

Когда механизм приближается к концу нагруженной позиции, необходимо правильно установить магнит так, чтобы он перекрывал диски. Это определит время освобождения. Если оно наступает слишком рано, освобождение от притягивающих магнитов к планетарному диску не произойдет должным образом. Это вызовет лязг механизма при повороте, потому что их отношение собьется. Если освобождение наступит поздно, вы упустите ценную силу освобождения, и следующему к солнечному диску магниту может не хватить силы для преодоления притяжения силового магнита.

При правильной установке силы освобождения хватает на то, чтобы следующий на линии солнечного диска магнит преодолел отталкивающую силу магнита. Именно поэтому Бауман сделал такие маленькие зазоры между алинковыми магнитами: он пытался получить как можно большую силу освобождения, что увеличивает скорость механизма. При использовании магнитов из neo35 нам не обязательно делать их такими маленькими. Этим мы не добьемся ничего, только помешаем действию следующего магнита.

Силовой магнит и вспомогательные магниты

Думаю, теперь все имеют представление о работе машины, и мы можем совершить несколько перемещений. Если сдвинуть верхнюю часть правого вспомогательного магнита вправо на 1/4 дюйма, а потом сдвинуть нижнюю часть левого вспомогательного магнита на то же расстояние, это позволит сделать переход от одного состояния к другому более плавным. Когда вспомогательные магниты выталкивают планетарные диски из блокированной позиции, солнечный диск начинает помогать найти баланс для центральной точки. Ему помогает силовой магнит.

Непосредственно перед центральной точкой нам понадобятся вспомогательные магниты, чтобы ослабить их притяжение и помочь преодолеть отталкивающую силу основного магнита. Этому можно способствовать, немного передвинув освобождающиеся концы магнитов.

Один силовой магнит очень важен, даже больше, чем вы думаете. Угловой или трапециевидный конец магнита – ключ этой конструкции.

Я проведу простой тест для того, чтобы вы убедились, что я прав. Для него потребуется два стержневых магнита, как те, что были используются в механизме. Один должен быть заземлен под углом. Это происходит так. Нужно найти точное место границы Блоха в стержневом магните: измерить длину магнита и разделить ее на два. Это точное местонахождение границы Блоха. Если теперь разрезать магнит на две половины, граница Блоха передвинется к центру каждой отрезанной половины. Но магнит не нужно резать. Если взять скрепку для бумаг и провести ее вверх и вниз по всей длине магнита, граница Блоха окажется в центре магнита, и скрепка к ней не прилипнет. Она сдвинется к одному из концов и остановится на боковой поверхности магнита. Это доказывает, что боковая поверхность магнита – самая сильная его часть при притяжении и отталкивании.

Теперь надо выточить угол 45 градусов на конце боковой поверхности, не уменьшая длину магнита с высокой стороны угла.

Другими словами, общая длина магнита не меняется. Теперь надо снова найти границу Блоха. Она находится на прежнем месте, потому что мы не уменьшили длину магнита, если не считать одной стороны магнита под углом. Снова проведем тест со скрепкой. На углу скрепка перейдет к высшей точке угловой стороны.

Поместим солнечный диск в механизм, на место, но без планетарных магнитов. Поместим угловой или трапециевидный магнит на место под солнечным диском. Теперь поместим 9/16 ключ на гайку, удерживающую солнечный диск на месте, а на конец ключа повесим нагрузку, увеличивая ее до тех пор, пока солнечный диск не пройдет через отталкивающее поле угловых магнитов. Запишем вес, который позволил это сделать. Потом уберем угловой силовой магнит и установим другой, конец которого обрезан прямо, и поместим этот магнит под углом к солнечному диску, так, как мы делали с предыдущим магнитом, или в любой другой позиции, но чтобы воздушный зазор был тем же, что и в тесте с угловым магнитом.

Поместим на гайку ключ с соответствующим весом – солнечный диск не сможет преодолеть силу неугловых магнитов. Сделаем воздушный зазор побольше – диск все равно не проходит. Будем добавлять вес, пока диск не пройдет мимо неугловых магнитов. Запишем вес. Понадобится примерно половина первоначального веса, чтобы диск прошел через прямо обрезанный магнит. Угловой или трапециевидный магнит действует как вход с низким сопротивлением, необходимый для работы механизма. Вспомогательные магниты тоже очень важны. Силовой магнит должен проталкивать солнечный диск, несмотря на притяжение планетарных дисков, к вспомогательным магнитам в центральный момент нагрузки или освобождения. Если покажется, что зазор между солнечным и планетарными дисками слишком мал, можно уверенно увеличить угол силового магнита. При этом, если сделать угол магнита больше, необходимо сдвинуть магнит влево, так как магнитный поток стекает с конца магнита, даже если он угловой формы. Силовой магнит нужно установить так, чтобы он как можно сильнее выталкивал солнечный диск, вращая его по часовой стрелке.

Рис. Е

Толщина вспомогательных магнитов не имеет решающего значения. В настоящий момент я пытаюсь сконструировать регулируемый вспомогательный механизм для моего двигателя. Планетарные диски можно по необходимости регулировать отдельно. Неважно, какие магниты используются: если они слишком сильные, надо просто отодвинуть от них планетарные диски на нужное расстояние.

На Рис. Е показано, как можно изменить угол силового магнита.

Чем больше угол, тем легче вход. Чем угол меньше, тем труднее диску преодолеть действие магнита. Чем больше будет сточен угол, тем сильнее надо повернуть магнит влево, чтобы сильнее подтолкнуть солнечный диск. Этим толчком диск будет вырван из притяжения вспомогательных магнитов и устремится, через центральную точку, к позиции освобождения. Потом эти действия постоянно повторяются.

Регулирование работы механизма

Это поможет вам сберечь время и преодолеть трудности при работе с машиной. В целом, у машины очень свободные рабочие параметры. Установите все диски на валах в позиции отталкивания. Пока не устанавливайте вспомогательные магниты. Отрегулируйте

солнечный диск так, чтобы зазоры между ним и планетарными дисками были около 1/4 дюйма в позиции лицом к лицу (Рис. А). Силовой магнит установите с зазором 1/32 между ним и солнечным диском (Рис. С).

Теперь поверните планетарные диски рукой так, чтобы солнечный диск вращался по часовой стрелке. Проверьте, нет ли касаний. Нагружать и освобождать нужно очень плавно. Теперь придержите планетарный диск в нагруженной позиции (Рис. А). Отпустите, позволив солнечному диску вращаться по часовой стрелке. Следующий магнит на линии солнечного диска должен пройти сквозь силовой угловой магнит. Если он не проходит, уменьшите зазор между солнечным и планетарными дисками, пока магнит не пройдет. Запишите размер воздушного разора. Теперь измерьте крутящий момент гаечным ключом с ограничением по крутящему моменту или используйте 9/16 метод измерения крутящего момента и запишите вес, необходимый для поворота ПЛАНЕТАРНОГО диска в нагруженную позицию. Уберите солнечный диск. Закрепите вспомогательные магниты позади планетарных дисков (супер-клеем или другим методом).

Убедитесь, что они притягивают обратную сторону планетарного диска (Рис. D). Пока

солнечный диск все еще снят, отрегулируйте зазоры между планетарными дисками и вспомогательным магнитом, измерив половину веса или половину крутящего момента, если вы используете ключ.

Другими словами, каждый планетарный диск будет вращаться с измеренным крутящим моментом, когда солнечный диск будет на месте. Таким образом, каждому планетарному диску потребуется половина крутящего момента плюс еще немного. Чтобы добавить это «немного», надо отрегулировать поля магнитного потока. Все двигатели отличаются друг от друга. Вам нужно руководствоваться здравым смыслом.

Все измерения приблизительны. Если планетарные диски расположены слишком близко к вспомогательным магнитам, вам придется столкнуться с проблемой освобождения. Если они недостаточно близки, они не протолкнут солнечный диск в нагруженную позицию. На этом этапе может понадобиться регулировка вспомогательных магнитов.

Установите солнечный диск и отрегулируйте записанный воздушный зазор. Если во время регулировки машина пытается работать, уберите силовой магнит, а после установки воздушных зазоров солнечного диска поставьте его обратно. Теперь двигатель начнет вращаться. Его скорость можно регулировать, увеличивая угол силового магнита.

Помните, что сила отталкивания меньше в нижней части угла, потому что он ближе в границе Блоха. Чем сильнее сточен угол, тем легче протолкнуть диск, но если вы сточите слишком много магнита, уровень Гаусса сильно упадет, и силы для прохождения солнечного диска не хватит. А теперь заводите машину.

Испытание устройства

Этот тест подходит для испытаний любых Баумановских двигателей (Рис. С). Поместите свой силовой магнит так как показано на рисунке С. Теперь плавно поверните рукой один из планетарных дисков в направлении, в котором силовой магнит пытается повернуть солнечный диск. Когда он достигает верхней позиции как на рис. А, отпустите его. Если двигатель работает правильно, он пройдет через следующий магнит. Если этого не случилось, зазоры между дисками надо уменьшить. Если и это не помогло, мотор не будет работать.

Энциклопедические данные . Двигатели

Диаметр делительной окружности – это «эффективный» диаметр двигателя. Наружный диаметр немного больше. Диаметр делительной окружности нужен для того, чтобы определить место размещения валов.

Например, предположим, что у вас два механизма: первый – с диаметром делительной

окружности 90 мм и наружным диаметром 93 мм; второй - с диаметром делительной окружности 45 мм и наружным диаметром 48 мм. Размещение центров двух параллельных валов, таким образом, будет 90мм/2+45мм/2=67,5мм.

Подсказки и хитрости

•      Как точить силовой магнит. При стачивании магнита он нагреется. Этого нельзя допускать, чтобы не разрушить магнит.

•      Способ охлаждения таков: Возьмите толстый кусочек алюминия, налейте на него маленькую лужицу воды. Держите теплый магнит в лужице – алюминий мгновенно заберет тепло у магнита.

•      Затачивание магнитов.

Когда вы точите магниты, оберните их нижнюю часть алюминиевой фольгой и закрепите ее проволокой. Электродная проволока из MIG/TIG алюминия подойдет или просто магнитная проволока. Отток тепла будет происходить в зависимости от того, сколько фольги вы используете. Можно даже опустить конец фольги в стакан с холодной водой для большей теплоотдачи или обдувать стачиваемый магнит холодным воздухом из вентилятора. Ветер не должен быть слишком холодным, потому что магнит может треснуть от разницы температур.

Поместите стальной стержень или шуруповёрт на конец магнита, который будете точить, чтобы ни один маленький кусочек не отлетел и не попал вам на руку или в глаз и не прожег там дыру. Обязательно надевайте защитные очки и маску, чтобы не вдыхать ядовитую металлическую пыль.

Положите стальной лист недалеко от места, гду вы точите магнит, чтобы собрать магнитную неодимовую пыль.

Имейте под рукой огнетушитель или мокрое полотенце на случай, если пыль взорвется или загорится

•      Монтаж дисков. При просверливании дырок в солнечном и планетарных дисках просверлите дополнительные дырки между магнитными дырками на всех дисках. Они пригодятся для того, чтобы вставить временный штифт, удерживающий диски, пока вы заворачиваете гайки.


Главную страницу

ФОРУМ