Перейти к содержанию
Oleg47

Гравитационный механический генератор

Рекомендуемые сообщения

Приветствую, друзья! Задался вопросом походного электрогенератора, использующего энергию поднятого груза (как в старых часах с гирькой). Генератор планируется использовать для зарядки гаджетов, т.е. 5 вольт, 1 ампер.

Представляется, что будет использоваться редуктор и массивный маховик, груз на цепи, по типу тали/лебёдки, груз перевешивается выше по мере опускания. Думается, что груз не должен быть более 10 кг (в походе, например, наполненное водой складное ведро или булыжник и т.д.). В физике не силён, получил следующие расчёты:

Р = 1 ампер * 5 Вольт = 5 Ватт, таким образом нужно 5 Ватт энергии.

5 ватт = 17 998.560 Джоулей в час

18000 Дж = mgh = m*9,8*1 = m = 1836 кг (если груз массой 1836 кг будет опускаться на 1 метр за 1 час получим 5 Ватт, и отсюда, если груз массой 10 кг будет опускаться на 3 метра за 1 минуту получим 5 Ватт).

Я предполагаю массивный маховик, скорость можно регулировать центробежными тормозами, а вообще представляется, что скорость будет регулироваться сама редуктором или нагрузкой генератора.

Посмотрел китайские двигатели, у них обороты около 15000 в минуту, при первом колесе диаметром 100 мм, при опускании груза на 1 метр, колесо сделает около 3,3 оборотов, следовательно, нужно передаточное отношение 1 к 5000. Т.е. 1 оборот колеса, к которому прикреплён груз должен соответствовать 5000 оборотам маховика. Какие будут потери на таком редукторе? Прошу уважаемую публику проверить мои расчёты, высказать свои мысли по поводу такого решения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Конденсатор, тыщ на сто мкф и динамку от велика. Десять минут крутишь, пол часа гаджет заряжаешь.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

ручной генератор типа фонарика жук либо солнечная батарея либо экзотика - термогенератор на термопарах или пелетье

с грузом будет менее эффективно

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Да, я знаю про эти современные изобретения, про двигатель Стиргинга, про 1кВт бензогенератор, про современные аккумуляторы, про АЭС, ГЭС и т.п. У концепта ряд преимуществ, поэтому хочу продумать именно его.

 

Слесарь ремонтник, кстати, как можно включить конденсатор в описанную ной модель. Я в электрике не силен.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

походного

массивный

Одна татара к другой не татарится.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

У концепта ряд преимуществ

 

Нет у него никаких преимуществ. Вы этого не видите потому что не сильны в электрике и во всём остальном.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Слесарь ремонтник, кстати, как можно включить конденсатор в описанную ной модель. Я в электрике не силен.

Как и батарейку. Ну эт думать надо, главное чтобы не сильно быстро разряжался.

- термогенератор на термопарах или пелетье

Не помню точно, но в старом справочнике, минимальная эффективная разница температуры на краях термопары, вроде как 70*С. Если при современных материалах, то может и меньше. Еще была чудо печка на бензине. Без пламени горела . типа там катализатор, крышку открыл, печ начинает работать, закрыл, холодная как рыба об лед. Вот если соединить термопару с чудо печью, то можно носить генератор за пазухой. Некогда искать справочник. Знаю точно что есть, в каком не помню. Ну или на крайняк, оту насадку на керосиновую лампу, которой в середине прошлого века, питали ламповые приемники.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Dok, да, что то наподобии. В начале девяностых, сосед привез чудо кастрюлю с Москвы. Обычная люминявая на два литра, с крышкой. коих в магазинах тогда еще валом было. Но каструлка с секретом. Там что то тяжеленькое было, и не видно что, не подлезть. Два проводка. Ставишь кастрюлю на плиту, наливаешь воды и пока кипит, пока и телек смотришь. Брехать не буду, ампераж не мерил. 12 вольт точно. Бо жигулевская фара светила и телек переносной Просто Марию показывал. Или Самты Барбару. Главное было, воду подливать вовремя. там надо чтоб уровень держать миллиметров с двадцать. Если ниже падало, электрика заметно уменьшалась. Разобрать и посмотреть, так и не дали.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

походного электрогенератора

 

Начните с солнечной батареи размером с А4.

У товарища был опыт - в байдарочном походе как раз заряжали гаджеты, свинцовый аккумулятор на 7А*ч, свет в палатках. Хватало.

Габариты - А4, толщина суммарно 3-5 мм - 2 мм алюминиевая основа, кремниевые пластинки и всё затянуто в пленку. Недостаток - боится ударов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

привод шаговых механизмов (типа черпаков водоподъёмных для полива огорода ) от качающейся от ветра ветки дерева ещё Архимед использовал.

Он к ней просто веревку привязывал и спокойно шел пить пиво к своему другу Пифагору.

Изменено пользователем ИВАН-ОТВЕРТКА

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Господа ,я знаю про ручные генераторы и солнечные панели, в этой теме вопрос про конкретный проект. Меня смущает отношение редуктора 1 к 5000, если есть мысли по этому поводу - прошу поделиться. Тема подзарядки гаджетов в походе - не здесь.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Высота пусть два метра, умножаем на 100Н получаем аж двести Джоулей или 5Вт в течение 40 секунд. Половину допустим потеряем при преобразовании останется 5 Вт в течение 20 секунд. Таков выхлоп одного цикла поднятия груза 10кг на 2м.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

про конкретный проект

 

Вам стОит определиться

 

1- Вам нужно в походе заряжать гаджеты-аккумуляторы, или

 

2- Вам необходим именно "генератор по схеме груз-веревка-шкив, независимо от цены, массы и эффективности?"

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Тс наверное решил к проекту распределения ел-энергии день/ночь присосаться.

Какие то личности 50т грузы на башню в 20? метров поднимают ночью, а днём ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
16.12.2018 в 19:15, Oleg47 сказал:

Посмотрел китайские двигатели, у них обороты около 15000 в минуту, при первом колесе диаметром 100 мм, при опускании груза на 1 метр, колесо сделает около 3,3 оборотов, следовательно, нужно передаточное отношение 1 к 5000. Т.е. 1 оборот колеса, к которому прикреплён груз должен соответствовать 5000 оборотам маховика. Какие будут потери на таком редукторе? Прошу уважаемую публику проверить мои расчёты, высказать свои мысли по поводу такого решения.

Расчеты у Вас в целом правильные. Не знаю как получилась цифра 17 998.560 - по-моему там просто 18000. Но это мелочи.

То что китайские двигатели умеют крутиться на оборотах 15000 в минуту никоим образом не влияет на ваш дизайн. Есть двигатели и с 15 об/мин и с 60000 - мало ли их каких наделали. Вам надо ориентироваться на генератор (можно и моторчик в режиме генерации) с какими-то более традиционными оборотами типа 3000. И редуктор будет проще и потерь не трение меньше.

Носить с собой такую штуку и перевешивать ведро раз в минуту не очень удобно. В пешем походе Вы выкинете эту штуку на второй день пути. Если водный поход и Вы принципиально не хотите солнечные батареи, сборку ЛиИон аккумуляторов, то погружайте в воду белечье колесо, как у старых пароходов и крутите генератор от него - примерно тоже самое, только лучше. Ставите лодку с колесом на якорь на хорошем течении и она всю ночь электричество вырабатывает :-)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

отношение редуктора 1 к 5000

ИМХО, в этой строке уже есть ответ, достаточно прикинуть КПД, потери на трение и приплюсовать центробежный генератор (= тормоз). Такой редуктор попробуй вхолостую прокрутить.

А так да, теоретически принцип работоспособен..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

Тогда перекидываем через блок 2 целлофановых мешка с водой ,хоть литров по 50.

Уравновешиваем.

В одном-дырочку-вода капает.

Мешок становится легче и противовес его поднимает.

 

В поход можно взять много полезного.

Но редуктор 1х 5000 это штука в походе просто незаменимая !

Даже более полезная ,чем фляжка (которую надо тащить обратно ,по сравнению с бутылкой ,которую можно выкинуть).

Изменено пользователем ИВАН-ОТВЕРТКА

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Dok, смысл проекта: получение энергии в любых условиях - без костра, солнца, текущей воды, ветра и т.п., при этом не крутя постоянно ручку, при этом желательно иметь малый вес.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

получение энергии в любых условиях - без костра, солнца, текущей воды, ветра

энергию-то вы получите, вопрос - сколько? Полноччи перевешивать 10 кг камни раз в минуту-две вас устроит?

Может всё же часок "ручку покрутить"?

Изменено пользователем Grey67

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Дата: (изменено)

получение энергии в любых условиях

 

Эти проблемы решены многократно. У военных еще 80 лет назад были генераторы с педальным приводом, типа велосипед, стоящий на месте.

Это намного эффективгнее, чем поднимать грузы, велосипед - наиболее эффективный способ использования мускульной силы раба человека.

 

Рассуждая на вашу тему, для начала стоит определиться с техническим заданием.

 

Мощность Вы определили - 5 Вт.

А теперь вопрос про источник энергии.

 

Если идут фантазии на тему мускульной силы - то вот решение - велогенератор. Для Вашей мощности он может быть довольно небольшим, типа небольшого степ-тренажера, человек нажимает на педаль с ходом до 30 см (скорее, 10-15см), далее преобразуется.

 

Если речь не о мускульной силе человека - то надо определить, что же Вы имеете в виду. Беличье колесо с грызунами? :)

 

ЕМНИП, у не наших военных были какие-то термоэлектрические идеи с генерацией тепла человеком, 5 Вт можно и так получать.

 

"Не крутить ручку" - всё равно энергию надо сначала получить, потом накопить, потом выдавать на зарядку. И иметь немалые потери при всех преобразованиях.

 

Далее вопрос о габаритах и массе Вашего генератора. Тоже вопрос непростой. С этим надо определяться.

Изменено пользователем Dok

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ну, не всю ночь, а в течение часа, плюс если к устройству привязать гамак с самим собой, то можно перевешивать раз в 15 минут, вот это мне примерно и нужно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ну тогда только "опыт - сын ошибок трудных"...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

крутя постоянно ручку, при этом желательно иметь малый вес.

- когда то давным давно, в журнале "Техника молодежи" видел проект портативного генератора нажимного действия встроенного в каблуки обуви. Для пешего похода самое то и как раз гравитационного типа. По - моему очень даже эргономично, от каждого каблука два проводка к DC(AC)/DC преобразователю и на пауэр бэнк. Преобразователь и пауэр бэнк свободно помещаются в карман. День топаешь и к вечеру в кармане заряженный аккумулятор.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.