انقر هنا لمشاهدة فيديو "ملخص مرئي" لهذا الاختراع.
اختراعات علي پور أحمد | التصنيف: اختراعات جديدة في العالم | ذات صلة: الاكتشافات العلمية والاختراعات التكنولوجية
توليد الكهرباء باستخدام الجاذبية (الفيزياء المركبة والمعقدة في محرك الجاذبية الخامس) | محطة توليد الطاقة باستخدام الجاذبية
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام الجاذبية (محرك الجاذبية الخامس)
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بورأحمد
◉ الفئة: اختراعات جديدة للمخترعين
◉ المقدمة والأهداف:
في هذه المقالة سوف أشرح بشكل مختصر اختراع محطة طاقة تقوم بتوليد الكهرباء باستخدام الجاذبية.
في الفيزياء، ثمة العديد من الأفكار والقوانين المختلفة التي تُشكل الركائز الأساسية للعلوم الأخرى، ولكن هل يُمكن اعتبار القوانين التجريبية الحقيقة المطلقة وواقعية حدوث الظواهر في العالم؟ بالطبع لا! ذلك لأن القوانين التجريبية للفيزياء الحالية لم تكن سوى نتيجة ملاحظات وتجارب متاحة للبشر، وليست ملاحظات وتجارب قاطعة في البنية المجهولة للعالم. بمعنى آخر، في إطار العلم، لا يُمكن تفسير التجارب البشرية إلا كنظريات علمية لتفسير جزء من الأحداث الطبيعية في العالم التي يُمكن فهمها واختبارها، وليس الكون بأكمله.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام الجاذبية (محرك الجاذبية الخامس)
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بورأحمد
◉ الفئة: اختراعات جديدة للمخترعين
قد يكون الاهتمام بهذه المسألة مهمًا لأننا نعلم أنه لا يزال هناك العديد من الاكتشافات والاختراعات التي يمكن أن تؤدي إلى تجارب جديدة وتكمل العلوم الحالية أو تدخل علومًا جديدة أخرى. النظريات الفيزيائية هي مزيج ذهني من المفاهيم والتعريفات والمبادئ التي تنشئ مجرد نماذج رياضية لأجزاء يمكن الوصول إليها من العالم. كل اختراع كنظرية علمية هو مجرد نموذج رياضي يعتمد على تجارب فيزيائية مختلفة في العالم الحقيقي والتي بالإضافة إلى امتلاكها لخصائص قوية مثل التوافق الكافي مع العلوم التجريبية وتماسك البنية الداخلية للنموذج والتوافق مع القوانين العلمية وبساطة المفهوم، يجب أن يكون لديها أيضًا القدرة على تحسين وتحسين بنيتها الداخلية لأنه كما ذكرنا هناك دائمًا إمكانية لتغيير قوانين العلوم التجريبية بسبب التغييرات وتوسيع نطاق الملاحظات والتجارب.
استمرارًا لمساري السابق، استخدمتُ مجددًا القوى الأساسية للطبيعة لفكرة بناء محرك الجاذبية الخامس. تشمل القوى الأساسية القوى الأربع المعروفة للجاذبية، والكهرومغناطيسية، والقوة النووية القوية، والقوة النووية الضعيفة، والتي تفسر أسباب الظواهر الملحوظة في العالم. من بين هذه القوى الأربع، تُعتبر الجاذبية واحدة من أنظف القوى وأكثرها أمانًا للاستخدام في إنتاج الطاقة. من الواضح أنه كلما زادت الأفكار والاختراعات العلمية في مجال استخدام الجاذبية لإنتاج طاقة نظيفة، زادت فرص الاكتشافات الجديدة في مجالات أخرى، لأنه بلا شك، مع استمرار الابتكارات، ستزداد إمكانية تحسين وتوسيع الإنجازات العلمية. لذلك، بناءً على هذا التفكير، توصلتُ إلى فكرة بناء محرك الجاذبية الخامس الخاص بي بناءً على قوانين الفيزياء المركبة باستخدام العديد من الهياكل المعقدة والاستفادة من أنظمة ثابتة وديناميكية متنوعة.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام الجاذبية (محرك الجاذبية الخامس)
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بورأحمد
◉ الفئة: اختراعات جديدة للمخترعين
من أهم مميزات محرك الجاذبية الخامس (Gravity Engine V) هو فرق عزم الدوران بين الأنظمة الميكانيكية الأربعة المُدمجة، ونقل الطاقة من كل نظام إلى النظام التالي حتى يصل إلى علبة تروس المولد، وهو ما يُشرح بالتفصيل في قسم الشرح الفني من هذه المقالة. ووفقًا لما يُعرض في الفيديو في نهاية هذه المقالة، تُشير نتائج العديد من اختبارات "محاكاة الفيزياء" إلى قدرة محرك الجاذبية الخامس على توليد الكهرباء باستخدام الجاذبية والحركات الفيزيائية المُدمجة. في هذه المحاكاة، حُسبت بدقة القوى، بما في ذلك الاحتكاك وكتلة الجسم وتسارع الجاذبية البالغ 9.8 متر/ثانية مربعة (م/ث²)، بالإضافة إلى عوامل طبيعية وفيزيائية أخرى، باستخدام حاسوب. بمعنى آخر، يعتمد أداء هذا الهيكل المُعقد والمُدمج في استخدام الجاذبية بشكل كامل على الحسابات الفيزيائية، ويمكن تنفيذه على نطاق واسع.
من أهم أهدافي في ابتكار أفكار علمية متنوعة ومبتكرة في مجال استخدام الطاقة النظيفة تعزيز ثقافة المسؤولية تجاه الحفاظ على نظافة البيئة وصحة الإنسان. لم يكن اهتمام شريحة صغيرة من المجتمع العالمي باستخدام الطاقة الجديدة والنظيفة كافياً قط، ولا تزال هناك حاجة إلى برامج هادفة للاستخدام الشامل للطاقة المتجددة. آمل أن يُنظر إلى هذا المشروع ويُطور كفكرة إبداعية وصديقة للبيئة لتوليد الكهرباء باستخدام قوة الجاذبية القوية والنظيفة.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام الجاذبية (محرك الجاذبية الخامس)
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بورأحمد
◉ الفئة: اختراعات جديدة للمخترعين
◉ الوصف الفني للاختراع:
يتألف هيكل محرك الجاذبية V من أربعة أنظمة ميكانيكية تنقل عزم الدوران من حالات فيزيائية مختلفة إلى بعضها البعض لإنتاج قوة مستمرة وقوية في المرحلة النهائية لتدوير عمود المولد. تتضمن هذه الأنظمة الأربعة: نظام أرجوحة ميكانيكي مزود بذراعين ديناميكيين، ونظام لتحويل عزم دوران قوى ذراعي الأرجوحة في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة إلى عزم دوران متناوب بزاوية 360 درجة، ونظام لنقل عزم الدوران بزاوية 360 درجة إلى علبة التروس الهجينة، ونظام للدوران المتناوب للأوزان المعلقة على الأذرع المائلة للترس المتصل بالمولد. تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أن الأداء الفيزيائي لكل من هذه الأنظمة الميكانيكية الأربعة يختلف عن الآخر ولكن مع وجود نظام مشترك، فإن عزم الدوران الناتج في كل نظام لديه القدرة على الانتقال إلى النظام التالي.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام الجاذبية (محرك الجاذبية الخامس)
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بورأحمد
◉ الفئة: اختراعات جديدة للمخترعين
وفقًا للصور المرفقة بهذه المقالة، يتكون محرك الجاذبية V من أجزاء ميكانيكية متنوعة مُركّبة في أقواس مماسية ومتقابلة على محور وحول مركز دائرة. يكمن سر هذا التصميم الدائري في إمكانية نقل عزم الدوران بسهولة ودون أي فقدان من كل نظام إلى النظام التالي (التجميع الميكانيكي الفرعي)، نظرًا لاختلاف نوع عزم الدوران المُنتج في كل نظام عن الآخر. لذلك، وبهدف تحقيق أقصى قوة عزم دوران، حاولتُ تصميم محرك الجاذبية V بمرونة ودون أي فقدان في الطاقة. أولًا، سنتناول التفاصيل الديناميكية للحلقة الخارجية لمحرك الجاذبية V، أي النظام الميكانيكي المتأرجح الذي يستخدم "رافعتين منفصلتين في الفيزياء الحركية".
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام الجاذبية (محرك الجاذبية الخامس)
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بورأحمد
◉ الفئة: اختراعات جديدة للمخترعين
في المفهوم الرياضي لفيزياء الأرجوحة، نواجه عزم دوران مع عقارب الساعة وعزم دوران عكس اتجاه عقارب الساعة. بمعنى آخر، تكون الأرجوحة في حالة توازن عندما يكون محصلة القوى المؤثرة عليها صفرًا ويكون عزم الدوران مع عقارب الساعة مساويًا لعزم الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة، وكما هو واضح، في مثل هذه الظروف لن يكون للأرجوحة أي حركة لأعلى أو لأسفل. من ناحية أخرى، إذا تحولت هذه المساواة في عزم الدوران إلى عدم مساواة، فإن الأرجوحة ستغير حالتها في اتجاه أقصى قوة محصلة، ولكن يحدث عزم الدوران الصافي هذا بتغيير واحد فقط في محصلة القوى وليس له دورية في الحركة. لإنشاء دورية في تغيير عزم الدوران، صممت محورين منفصلين لدوران 38 درجة للرافعتين (في حركة عكسية رأسية) حول المحورين.
تحتوي الرافعة الأولى على سطح طولي متصل بمحور الدوران في مركزها. تم تجهيز نهاية الرافعة الأولى بـ 12 وزنًا وذراعًا دوارة لنقل عزم الدوران الناتج إلى النظام التالي. يتم توصيل بداية الرافعة الأولى بمحور دوران الرافعة الثانية. الرافعة الثانية مسؤولة عن إجراء حركة فيزيائية عكسية لإنشاء فترة دورية في الأرجوحة. يتم تثبيت نظام هيدروليكي مزود بمكبس معلق (وزن معلق) على سطح الرافعة الثانية، والذي يتم شحنه بحركة طاردة من كلا الجانبين بواسطة هيكل زنبركي. يتم سحب المكبس المعلق نحو المحور المركزي بما يتناسب مع عزم الدوران في اتجاه عقارب الساعة وبعيدًا عن المحور المركزي بعزم الدوران عكس اتجاه عقارب الساعة. يؤدي هذا التغيير في حركة المكبس المعلق، مع شحن القفزة الحركية بواسطة هيكل الزنبرك، إلى الصعود والنزول المستمر للرافعتين لهذا النظام.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام الجاذبية (محرك الجاذبية الخامس)
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بورأحمد
◉ الفئة: اختراعات جديدة للمخترعين
من النقاط المهمة لتشغيل هذا النظام مقدار الوزن المطبق على كل جانب من جانبي الرافعتين، والذي يجب حسابه بدقة، مما يعني أن محصلة القوى المطبقة على كل جانب من جانبي الرافعتين ليست متساوية، ولا عزم دوران القوى المؤثرة مع عقارب الساعة حول نقطة الارتكاز مساوٍ لعزم دوران القوى المؤثرة عكس عقارب الساعة حول نفس نقطة الارتكاز. ولمنع تساوي العزوم في هذا النظام، يلعب المكبس المعلق دور "إحداث تغيير" في عزمي الدوران المؤثرين مع عقارب الساعة وعكس عقارب الساعة. تنقسم الرافعة الثانية إلى خمسة أقسام منفصلة ولكنها مترابطة. جميع الأقسام الخمسة لها نفس الوظيفة والنظام الميكانيكي (خمسة أوزان لمكبس زنبركي) على سطحها، وتؤدي إلى تساوي كتلة جانبي رافعة هذا النظام (باستثناء كتلة وزن مكبس الزنبرك). بمعنى آخر، فإن كمية الوزن التي تمارسها هذه الأجزاء الخمسة المترابطة على الرافعة الثانية تساوي وزن الأوزان المعلقة الـ 12 في نهاية الرافعة الأولى، وفي هذه الأثناء، يقوم المكبس الترددي بالعملية الضرورية المتمثلة في إزعاج توازن الوزن (إنشاء تغيير مستمر في عزم الدوران الصافي) بحركاته الترددية.
◉ انقر على أي من صور المعرض أدناه للتكبير:
بتحليل المعادلة الرياضية لمحصلتي القوى ومجموع عزمي حركة الأرجوحة، نستنتج أنه بتغيير المسافة بين نقطة تأثير القوى ونقطة الدوران، يُمكننا خلق دورة حركة في فيزياء الأرجوحة. بمعنى آخر، بوضع مجموع عزمي القوتين المؤثرتين في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة حول محور دوران في فترة دورية (متزايدة ومتناقصة)، يُمكننا تحقيق دورة حركة. بما أن عزم القوة كمية متجهة، واتجاه الدوران يعتمد على اتجاه القوة، فبزيادة قوة الرفع (عزم الدوران في اتجاه عقارب الساعة) ثم تقليلها وزيادة عزم الدوران في اتجاه عقارب الساعة، تُنشأ دورة مستمرة ومتناوبة للأعلى والأسفل في فيزياء الأرجوحة. هذه هي التقنية الديناميكية والنقطة الأساسية التي استُخدمت لخلق دورة حركة مستمرة في اختراع محرك الجاذبية الخامس.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام الجاذبية (محرك الجاذبية الخامس)
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بورأحمد
◉ الفئة: اختراعات جديدة للمخترعين
كما يمكن رؤيته في الفيديو في نهاية هذه المقالة، ينقل نظام الروك الميكانيكي عزم الدوران الناتج عن عمود كامات باريل في نظام تحويل عزم الدوران لقوى ذراع الروك في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة إلى عزم دوران متناوب 360 درجة. باتباع الفيزياء المنقولة من النظام السابق، فإن عمود كامات باريل له حركة ترددية على المحور الخطي والرأسي في هذا النظام. يتسبب هذا القضيب، عند وضعه في الأخدود الحلزوني لعمود كامات باريل، في دوران مستمر بزاوية 360 درجة. ينتقل عزم الدوران الناتج من خلال حزام سلسلة يقع على الترس المتصل بعمود كامات باريل إلى الترس الأصغر المتصل بعلبة التروس. في الواقع، هذا الترس الأصغر هو الناقل الميكانيكي للقوة المولدة في النظامين الأول والثاني إلى ترس النظام الثالث.
عند تصميم النظام الثلاثي أو النظام الميكانيكي للدوران المتناوب للأوزان المعلقة على أذرع مائلة، استخدمت قانون الميل والاحتكاك والجاذبية في فيزياء هذا النظام. هذا يعني أنه يمكننا تحقيق حركة انزلاقية بسبب الجاذبية عن طريق زيادة كتلة الجسم وزاوية الميل. الآن، تتطلب هذه الحركة تصميمًا معقدًا عائمًا ومعلقًا بحيث يتحول الاحتكاك بين الجسم والسطح إلى دوران مستمر حول محور. لتحقيق هذا الهدف، صممت قرصين دوارين هيدروليكيين (متصلين بعلبة التروس) كسطحين عائمين لهذا النظام. يوجد على القرص الأول مقبض أسطواني يحمل الوزن (على شكل علبة)، مما يزيد من تعليق الأوزان على السطح المائل، وعلى القرص الثاني، يوجد مقبض مسرع يحمل، والذي يعمل كقوة مقاومة لتدوير القرص. نظرًا لأن القوة الدافعة على الأسطح المائلة تتحرك للأمام والقوة المقاومة تتحرك لأعلى، فإن الأسطح المائلة بطبيعتها لها طبيعة تغيير اتجاه القوة، وهذا المبدأ الفيزيائي يؤدي إلى استمرار كلا القرصين في الدوران حول محور العمود بسبب خصائص التعليق الديناميكية الخاصة بهما.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام الجاذبية (محرك الجاذبية الخامس)
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بورأحمد
◉ الفئة: اختراعات جديدة للمخترعين
تحتوي هذه الأوزان الأسطوانية (العلب) المثبتة على منحدر معلق على صف من العجلات في النهاية (أسفل سطح التوصيل) لزيادة سحب الأوزان تجاه جاذبية الأرض بطريقة متناوبة لأن العجلات المثبتة أسفل المنحدر تتسبب في سحب كل وزن أسطواني لأسفل في وضع التعليق. ولمنع سقوط الأوزان الأسطوانية والمنحدر الموجود أسفله، يتم تثبيت مسرع (حاجز) أمام مقبض حامل القرص الثاني بحيث تتوقف الأوزان الأسطوانية بعد اصطدامها به. تتسبب القوة الناتجة عن الاصطدام في تحرك الأوزان والمسرع للأمام لأن كل من السطح المائل للأوزان الأسطوانية والمسرع يقعان على أقراص دوارة، وهذا هو مفتاح الحركة الدورانية السريعة في النظام ثلاثي الأبعاد.
لزيادة التسارع وعزم الدوران الناتجين في الأنظمة الميكانيكية من الأول إلى الثالث، تُركّب ثمانية أنظمة كأقواس منفصلة على المحور الخارجي لدائرة مركزها المولد. يتكون كل نظام من هذه الأنظمة الثمانية من ثلاثة أنظمة لنقل عزم الدوران، تنقل في النهاية القوة الكلية الناتجة عن علبة تروس مركبة إلى النظام الميكانيكي الرابع الموجود في مركز محرك الجاذبية V. في النظام الرابع، يوجد ترسان متصلان بقرصين دوارين، وثمانية تروس صغيرة لنقل عزم الدوران من النظامين الأول والثاني، وعمود مركزي لنقل إجمالي عزم الدوران الصافي إلى عمود المولد. في تصميم محطة توليد الطاقة التي تستخدم محرك الجاذبية 5، يُعتبر المولد المتزامن الرأسي مولدًا للطاقة الكهربائية.
◉ الاختراع: توليد الكهرباء باستخدام الجاذبية (محرك الجاذبية الخامس)
◉ المخترع ومالك براءة الاختراع: علي بورأحمد
◉ الفئة: اختراعات جديدة للمخترعين
إن بناء محطة طاقة باستخدام الطاقة الجاذبية النظيفة والقوية يمكن أن يساعد بشكل كبير في تقليل الملوثات الغازية والكيميائية في جميع أنحاء العالم، وباعتبارها بنية أساسية واسعة النطاق، فإنها تعمل على تسريع عملية صنع السياسات لتشجيع المزيد من البلدان على استخدام الموارد المتجددة والصديقة للبيئة.
وكما هو الحال مع الاختراعات الأخرى، يتمتع هذا الاختراع أيضًا بإمكانية التطوير والتحسين بشكل أكبر، ويمكن أن يساهم تسويقه بشكل كبير في الحد من التدهور البيئي وزيادة إنتاج الكهرباء.
نهاية المقال//
◉ فيديو توليد الكهرباء في محطات الطاقة باستخدام الجاذبية / التصنيف: اختراعات علي پورأحمد
◉ صانع الرسوم المتحركة لهذا الفيديو: علي بورأحمد
◉ ملحن الموسيقى لهذا الفيديو: علي بورأحمد
◉ الراوي: علي بورأحمد
◉ اللغة: الانجليزية
◉ الترجمة: لا يوجد
نبذة عن المخترع ومؤلف هذه المقالة:👇
مقالات متعلقة بتوليد الكهرباء من الجاذبية:
◉ تنتج محطة الطاقة هذه الكهرباء باستخدام الجاذبية وحركة الأذرع الهيدروليكية (اختراع محرك الجاذبية الأول)
◉ تنتج هذه المحطة الكهربائية الكهرباء باستخدام الجاذبية وقوة الطرد المركزي (اختراع محرك الجاذبية الثاني)
◉ تنتج محطة الطاقة هذه الكهرباء باستخدام الجاذبية والعجلات المعلقة (اختراع محرك الجاذبية الثالث)
◉ تنتج محطة الطاقة هذه الكهرباء باستخدام الجاذبية وقوة الطرد المركزي (اختراع محرك الجاذبية الرابع)
◉ الاختراعات العلمية علي پورأحمد
◉ أفلام الخيال العلمي علي پورأحمد
◉ جوائز علي پور أحمد
◉ لوحات للفنان علي پورأحمد
◉ موسيقى علي بورأحمد الآلية
إعلان
