برای مشاهده ویدیوی «خلاصه تصویری» این اختراع اینجا کلیک نمائید
اختراعات علمی: علی پوراحمد | طبقه بندی: اختراعات جدید در ایران و جهان | دسته: اختراعات ثبت شده در ایران و جهان
تولید برق با جاذبه زمین | نیروگاه تولید برق با استفاده از جاذبه زمین و فیزیک ترکیبی در موتور پیچیده گرانش 5
◉ اختراع: نیروگاه تولید برق از نیروی جاذبه زمین و موتور گرانش 5
◉ مخترع و صاحب امتیاز: علی پوراحمد
◉ طبقه بندی: اختراعات جدید مخترعین ایران و جهان
◉ مقدمه و اهداف:
در این مقاله بطور مختصر به بررسی اختراع نیروگاه تولید برق با استفاده از نیروی جاذبه زمین میپردازیم.
در علم فیزیک اندیشه های مختلف و قوانین بسیاری وجود دارد که ستون های بنیادین سایر علوم را تشکیل می دهند اما آیا می توانیم با تعصب نشان دادن به کشفیات فیزیک, قوانین تجربی را حقیقت و واقعیت مطلق رخداد پدیده ها در جهان قلمداد کنیم. قطعا خیر! این بدان دلیل است که قوانین تجربی فیزیک فعلی تنها ماحصل مشاهدات و آزمایشات قابل دسترس بشر بوده است نه بعنوان مشاهدات و آزمایشات قطعی در تمامی ساختار ناشناخته جهان. در چارچوب علم، این تجربیات بشر تنها می تواند تحت عنوان نظریههای علمی توضیحی بر بخشی از رخدادهای طبیعی در بخش هایی از جهان باشد که قابل دسترس و آزمایش شدن است نه در سرتاسر کیهان.
◉ اختراع: نیروگاه تولید برق از نیروی جاذبه زمین و موتور گرانش 5
◉ مخترع و صاحب امتیاز: علی پوراحمد
◉ طبقه بندی: اختراعات جدید مخترعین ایران و جهان
توجه به این موضوع از آن جهت می تواند قابل اهمیت باشد که بدانیم همچنان هستند بسیاری اکتشافات و اختراعات که می توانند منشا ورود به تجربیات جدید و تکمیل علوم فعلی و یا ورود به علوم جدید دیگری شوند. نظریات فیزیک آمیزهای ذهنی از مفاهیم، تعاریف و اصولی است که صرفا مدل های ریاضی برای بخش های قابل دسترس جهان وضع میکند. هر اختراع بعنوان یک نظریه علمی تنها یک مدل ریاضی مبتنی بر آزمایشات مختلف فیزیکی در جهان واقعی است که علاوه بر داشتن خصوصیات مستحکمی نظیر سازگاری کافی با علوم تجربی، انسجام ساختار درونی مدل، سازگاری با قوانین علمی و سادگی مفهوم, می بایست قابلیت بهینه سازی و ارتقا ساختار درونی خود را نیز داشته باشد زیرا همانگونه که اشاره شد احتمال تغییر قوانین علوم تجربی بدلیل تغییر و گسترش محدوده مشاهدات و آزمایشات همیشه پا برجاست.
بر این سیاق, در ایده ساخت موتور گرانش 5 من مجدد به سراغ نیروهای بنیادین طبیعت رفتم. نیروهای بنیادین مشتمل بر چهار نیروی شناخته شده گرانش, الکترو مغناطیس, هسته ای قوی و هسته ای ضعیف است که علت پدیدههای قابل مشاهده در جهان را توضیح می دهند. در بین این چهار نیرو, گرانش یکی از پاک ترین و بی عواقب ترین نیروها برای استفاده در تولید انرژی به حساب می آید. واضح است که هر چه ایده ها و اختراعات علمی بشر در حوزه استفاده از نیروی گرانش برای تولید انرژی پاک بیشتر شود به تناسب آن, بستر مناسب جهت بروز اکتشافات جدید در سایر حوزه ها نیز بیشتر فراهم می شود چرا که بی تردید با استمرار نوآوری ها, امکان ارتقا و گسترش دستاوردهای علمی افزایش خواهد یافت. بر پایه این نگرش, من ایده ساخت پنجمین موتور گرانش خودم را بر پایه ساختار فیزیک ترکیبی با استفاده از چندین سازه پیچیده و با بهره مندی از سیستم های مختلف استاتیکی و دآینامیکی بنا نهادم.
◉ اختراع: نیروگاه تولید برق از نیروی جاذبه زمین و موتور گرانش 5
◉ مخترع و صاحب امتیاز: علی پوراحمد
◉ طبقه بندی: اختراعات جدید مخترعین ایران و جهان
یکی از نکات مهم و کلیدی موتور گرانش 5, تفاوت گشتاور چهار سامانه مکانیک ترکیبی و انتقال نیروی هر سامانه به سامانه بعدی تا رسیدن به گیربکس ژنراتور است که در بخش توضیحات فنی به تفصیل بیان شده است. مطایق آنچه که در ویدیوی انتهای این مقاله قابل مشاهده است نتیجه حاصل شده از تست های متعدد "شبیه ساز فیزیک" نشان دهنده قابلیت مناسب موتور گرانش 5 در تولید الکتریسیته با استفاده از جاذبه زمین و حرکات ترکیبی علم فیزیک است. در این شبیه سازی نیروهای فورس شامل اصطکاک, جرم جسم و شتاب گرانشی جاذبه زمین به میزان ۹.۸ متر بر مجذور ثانیه (m/s²) و سایر عوامل طبیعی و فیزیکی با استفاده از کامپیوتر مورد محاسبه دقیق قرار گرفته است. بعبارتی عملکرد چنین ساختار ترکیبی و پیچیده ای برای استفاده از نیروی جاذبه زمین کاملا بر پایه محاسبات علم فیزیک بوده و تحقق آن در ابعاد کلان کاملا امکان پذیر است.
یکی از اهداف اصلی من از خلق ایده های گوناگون و خلاقانه علمی در استفاده از انرژی های پاک, ترویج فرهنگ مسئولیت پذیری در قبال پاک نگه داشتن محیط زیست و سلامت انسان است. علاقمندی و توجه تنها بخش کمی از جامعه جهانی به استفاده از انرژی های جدید و پاک هرگز کافی نبوده و همچنان نیاز به برنامه های هدفمند در جهت استفاده فراگیر از انرژی های تجدید پذیر وجود دارد. امیدوارم این طرح نیز بعنوان یک ایده خلاقانه و دوستدار محیط زیست در جهت تولید برق با استفاده از نیروی قدرتمند و پاک جاذبه زمین مورد توجه و توسعه بیشتر قرار گیرد.
◉ اختراع: نیروگاه تولید برق از نیروی جاذبه زمین و موتور گرانش 5
◉ مخترع و صاحب امتیاز: علی پوراحمد
◉ طبقه بندی: اختراعات جدید مخترعین ایران و جهان
◉ توضیحات فنی اختراع:
ساختار موتور گرانش 5 ترکیبی از چهار سامانه مکانیکی است که بصورت زنجیر وار گشتاور حالت های فیزیکی متفاوت را به یکدیگر منتقل کرده تا در آخرین مرحله یک نیروی مداوم و قدرتمند جهت چرخاندن شافت ژنراتور تولید شود. این چهار سامانه به ترتیب نصب مشتمل بر: سامانه مکانیکی الاکلنگی مجهز به دو اهرم دآینامیکی, سامانه تبدیل گشتاور نيروهاي ساعتگرد و پادساعتگرد اهرم های الاکلنگ به گشتاور متناوب 360 درجه, سامانه انتقال گشتاور 360 درجه به گیربکس ترکیبی, و سامانه چرخش متناوب وزنه های معلق بر روی بازوی های شیبدار چرخ دنده متصل به ژنراتور. لازم به اشاره است که علیرغم اینکه عملکرد فیزیک هر یک از این چهار سامانه مکانیکی با دیگری متفاوت است اما با یک سیستم ترکیبی, گشتاور تولید شده در هر سامانه قابلیت انتقال به سامانه بعدی را دارد.
◉ اختراع: نیروگاه تولید برق از نیروی جاذبه زمین و موتور گرانش 5
◉ مخترع و صاحب امتیاز: علی پوراحمد
◉ طبقه بندی: اختراعات جدید مخترعین ایران و جهان
مطابق تصاویر ضمیمه شده به این مقاله, موتور گرانش 5 تشکیل شده است از بخش های مکانیکی مختلفی که به صورت کمان های مماس و رو در رو, بر روی یک محور و حول مرکز یک دایره نصب شده اند. دلیل این طراحی دایره ای شکل امکان انتقال آسان و بدون افت گشتاور نیرو از هر سامانه به سامانه بعدی (زیر مجموعه مکانیکی) است زیرا نوع گشتاور تولید شده در هر سامانه با دیگری متفاوت است از اینرو با هدف ترکیب حداکثر توان گشتاورها من سعی کردم که یک طراحی منعطف و بدون اتلاف نیرو را برای موتور گرانش 5 اجرا کنم. در ابتدا به جزئیات دآینامیکی بیرونی ترین حلقه موتور گرانش 5 یعنی سامانه مکانیکی الاکلنگی با استفاده از "دو اهرم مجزا در فیزیک حرکتی" می پردازیم.
◉ اختراع: نیروگاه تولید برق از نیروی جاذبه زمین و موتور گرانش 5
◉ مخترع و صاحب امتیاز: علی پوراحمد
◉ طبقه بندی: اختراعات جدید مخترعین ایران و جهان
در مفهوم ریاضی مختص به فیزیک الاکلنگ ما با گشتاﻭﺭ ﺳﺎعتگرد و گشتاﻭﺭ پاﺩﺳﺎعتگرد روبرو هستیم. بعبارتی یک الاکلنگ زمانی در تعادل است که هم ﺑﺮآﻳﻨﺪ ﻧﻴﺮﻭﻫﺎی ﻭﺍﺭﺩ ﺑﺮ ﺁﻥ ﺻﻔﺮ ﺑﺎﺷﺪ و هم گشتاﻭﺭ ﺳﺎعتگرد با گشتاﻭﺭ پاﺩﺳﺎعتگرد آن برابر باشد و همانگونه که واضح است در چنین شرایطی الاکلنگ هیچگونه حرکت بالا و پایین نخواهد داشت. در مقابل چنانچه این برابری در گشتاورها به نابرابری بدل گردد آنگاه الاکلنگ در جهت بیشترین برآیند نیرو تغییر حالت می دهد اما این گشتاور خالص ایجاد شده تنها با یک بار تغییر در برآیند نیروها اتفاق می افتد و دوره تناوب حرکتی ندارد. برای ایجاد دوره تناوب در تغییر گشتاور, من دو محور مجزا برای چرخش 38 درجه ای دو اهرم (بصورت حرکت معکوس عمودی) بر حول محور ها طراحی کردم.
اهرم اول یک سطح عرشه طولی دارد که محل اتصال به محور چرخش در مرکز عرشه اهرم می باشد. انتهای اهرم اول به 12 وزنه و یک بازوی چرخان تجهیز شده تا گشتاور تولید شده را به سامانه بعدی انتقال دهد. ابتدای اهرم اول به محور چرخش اهرم دوم متصل شده است. اهرم دوم وظیفه انجام حرکت فیزیک معکوس را برای ایجاد دوره تناوب در الاکلنگ دارد. بر روی عرشه اهرم دوم یک سامانه هآیدرولیکی مجهز به پیستون معلق (وزنه معلق) نصب شده است که از دو طرف توسط یک شاسی ارتجاعی (فنری) شارژ حرکت جهشی می شود. پیستون معلق به تناسب گشتاور ساعتگرد به سمت محور وسط کشیده می شود و با گشتاور پاد ساعتگرد از محور وسط دور می شود. این تغییر حرکت پیستون معلق با شارژ جهش حرکتی توسط شاسی فنری منجر به بالا و پایین رفتن مداوم دو اهرم این سامانه می شود.
◉ اختراع: نیروگاه تولید برق از نیروی جاذبه زمین و موتور گرانش 5
◉ مخترع و صاحب امتیاز: علی پوراحمد
◉ طبقه بندی: اختراعات جدید مخترعین ایران و جهان
نکته حائز اهمیت برای کار کردن این سامانه, مقدار وزن وارد شده به هر سمت از دو اهرم است که باید مورد محاسبه دقیق قرار گیرد بدان معنی که نه برآیند نیروهای وارد بر هر سمت اهرم مشابه باشد و نه گشتاور نیروهای ساعتگرد حول نقطه چرخش با گشتاور نیروهای پاد ساعتگرد حول همان نقطه چرخش برابر شود. جهت جلوگیری از برابری گشتاور ها در این سامانه, پیستون معلق نقش "ایجاد کننده تغییر" را در گشتاور ساعتگرد و گشتاور پاد ساعتگرد ایفا می کند. اهرم دوم به پنج بخش مجزا اما متصل به هم تقسیم شده است که تمامی پنج بخش یک عملکرد یکسان و سیستم مکانیکی مشابه (5 وزنه پیستون ارتجاعی) را بر روی عرشه خود دارند و باعث برابری جرمی دو سمت اهرم این سامانه ( بدون احتساب جرم وزنه پیستون ارتجاعی) می شوند. به بیان دیگر, مقدار وزن اعمال شده توسط این 5 بخش متصل به هم بر روی اهرم دوم برابر است با وزن 12 وزنه آویز در انتهای اهرم اول و در این بین, پیستون ارتجاعی عملیات ضروری بر هم زدن تعادل وزنی (ایجاد تغییر مداوم در گشتاور خالص) را با حرکات جهشی رفت و برگشت خود انجام می دهد.
◉ برای بزرگ نمایی بر روی هر یک از تصاویر گالری زیر کلیک نمائید:
در تحلیل معادله ریاضی دو شرط برآیند نیروها و جمع گشتاورهای حرکت الاکلنگی به این نتیجه خواهیم رسید که با ایجاد تغییر در ﻓﺎﺻﻠﻪ ﻧﻘﻄﻪ ﺍﺛﺮ ﻧﻴﺮﻭﻫﺎ ﺍﺯ ﻧﻘﻄﻪ چرخش می توانیم یک سیکل حرکتی در فیزیک الاکلنگ ایجاد کنیم. بعبارتی با قرار دادن ﺟﻤﻊ گشتاﻭﺭهای ﻧﻴﺮﻭﻫﺎی ساعتگرد و پادساعتگرد حول یک محور چرخش در یک دوره تناوبی (افزایشی و کاهشی) می توانیم به یک سیکل حرکتی دست یابیم و از آنجائیکه گشتاور نیرو کمیتی ﺑﺮﺩﺍﺭی ﺍﺳــﺖ ﻭ ﺟﻬﺖ چرخش ﺑــﻪ ﺟﻬﺖ ﻧﻴﺮﻭ بستگی ﺩﺍﺭﺩ لذا با افزایش نیروی بالا برنده (گشتاور ساعتگرد) و سپس کاهش آن و افزایش گشتاور پادساعتگرد, یک سیکل بالا و پایین رفتن مداوم و متناوب در فیزیک الاکلنگ ایجاد می گردد و این همان تکنیک دآینامیکی و نکته کلیدی است که از آن برای ایجاد سیکل حرکتی مداوم در اختراع موتور گرانش 5 استفاده شده است.
◉ اختراع: نیروگاه تولید برق از نیروی جاذبه زمین و موتور گرانش 5
◉ مخترع و صاحب امتیاز: علی پوراحمد
◉ طبقه بندی: اختراعات جدید مخترعین ایران و جهان
همانگونه که در ویدیو انتهای این مقاله قابل مشاهده است سامانه مکانیکی الاکلنگی, گشتاور تولید شده را از طریق یک میله متحرک به بادامک استوانه ای (Barell Camshaft) در سامانه تبدیل گشتاور نيروهاي ساعتگرد و پادساعتگرد اهرم های الاکلنگ به گشتاور متناوب 360 درجه منتقل می کند. در این سامانه میله متحرک متصل به بادامک استوانه ای (یا همان بادامک بشکه ای) به تبع فیزیک منتقل شده از سامانه قبلی دارای حرکت رفت و برگشت در محور خطی و عمودی است. این میل با قرار گیری در شیار مارپیچ بادامک استوانه ای باعث چرخش 360 درجه ای و مداوم بادامک می شود. گشتاور ایجاد شده از طریق یک تسمه تایم زنجیری که بر روی چرخ دنده متصل به بادامک قرار دارد به چرخ دنده کوچکتر متصل به گیر بکس انتقال می یابد. در حقیقت این چرخ دنده کوچکتر انتقال دهنده مکانیکی نیروی ایجاد شده در سامانه های یک و دو به چرخ دنده سامانه سه است.
در طراحی سامانه سه یا همان سیستم مکانیکی چرخش متناوب وزنه های معلق بر روی بازوی های شیبدار من از قانون شیب, اصطکاک و جاذبه در فیزیک این سامانه استفاده کرده ام بدین معنی که ما می توانیم با افزایش جرم جسم و زاویه شیب به حرکت لغزش بر اثر جاذبه دست یابیم. حال این حرکت نیاز به یک طراحی پیچیده شناور و معلق دارد تا اصطکاک بین جسم و سطح تبدیل به چرخش مداوم حول یک محور شود. برای رسیدن به این هدف من دو دیسک چرخان هآیدرولیکی (متصل به گیربکس) بعنوان سطوح شناور این سامانه طراحی کردم. بر روی دیسک اول دسته نگهدارنده وزنه های استوانه ای (قوطی شکل) قرار می گیرد که باعث افزایش حالت تعلیق وزنه ها بر روی سطح شیبدار می شود و بر روی دیسک دوم دسته نگهدارنده شتاب گیر وجود دارد که بعنوان نیروی مقاوم باعث چرخش دیسک می شود. از آنجائیکه در سطوح شیبدار, نیروی محرک رو به جلو و نیروی مقاوم رو به بالا حرکت میکند از اینرو سطوح شیبدار در ذات فیزیک خود ماهیت تغییر جهت در نیرو را دارند و همین اصل فیزیک منجر می شود که هر دو دیسک بدلیل برخورداری از خاصیت دآینامیکی معلق بودنشان به چرخش حول محور شافت ادامه دهند.
◉ اختراع: نیروگاه تولید برق از نیروی جاذبه زمین و موتور گرانش 5
◉ مخترع و صاحب امتیاز: علی پوراحمد
◉ طبقه بندی: اختراعات جدید مخترعین ایران و جهان
این وزنه های استوانه ای (قوطی شکل) که بر روی یک سطح شیبدار معلق نصب شده اند, دارای یک ردیف چرخ در قسمت انتها (زیر سطح اتصال) هستند تا بدین شیوه افزایش درگ وزنه ها به سمت کشش جاذبه زمین بصورت متناوب ادامه یابد زیرا چرخ های نصب شده در زیر سطح شیبدار باعث می شود هر وزنه استوانه ای در وضعیت معلق رو به پایین کشیده شود. برای جلوگیری از افتادن وزنه های استوانه ای و سطح شیبدار زیر آن, یک شتاب گیر (مانع) در قسمت جلوی دسته نگهدارنده دیسک دوم نصب شده است تا وزنه های استوانه ای پس از برخورد با آن متوقف شوند. نیروی ایجاد شده بر اثر برخورد منجر به حرکت رو به جلوی وزنه ها و شتاب گیر می شود چون هم سطح شیبدار وزنه های استوانه ای و هم شتاب گیر بر روی دیسک های چرخان مستقر هستند و این همان نکته کلیدی حرکت چرخشی و سریع در سامانه سه است.
برای افزایش شتاب و گشتاور تولید شده در سامانه های مکانیکی یک تا سه, تعداد هشت سیستم بصورت کمان های مجزا بر روی محور بیرونی یک دایره با مرکزیت ژنراتور نصب شده اند. هر کدام از این هشت سیستم متشکل هستند از سه سامانه انتقال گشتاور که در نهایت جمع نیروی کل ایجاد شده توسط یک گیربکس ترکیبی به سامانه مکانیکی چهارم که در مرکز موتور گرانش 5 است منتقل می شود. در سامانه چهارم دو چرخ دنده متصل به دو دیسک چرخان, هشت چرخ دنده کوچک انتقال گشتاور از سامانه یک و دو و نیز یک شافت مرکزی برای انتقال گشتاور خالص کل به شافت ژنراتور وجود دارد. در طراحی نیروگاه تولید برق با استفاده از موتور گرانش 5 یک ژنراتور سنکرون عمودی بعنوان مولد انرژی الکتریسیته در نظر گرفته شده است.
◉ اختراع: نیروگاه تولید برق از نیروی جاذبه زمین و موتور گرانش 5
◉ مخترع و صاحب امتیاز: علی پوراحمد
◉ طبقه بندی: اختراعات جدید مخترعین ایران و جهان
ساخت نیروگاهی با استفاده از انرژی پاک و قدرتمند جاذبه زمین هم می تواند به کاهش چشمگیر آلاینده های گازی و شیمیایی در سرتاسر جهان کمک کند و هم بعنوان یک زیر ساخت مدرن و کلان, تسریع دهنده سیاستگذاری های جامعه بین المللی در تشویق بیشتر کشورها به استفاده از منابع تجدید پذیر و دوستدار محیط زیست باشد.
بمثابه سایر اختراعات, این اختراع نیز قابلیت توسعه و ظرفیت بهینه سازی بیشتر را داشته و با تجاری سازی آن می توان کمک شایانی به کاهش تخریب محیط زیست و افزایش تولید برق نمود.
پایان مقاله//
◉ ویدیوی نیروگاه تولید برق با استفاده از «نیروی جاذبه زمین» / از دسته «اختراعات علی پوراحمد»
◉ سازنده انیمیشن این ویدیو: علی پوراحمد
◉ سازنده موسیقی این ویدیو: علی پوراحمد
◉ گفتار متن: علی پوراحمد
◉ زبان: انگلیسی
◉ زیر نویس فارسی: ندارد
درباره مخترع و نویسنده این مقاله 👇 :
مقالات مرتبط با تولید برق از جاذبه زمین :
◉ اختراع نیروگاه تولید برق با استفاده از نیروی جاذبه زمین و حرکت چکشی بازوهای هآیدرولیک در موتور گرانش 1
◉ اختراع نیروگاه تولید برق با استفاده از نیروی جاذبه زمین و نیروی گریز از مرکز در موتور گرانش 2
◉ اختراع نیروگاه تولید برق با استفاده از نیروی جاذبه زمین و چرخ های معلق در موتور گرانش 3
◉ اختراع نیروگاه تولید برق با استفاده از نیروی جاذبه زمین و نیروی گریز از مرکز در موتور گرانش 4
سایر مقالات علی پوراحمد :
◉ آیا هوش مصنوعی میتواند خالق هنر و جایگزینی برای هنرمند و خلاقیت انسانی باشد؟
◉ چرا در سینمای ایران ژانر علمی تخیلی وجود ندارد!
◉ عوامل تاثیر گذار در خلق اختراعات, چگونه میتوانیم یک مخترع شویم!
◉ آیا خدا وجود دارد؟ آیا وجدان می تواند جایگزین خدا شود؟
تبلیغات
