Využití gyroskopického jevu k akumulaci kinetické energie   💾   Odkaz PDF

Bohumír Tichánek

*   *   *
Krátká práce zvažuje další využití gyroskopického jevu. Nabízí dosud nesledovanou myšlenku pro akumulaci kinetické energie, kdy se užije dvou rotujících setrvačníků.


Gyroskopický jev - 2 setrvačníky

Legenda

  1. setrvačník - kotouč
  2. hřídel kotouče
  3. setrvačník - prstenec
  4. nosník
  5. hřídel prstence
  6. ložisko

Schéma graficky

Poznámka

Schéma ukazuje tenký prstenec 3. Lze mu však uvažovat větší průřez; ať má hmotnost srovnatelnou s kotoučem 1.


Vysvětlení

I. Dva setrvačníky – kotouč a prstenec

I.a Samostatný kotouč je roztočen na hřídeli. Akumuluje kinetickou energii W1.

I.b Prstenec je roztočen, uchycený na hřídeli 5 přes nosníky 4. Akumuluje kinetickou energii W2, když nese neroztočený kotouč 1.


II. Sestava

Společný chod obou setrvačníků 1 a 3 akumuluje nejen energie W1 a W2 podle I. kapitoly, nýbrž navíc další energii WG. Jedná se o kinetickou energii, založenou gyroskopickým jevem. Tuto dosud nesledovanou záležitost probírá tato práce.


III. Otáčení kotouče

Nejprve dodaná energie roztočí kotouč kolem jeho hřídele. Směr otáčení je lhostejný a jak roztočení provést, zde nesleduji.


IV. Roztáčení prstence

Následně bude roztáčen prstenec ve společné ose se svou hřídelí 5. Jenže akcelerace je mu ztěžována gyroskopickým momentem roztočeného kotouče, jehož hřídel 2 je připevněná k prstenci.

Odklonit kotoučovou hřídel z původní polohy - vše ve vodorovné rovině - tedy roztočit tuto hřídel 2 se středem otáčení v těžišti kotouče, to vyžaduje větší moment síly, než by vyžadoval stojící kotouč.

Prstenec může dosáhnout stejných otáček s neroztočeným jako i roztočeným kotoučem. Ovšem soustava s roztočeným kotoučem obsahuje víc energie, než představuje W1 a W2 při práci samostatných setrvačníků 1 a 3. Gyroskopický jev přidal energii WG.

Toto je výhoda navrženého řešení, které v současné technice dosud nenalézám. Lze si představit využití popsaného způsobu pro akumulaci elektrické energie například v propojené síti různých zdrojů. Ovšem to až po technickém vyřešení souvislostí, které mohou přijít na řadu až v dalším. Jakým technickým postupem umožnit uvádět do rotace kotouč a prstenec a stejně tak, jak odebírat kinetickou energie nazpět.


V. Závěr

Zde popsaný nápad může pomoci s akumulací elektrické energie, rozmnožit zavedené postupy. Ale to až po náročném technickém zpracování zde zveřejněné souvislosti.


Připravil Ing. Bohumír Tichánek, Letovice, 11.2021


www.tichanek.cz