1000 rot/min?

[mariusf]

are cineva idee daca si cum pot obtine 1000 rotatii/ minut dintr-un dispozitiv mecanic de dimensiuni mici - folosind forta umana?

[pelicanul]

Cred ca ar trebui sa completezi cerintele problemei precizind:
1.  la ce vrei sa folosesti mecanismul;
2. rezultind din pct. 1, ce putere si ce cuplu te astepti sa obtii la aceasta turatie;

Ca sa invirti in gol o roata de bicicleta (de exemplu) mecanismul e simplu, reglezi turatia din raportul pinioanelor si cred ca o poti actiona si cu mina pentru a obtine 1000 rot/min. Daca vrei sa si produci ceva lucru mecanic util (cit, pentru ce, si in ce conditii?) datele problemei se schimba radical.

[mariusf]

pai e simplu, vreau sa rotesc un disc plin cu magneti permanenti:)   tot jucandu-ma am obsevat ca viteza asta e cumva ok pentru a produce o inductie magnetica suficienta sa incalzeasca pe la 200 grade cuprul. asta se intampla cam in doua minute.....
cu bicicleta nu prea poti scoate 1000 rot/minut
am incercat si cu roti dintate......din lemn, taiate pe un laser dar nu o scot la capat.....cred ca-mi lipsesc catva ani buni de fizica si nu prea vad cum sa-i recuperez.
treaba este ca odata ce am rezolvat problema asta...daca o fi rezolvabila.....pot incalzii suficient un recipient etans din cupru...aburi, alea alea.....si alimentez un mic motor cu aburi....o sa spui ca sunt tampit dar ma roade chestia asta de cateva luni bune.....

[pelicanul]

N-am idee acum, in acest moment,  cit e raportul intre cel mai mare pinion "de foaie" si cel mai mic pinion "de roata" la o bicicleta. In orice caz, nu asta e subiectul aici. Vroiam sa spun ca, daca faci o modificare minima (de exemplu un pinion de foaie suficient de mare) poti obtine 1000 rpm la roata, daca aceasta se invirteste in gol. Ca sa obtii si ceva putere utila e ceva mai greu.

Rotile dintate din lemn cred ca sint greu de utilizat, frecarea cred ca este mult prea mare. Oricum, masinaria propusa de tine mi se pare complet ineficienta. La ce poti folosi acea "masina" cu abur? De ce nu folosesti direct forta fizica a omului pentru scopul final prin niste mecanisme simple (gen bicicleta)? Fiecare transformare a energiei (mecanica, electro-magnetica, termica si iar mecanica) se produce cu pierderi si la sfirsit ai acelasi tip de energie de la care ai plecat. Care e scopul? Doar asa, ca sa vezi ca merge?

Revenind la ideea ta, daca nu tii neaparat la metoda incalzirii prin inductie (care de fapt cred ca este tot din cauza rezistentei electrice a firului), in loc de discul cu magneti ai putea utiliza un alternator de masina actionat de o curea adaptata cumva la roata din spate a unei biciclete. Cred ca obtii si turatia si puterea necesare, dar nu stiu cum adaptezi cureaua. Curentul din alternator il bagi printr-o rezistenta care incalzeste apa si etc

[mariusf]

ideea este ca odata ce am obtinut abur manual si am pornit motorul cu aburi, am putere, invart elicea barcii dar incep sa invart mecanic si magnetii...inductia isi face de cap mecanizat. ))... sigur...pot arde lemne sa produc aburul initial dar in felul asta dispare toata distractia....
nu stiu daca ai vazut vreodata cum functioneaza inductia magnetica, nu electromagnetica, iti dau un link sa vezi despre ce vorbesc
FREE HEATING ?

[pelicanul]

Adica un fel de perpetuum mobile dupa ce l-ai pornit, nu? Ce pot sa (mai) spun? Distractie placuta!

[Ciby]

Fenomenul apare datorita inductiei electromagnetice in obiectul de cupru. Practic, obiectul este un mediu bun conducator de electricitate unde apar curenti Focault. Datorita faptului ca rezistenta de sarcina intre doua puncte oarecare din interiorul obiectului tinde catre zero, valoarea tensiunii intre aceste puncte este foarte mica, dar curentii foarte mari, Trebuie analizata problema sub aspectul mai multor legi fizice, legea inductiei electromagnetice, legea lui Ohm, etc..
Totusi, conversia energiei se face cu un raport subunitar, iar fiecare conversie introduce pierderi.
Daca randamentul fiecarei transformari ar fi de 0,8 (80%), un randament excelent in multe aplicatii, si daca am avea 4 transformari, randamentul intregului dispozitiv ar fi de 0,8 la puterea a patra. Adica 0,8*0,8*0,8*0,8, care este egal cu 0,41 (41%)!!!
Cum randamentul motorului cu abur la transformarea energiei termice in lucru mecanic este undeva pe la 8-15%, apar si pierderi la transformarea energiei discului cu magneti in energia electrica din obiectul de cupru, plus alte pierderi,  gandeste-te cat din efortul tau de a invarti manual discul se transforma in rotatii ale elicei!
Cea mai buna solutie de a actiona manual, sau cu picioarele o elice este prin tranfer direct la axul elicei, chiar cu un multiplicator de turatie cum este sistemul cu pinioane si lant Gall de la bicicleta.

Pana la urma sistemul poate fi pus in practica doar asa, pentru linistea ta, ca vrei neaparat sa-l faci, cum fac baietii grafitti pe ziduri, dar utilitate practica n-o sa aiba niciodata!

Later Edit:
Nu am citit ultimele doua postari, dar daca este vorba de a ne scoate singuri din noroi doar tragandu-ne de sireturi, precum Baronul Munchausen, eu ma retrag din discutii!

PS
Vad ca tu ai mult mai multa imaginatie decat cei de pe un forum de electricitate, ce propuneau cuplarea unui motor cu un dinam. Trageai la sfoara, dinamul da curent si alimenta motorul ce la randul lui invartea dinamul, bashca, mai incarca si o baterie, mai incalzea si apa'n boiler, lumina toata locuinta si ...!!!

[mariusf]

nu e perpetuum mobile evident.  ce ma intereseaza pe mine este sa reusesc sa am turatia minima de 1000 folosind forta umana, restul va fi placerea mea......
cu lemn nu merge, cum ai spus frecarea e belea.....as dori o varianta sau sugestie care sa mearga si sa fie la fel de putin costisitoare pentru ca in definitiv ma distrez...la lant m-am gandit si eu, am deja pinionul mic cu butuc cu tot...3m de lant...trebuie sa comand pinionul mare care va fi.....mare! deci facut la comanda. Am incercat si cu o sirena militara manuala.....satisfacator dar obositor maxim.... ( e o solutie totusi daca vrei sa-ti incalzesti ..."la mana" o camera din locuinta...sau sa-ti prajesti un ou...)
...whatever...daca vrei sa faci mishto de mine esti invitatul meu, nu ma deranjeaza, e prea distractiva noua mea preocupare ca sa ma supar

[mariusf]

Ciby, fenomenul se numeste efectul Lenz si e prezent peste tot pe net, fiecare incarcand sa faca cate ceva cu el de la exercitii de levitatie pana la topit metale. Pana acum insa nu am vazut sa-i dea cineva o utilitate reala. eu am prajit un ou folosind magneti, un mic motor de imprimanta, o baterie de 9 si o placa de cupru....e fun rau de tot. Nu vad de ce sa nu ma gandesc mai departe sa caut sa-i dau o intrebuintare fenomenului....poate nu iese nimic dar e pacat sa nu incerc oricum e un mod foarte placut de a pierde timp...timp care oricum trece fie ca il ai ocupat fie ca nu

[Rumpi]

 Ma rog, nu stiu de ce vrei sa faci asta, dar fiecare cu pasarica lui.

Te duci la piata de vechituri si iti iei o bicicleta (cursiera veche cu 100 lei) cu roti slick (cauciucuri fara profil). Montezi scula cu magnetii in asa fel incat sa fie antrenata prin frecare de roata bicicletei. Pentru asta iti trebuie o rola de cauciuc si un suport care sa o preseze pe roata. Dai la pedale.

Exemplu de calcul:

circumferinta roata 2100mm, circumferinta rola dinam 75mm, raport transmisie 28. Turatie tinta 1000 tur/min inseamna 1000/28=35,7 tur/min la roata. Avand in vedere rapoartele de transmisie tipice de la o cursiera de 4,8-4,7 (roti dintate 53/11 sau 52/11) rezulta ca la pedala ai 7-8 tur/min. Sa facem calculul invers 8 rotatii la pedala x 4,8 face 38.4 rotatii la roata x 28 face 1075 rotatii la scula cu magneti. Deci turatia nu-i nici un bai.

Partea proasta vine la lucru mecanic. O persoana normala baga cam 100-150 Watti in pedale. Transmisia cu lant e eficienta cam 90% cea prin frecare mult mai putin (50-60%), transformarea in caldura iara se pierde ceva, deci in piesa indusa bagi poate undeva intre 30-70W. Daca chiar vrei sa antrenezi un motor cu aburi cu chestia asta o sa fie unul de jucarie. Avand in vedere ca un motor cu aburi mic e bine sub cei 8% randament mentionati de Ciby (poti socoti cu 2-3%, 8-15% e pentru motoare complexe de ordinul kilowatilor) vorbim de 1-2W la fiecare 70W introdusi.

Daca vrei sa prajesti oua tot ce ai facut a fost sa inventezi aragazul mecanic cu inductie (in ala electric mecanismul e simulat de curentul alternativ care curge printr-o bobina cu ajutorul unui circuit de control mai simplu sau mai complicat).
Parca vad discutia din bucatarie: Ioane azi facem ciorba, pedalezi 4 ore. In weekend am planificat sarmale, facem cu schimbul la pedalat, 8 ore fiecare timp de 48 de ore.

[pelicanul]

Din cite imi aduc eu aminte din liceu efectul (sau legea) Lenz descrie exact cauza pentru care trebuie sa consumi energie (mecanica) pentru a produce curent electric intr-un motor cu magneti permanenti. Profa noastra de fizica ne innebunise cu poezia "eu curentul cel indus / totdeauna m-am opus / cauzei ce m-a produs". Vezi si aici: http://en.wikipedia.org/wiki/Lenz%27s_law.
Ideea este ca toata treaba asta (producerea curentului sau incalzirea tevii de cupru) nu se poate face fara consum de energie din exterior.
Din felul cum ai descris-o tu aici:

ideea este ca odata ce am obtinut abur manual si am pornit motorul cu aburi, am putere, invart elicea barcii dar incep sa invart mecanic si magnetii...inductia isi face de cap mecanizat. )).
....................

pare un fel de perpetuum mobile care nu va merge niciodata. Masinaria va functiona (cu un randament mizerabil) doar atita timp cit dai la pedale sau bagi lemne pe foc.

[mariusf]

da, uite chestii utile la care sa rumeg. Rumpi, din cate stiu inductia magnetica incinge doar metalele neferoase....treaba cu bicicleta veche e ok numai sa gasesc o vechitura corespunzatoare. Pelicanule ideea e sa inmagazinezi energia in abur dar la randamentul pe care-l estimezi tu......sunt cam dezamagit. Pe mine ma incanta delay-ul.... probabil va merge dar......ma rog....o sa incerc totusi desi m-ai cam desumflat. Experimentul cu oul m-a entuziasmat si mi-a parut cool de tot, foarte rapid de unde si ideea sa produc aburi....

[Rumpi]

 Daca ma gandesc bine un aragaz din asta mecanic n-ar fi rau pe barca. Leg lantu de bicicleta de axu de la elice si gata problema, velele trag barca prin apa, apa invarte elicea, axu de la elice lantu de la bicicleta. Trebe numa sa aflu ce turatie si cati magneti imi trebe sa bag 800-1000W in oala. Stie careva?

Bineinteles barca trebe sa fie destul de mare sa incapa bicicleta sub plita. Cred ca un Open 60 ajunge. Montez aragazu central ca la bucatariile alea smechere de la televizor. Poate am si destul loc sa pun doua ochiuri, e de studiat daca incap 2 biciclete.

Singura problema pe care o vad e unde dracu pun busola, ca la cati magneti o sa fie probabil ca o sa arate tot timpul plita in loc de Nord. Are cineva vo idee cum sa o ecranez?

Cand stau la ancora pun echipaju sa dea la pedale ca si asa altfel li se atrofiaza muschii si se ingrasa pe barca ca nu fac nimic. Nu pedaleaza ii trec pe hrana rece si ness.

P.S. M-am mai gandit, spatiul nu-i problema barca o proiectez in jurul plitei.

[Ciby]

In primul rand trebuie sa lamurim un lucru: Nu imi permit sa fac mishto nici de tine, nici de altcineva pe acest forum, sau pe altul!!! Atmosfera este mult prea frumoasa aici, ca si pe Barcaholic dealtfel, si nu doresc sa o schimb.
Cu toate ca ideea ta initial mi s-a parut, hai sa-i spun excentrica, am incercat in prima parte a postului meu sa-ti explic asa cum ma pricep cum sta treaba. Intre timp, cat scriam postul, au mai aparut doua postari, forumul m-a avertizat dar eu nu le-am citit. Si am postat citind pe urma despre ce vrei sa faci. Adica asta:

ideea este ca odata ce am obtinut abur manual si am pornit motorul cu aburi, am putere, invart elicea barcii dar incep sa invart mecanic si magnetii...inductia isi face de cap mecanizat. ))...

Iar ideea cu perpetuum mobile a fost intarita de cel de al doilea post, cel al Pelicanului.
Primul gand a fost la Elforum, unde cativa useri tot insista cu idei fanteziste ce nu respecta legile fizicii si s-a ajuns la certuri, posturi sterse, etc. Reactia mea la cele doua posturi a fost cea cu Baronul Munchausen si de a ma retrage si de aurmari din afara acest topic.
Apoi am expus o tema citita pe acel forum, de care am amintit mai sus. Nici vorba de mishto!
Succes!

Ca de obicei, am citit pe urma ce a aparut in timp ce scriam.
Pentru multiplicarea turatiei, un dispozitiv cu mult mai mic decat o bicicleta mse poate realiza cu roti dintate de la flexuri.
Munca, bani investiti si o sa ai o oarecare satisfactie.
Pentru prajit oua, eu ma gandesc la o plita cu inductie. Daca deasupra rotorului cu magneti din linkul de mai sus montezi o placa fixa de cupru, cu grosimea de 1-1,5 mm si dimensiuni rezonabile, n-o sa ajungi sa o inrosesti cum face tipul cu teava de instalatii, dar o sa o aduci la vreo 300 grade cat sa-ti incalzeasca tigaia.
Partea buna este ca dispozitivul face pofta de mancare!
Partea proasta, este ca nu poti praji atatea oua cat sa-ti potolesti foamea!

[mariusf]

   extrem de elegant Ciby