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24 juin 2008 2 24 /06 /juin /2008 18:06

Dans un précédent article, j'ai évoqué la roue du marquis de Worcester comme étant la plus simple des gravitoliennes.
Simple? Oui, elle l'est dans la mesure où elle ne comporte aucun mécanisme, mais seulement des poids suspendus.
Certains prétendent qu'elle n'a pas tourné, et qu'elle ne peut pas tourner; c'est faire bien peu de cas des archives officielles dans lesquelles il est mentionné que le roi d'Angleterre Charles 1er Stuart, deux ambassadeurs extraordinaires, le duc de Richmond, le duc d'Hamilton, et la plus grande partie de la cour. Il existe entre autres un certificat signé de Sir William Balfour, lieutenant de la Tour, daté du 17 décembre 1640, attestant que cette roue a tourné.
Il convient de signaler que le Dr. John Dee mentionne, dans sa célèbre préface de la première édition anglaise des Eléments, d'Euclide, en 1570, par Sir Henry Billingsley, une roue semblable à la roue du Marquis de Worcester, ayant été construite.

Cependant, il semble que depuis le marquis de Worcester personne n'ait tenté de reconstruire cette roue, ou ait réussi à la faire tourner.

Ce n'est pas très étonnant, car à bien l'étudier, cette roue n'est pas si simple qu'il n'y parait, et le seul schéma connu comporte lacunes et erreurs.



Même la description comporte quelques erreurs.

Que savons nous de cette roue?

Son diamètre était d'environ 14 pieds ( environ 4,27m ).
Elle comportait 40 poids, attachés au milieu de chaînes ou de cordes longues de 2 pieds ( 60,96 cm ).
Chaque poids, en forme de balle (!?) pesait 50 livres ( 22,68 kg ).

Or, vu le diamètre, la circonférence externe est de 13,40 m. ce qui fait un arc de 33,51 cm pour chaque compartiment.
Quelle sphère de 22,68 kg pourrait être suspendue dans un compartiment de 30 cm x 30 cm ? même une sphère pleine de 1,75 l de mercure serait un peu grosse.
Il faut donc convenir que les poids sont de longs cylindres suspendus transversalement dans la roue, par des axes sur lesquels sont enfilés les anneaux terminant les cordes ou les chaînes, ce qui implique que la roue ait une certaine épaisseur. 
 

Ce qui étonne aussi, c'est le nombre de poids, 40 ; pourquoi 40 ?
40 correspond au nombre entier le plus proche de 4π² ; peut être est ce un hasard?
En tout cas, il ressort de toutes mes études que la règle veut que le nombre de poids d'une gravitolienne soit un multiple de 4.
Alors pourquoi pas 36 ou 32 poids au lieu de 40 ?
Sur le schéma, on comprend que les compartiments doivent être le plus carrés possible, donc plus ils sont nombreux, plus ils sont carrés. Et plus on diminue leur nombre, moins ils sont carrés.

Mais est ce si simple? Que se passe-t-il si on suspend les poids comme sur le schéma?
Eh bien a priori, la roue ne tourne pas! Elle est même impossible à construire ainsi!

Alors comment est elle construite?
En fait, les poids doivent être suspendus dans un espace strictement carré venant se loger dans chaque segment.
Les schémas suivants montrent les 4 positions des poids:

Les schémas sont donnés pour une roue d'environ 105 cm de diamètre.
On voit que les dimensions du carré de travail, délimité en orange, sont déterminées par le secteur, délimité en vert. pour 40 poids sur une roue de 105 cm de diamètre, le carré de travail fait 7 cm de côté.
Si on réduit à 32 poids, le carré est inférieur à 8,5 cm de côté, et même si on augment la masse de chaque poids de 20%, comme on se retrouve avec 8 poids de moins, la roue tournera moins vite, donc même si on peut rattraper le couple perdu, on perdra toujours en puissance!
Avec seulement 20 segments, les carrés font 12 cm de côté; ce n'est pas le double des carrés à 40 segments, et il y a moitié moins de poids, on y perd toujours.

Et si on veut aller au delà de 40 poids, à 44 par exemple, le différentiel de couple diminue.

La roue est donc soumise à une règle géométrique qui fait qu'à 40 poids, on obtient l'efficacité maximale; les carrés ne sont pas trop petits, et il n'y a que peu d'espace vide entre eux.

Il est donc illusoire de vouloir reproduire la roue de Worcester autrement qu'avec 40 poids et des compartiments strictement carrés.
Une grande précision est également souhaitable dans toutes les mesures.
Ce n'est qu'à ce prix qu'elle tournera.

Bon courage à ceux qui voudront la reproduire!

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Published by J.Hackenberger - dans moteur-hackenberger
19 juin 2008 4 19 /06 /juin /2008 00:34
Pour les personnes qui seraient intéressées par mes autres travaux, je les invite à visiter mon autre blog en cliquant sur ce lien:  link.

Ce deuxième blog est encore loin d'être complet!
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Published by J.Hackenberger - dans moteur-hackenberger
17 juin 2008 2 17 /06 /juin /2008 19:12

Les réactions ne manquent pas, çà et là, concernant ma gravitolienne, et aussi concernant les gravitoliennes en général. Ceux dont elles émanent peuvent être classés en plusieurs catégories:
Il y a ceux, assez rares qui pensent que ça fonctionne.
Il y a ceux, moins rares, qui pensent que mes gravitoliennes ne fonctionnent pas, mais que d'autres fonctionnent.
Il y a ceux, majoritaires, je crois, qui pensent qu'aucune gravitolienne ne fonctionne, puisqu'ainsi en a décrété Laplace, et qu'en plus ce serait contraire aux lois de Newton.
Le problème, c'est que personne ne démontre rien!

Personnellement, je soutiens que la roue de Worcester et la roue de Bessler ont fonctionné, et que mes gravitoliennes peuvent fonctionner, et que ni les unes ni les autres ne dérogent aux lois de Newton.
Je vais le démontrer:

J'ai lu cette réflexion sur un forum: "
la gravitation est une force qui est dirigée dans un seul sens
pour l'exploiter dans un système bielle manivelle pour faire de la rotation d'entraînement d'un alternateur ou d'une roue
il faudrait pouvoir l'annuler ou de l'inverser".

Je répond: le vent est une force dirigée dans un seul sens, qu'on n'annule pas, et qu'on inverse pas, et pourtant il imprime un mouvement rotatif aux éoliennes qui défigurent nos paysages, et personne ne se pose de questions sur le pourquoi du fonctionnement, pourvu que ça rapporte, même si c'est au détriment d'EDF et des usagers.

Examinons une éolienne très simple:



Le vent souffle de façon rectiligne, il applique sa force partout de la même façon, seulement, de par sa forme, A engendre une dépression D1 supérieure à la dépression D2 engendrée par B, ce qui entraîne la rotation de l'éolienne; ce sont des règles de physique que tout le monde admet.

La similitude entre éolienne et gravitolienne et frappante.

Examinons la roue de Worcester, la plus simple des gravitoliennes:


Elle est composée de 40 poids, suspendus à des barreaux, ou suspendus dans des boites  de section carrées.
C'est cette dernière solution qui est retenue sur ce schéma.
Pourquoi 40 poids? Parce que c'est le nombre de divisions multiple de 4 ( puisqu'en principe le nombre des poids d'une gravitolienne doit toujours être un multiple de 4) qui permet de faire des compartiments le plus carrés possible. A 36, les compartiments ne sont pas assez carrés; à 44, ils sont trop petits et le différentiel de couple n'est pas suffisant.
40, c'est également le nombre entier le plus proche de 4x π².

Sur ce schéma, les poids de la section A appliquent leur force sur l'angle inférieur externe du compartiment, par opposition aux poids de la section B qui l'appliquent sur l'angle inférieur interne, ce qui provoque un différentiel de couple.
Les poids de la section C, suspendus à la jante externe, y appliquent leur force, tandis que les poids de la section D, appliquent leur force à la jante interne, à laquelle ils sont suspendus, d'où un autre différentiel de couple.
Le couple engendré par les poids de la section A étant supérieur au couple engendré par les poids de la section B, et le couple engendré par les poids de la section C étant supérieur au couple engendré par les poids de la section D, cela entraîne la rotation  de la roue dans le sens des aiguilles d'une montre, comme la différence de dépression entraîne la rotation de l'éolienne.

Certains prétendent qu'il faut autant de puissance pour faire remonter un poids qu'il n'est un produit par la descente d'un poids égal: faux et archi faux!
Le poids qui remonte plus près de l'axe de la roue provoque un couple résistant moins grand que le couple provoqué par le poids qui descend plus loin de l'axe.
Le poids qui remonte parcourt une distance moins grande, que le poids qui descend, dans un temps identique, il faut donc moins de puissance.
De plus, le poids qui descend subit une accélération d'autant plus grande que sa chute est longue, il emmagasine donc de l'énergie cinétique.
A aucun moment les lois de Newton ne sont transgressées.

L'énergie gravitationnelle, rectiligne, unidirectionnelle comme l'énergie éolienne, et constante, est donc également récupérable et transformable en énergie mécanique rotative.
CQFD

Avis à ceux qui auront le courage de reproduire la roue de Worcester:
Les poids doivent être cylindriques, traversés par un axe assez fin, sur lesquels sont enfilés les anneaux métalliques terminant les câbles de suspension.

Vous pouvez faire un don via Paypal à: jimhdlc@aol.com

D'avance, merci!

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Published by J.Hackenberger - dans moteur-hackenberger
10 juin 2008 2 10 /06 /juin /2008 00:03
Merci à Bruno Sellier pour ces animations qui permettent de mieux comprendre la rotation dans un des éléments de la gravitolienne et l'action des bras de guidage et de voir les positions respectives des poids:



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Published by J.Hackenberger - dans moteur-hackenberger
8 juin 2008 7 08 /06 /juin /2008 20:34


Voici les schémas d'une gravitolienne à guidage par bras, modèle particulièrement indiqué pour la fabrication de gravitoliennes lourdes ou très lourdes.
Le satellite porte poids S et les satellites guides SG sont montés sur une platine porte satellites PS; ils se déplacent dans la couronne C.
Les bras B, passant dans les moufles M fixées par un axe sur les poids P, assurent le guidage des satellites porte poids. Les bras sont reliés à la bascule Ba, et à l'autre extrémité, ils sont reliés par l'entretoise E; sur l'entretoise, on peut fixer un poids auxiliaire PA, qui apporte un complément de couple.
La bascule B est, sur les schémas, montée en position de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de la gravitolienne. Pour des raisons de sécurité, elle bascule vers le bas pour provoquer l'arrêt de la gravitolienne; un basculement rapide est possible pour un arrêt d'urgence. Pour des raisons pratiques, le sens de rotation n'est pas réversible, car il nécessiterait un basculement vers le haut de la bascule B, incompatible avec les contraintes de sécurité.
La force motrice est récupérée par l'arbre A, par l'intermédiaire des pignons Pi, car toute récupération en bout d'axe d'une couronne entraînerait une torsion de la gravitolienne.


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Published by J.Hackenberger - dans moteur-hackenberger
8 juin 2008 7 08 /06 /juin /2008 12:29

Pour ceux à qui les premiers schémas auraient pu paraître un peu difficiles à comprendre, voici un plan en coupe d'une gravitolienne à deux poids, avec le système de synchronisation des couronnes. Dans le cas de ce schéma, la couronne C2 tourne 1,22 fois plus vite que la couronne C1.
Sur le schéma, la bascule B se trouve à droite, le moteur tourne dans le sens des aiguilles d'une montre; si on relève la bascule vers le haut, le moteur s'arrête, si on la bascule à droite, le moteur tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
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Published by J.Hackenberger - dans moteur-hackenberger
24 mai 2008 6 24 /05 /mai /2008 04:14
Enfin, voici les schémas du moteur Hackenberger!
Le moteur Hackenberger est un moteur gravitationnel; il ne produit pas de l'énergie ex nihilo, il n'est pas "surunitaire", il ne fait que récupérer l'attraction terrestre, comme une éolienne récupère l'énergie du vent, par différentiel de pression sur les faces de ses pales et comme une hydrolienne récupère l'énergie des mouvements de l'eau (courants ou marées), toujours par différentiel de pression.

Aussi a-t-il été décidé de lui donner le nom de "gravitolienne".
Ce terme générique peut s'appliquer à tous les systèmes de moteurs gravitationnels passés, tels que la roue de Worcester ou la roue de Bessler, présents, et à venir.




Cette première version fonctionne par différentiel de couple.
Les poids "P", sont fixés sur les satellites "S1", comportant sur leur pourtour des dents en chevron (les dents des engrenages ne sont pas représentées sur les schémas).
Les satellites "S1" engrènent sur la couronne dentée "C1"; ils sont solidaires de l'axe "X", tournant librement dans la traverse "T", et solidaire des satellites "S2", de plus petit diamètre, qui engrènent sur la couronne "C2".
La couronne "C2" est synchronisée avec la couronne "C1" (le dispositif de synchronisation entre les couronnes n'est pas représenté).
Il est obligatoire d'utiliser des engrenages avec des dents en chevrons pour éviter tout déplacement latéral des engrenages dans la couronne. En effet, les dents sont la seule fixation des satellites; la traverse "T" ne doit EN AUCUN CAS être reliée à un axe central; cela empêcherait la rotation du dispositif.
La vitesse de rotation des différents éléments se calcule ainsi:

vC =  ((ØC - ØS) : ØC) x vS

On constate que la couronne "C2" tourne plus vite que la couronne "C1".

Pour un meilleur fonctionnement, les ensembles doivent être appareillés multiples ou sous multiples de 4.
Le fonctionnement est possible à partir de 2 poids. Plus le nombre de poids est élevé, plus la vitesse de rotation est grande.

Il est possible de faire une version ne comportant qu'un seul satellite de plus grand diamètre, le but étant de faire remonter le poids à l'aplomb du centre de la roue, afin de ne plus travailler en différentiel de couple, mais en couple net.
Le nombre de roues constituant la gravitolienne doit être un multiple ou un sous multiple de 4.

A l'autre extrémité de la traverse "T" on trouve un satellite guide "SG", engrenant sur la couronne "C2".
       

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Published by J.Hackenberger - dans moteur-hackenberger
24 mai 2008 6 24 /05 /mai /2008 04:03
De retour après une longue absence pour raisons personnelles, je tiens à apporter une petite correction concernant le moteur magnétique.

Certaines personnes l'ayant réalisé, m'ont signalé un blocage tous les quarts de tour; je propose donc la modification suivante de la couronne d'aimants:




Cette modification entraîne la suppression de la "marche" sur l'extrémité de laquelle venait se bloquer les aimants du rotor.
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11 juin 2007 1 11 /06 /juin /2007 02:58

Parallèlement au moteur gravitationnel, j'ai procédé à l'étude d'un moteur à aimants permanents, destiné à équiper tous les véhicules ne pouvant pas être équipés d'un moteur gravitationnel. Ce moteur à aimants pourrait également faire fonctionner des groupes électrogènes, mais vu le prix des aimants, il serait relativement cher.

Bien qu'ayant besoin de revenus, ma philosophie est de mettre à portée de tous le fruit de mon travail, aussi ai-je décidé de publier les plans de mon moteur magnétique.
Je demande seulement à toute personne voulant le reproduire d'inscrire ou de graver sur le modèle qu'il en fera l'une des inscriptions suivantes:
- Moteur Magnétique Hackenberger
-Hackenberger Magnet Motor

On remarque qu'il s'agit d'un moteur de type spirale dont la particularité est le rapport d'ouverture de la spirale:
Il est de 1,5 à 1, c'est à dire que pour un entrefer de 1 au point le plus fermé de la spirale, l'entrefer est de 1,5 au pont le plus ouvert.

Pourquoi cette particularité?

Sachant que la force de répulsion entre deux aimants est inversement proportionnelle au carré de la distance séparant les deux aimants, si, par exemple elle est de 100 Newtons à 1 cm d'entrefer, elle est de 78,74 Newtons à 1,125 cm d'entrefer, un quart de tour plus loin, 64,10 Newtons à 1,250 cm d'entrefer à un demi tour, 52,91 Newtons à 1,375 cm d'entrefer à trois quarts de tour, et 44,44 Newtons à 1,5 cm d'entrefer en fin d'ouverture de spirale.
On remarque donc que la poussée engendrée par la répulsion de 64,10 Newtons exercée sur l'aimant qui lui est diamétralement opposé permet à l'aimant du rotor se trouvant en fin de spirale de se réengager sur le début de spirale, puisque cette force s'ajoute à la force générée par les 44,44 Newtons de répulsion qu'il reçoit, ce qui est suffisant pour vaincre les 100 Newtons de la "marche" de réengagement.
Pendant ce temps, les deux autres aimants du rotor assurent la force motrice utilisable du moteur.

Il est bien entendu possible de multiplier le nombre d'aimants sur le rotor.
Il est également possible de modifier la position des aimants, par exemple en les plaçant obliquement.

Il est aussi possible de porter le rapport d'ouverture de la spirale jusqu'à 2 à 1, mais alors, le réengagement d'un aimant du rotor absorbe la poussée de deux aimants. Si on continue d'augmenter le rapport d'ouverture, le rendemment chute jusqu'à ce que le réengagement ne soit plus possible; il faut alors recourir à un éléctroaimant de réengagement à impulsion, et on obtient un moteur Minato!

La commercialisation du Moteur Magnétique Hackenberger est prévu d'ici quelques mois par l'intermédiaire d'une société en cours de formation. Cette même société commercialisera le moteur gravitationnel dès qu'il sera prêt et jugé assez performant.

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Published by J.Hackenberger - dans moteur-hackenberger
24 mars 2007 6 24 /03 /mars /2007 19:27
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