లోలకం నుండి ఉచిత శక్తిని ఎలా పొందాలి

ఈ పోస్ట్‌లో, అధిక శక్తిని సాధించడానికి మరియు ఉచిత శక్తి రూపంలో విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేయడానికి లోలకం యంత్రాంగాన్ని ఎలా ఉపయోగించవచ్చో అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తాము.

లోలకం పని సూత్రం

లోలకం ఎలా పనిచేస్తుందో లేదా డోలనం చేస్తుందో మనందరికీ తెలుసు మరియు ఆచరణాత్మకంగా చూశాము. సాంకేతికంగా ఇది ఒక షాఫ్ట్తో దాని దిగువ చివర బరువుతో వేలాడదీయబడిన ఒక యంత్రాంగాన్ని నిర్వచించవచ్చు మరియు షాఫ్ట్ యొక్క పైభాగం స్థిరమైన పైవట్ మీద వేలాడదీయబడుతుంది, అంటే బరువుకు మాన్యువల్ పుష్ ఇచ్చినప్పుడు, షాఫ్ట్ పార్శ్వ స్వింగింగ్ కదలికతో బలవంతం చేయబడుతుంది, దీనిలో బరువు ముగింపుతో పోలిస్తే కీలకమైన పాయింట్ కనిష్ట లేదా సున్నా స్థానభ్రంశం అనుభవిస్తుంది, ఇది డోలనం పురోగతిలో ఉన్నప్పుడు గరిష్ట సాపేక్ష స్థానభ్రంశానికి లోనవుతుంది.

ఒక లోలకాన్ని అత్యంత సమర్థవంతమైన యంత్రాంగాలలో ఒకటిగా పరిగణించవచ్చు, ఇది లివర్ మెకానిజం వలె 'వర్క్' అవుట్పుట్ను ఉత్పత్తి చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఇన్పుట్ వద్ద చేసిన 'పని' కంటే చాలా ఎక్కువ కావచ్చు.

ఒక లోలకం చాలా కాలం పాటు బలమైన స్వింగింగ్ చర్యను కొనసాగించగలదని దీనికి సాక్ష్యం కావచ్చు, దానిపై మాన్యువల్ పుష్ ద్వారా చాలా తక్కువ శక్తితో వర్తించబడుతుంది. వ్యవస్థపై పనిచేసే రెండు బాహ్య శక్తులు, అవి గురుత్వాకర్షణ శక్తి మరియు సెంట్రిఫ్యూగల్ ఫోర్స్ కారణంగా లోలకం చేత చేయబడిన ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ పని యొక్క అధిక నిష్పత్తి సాధించబడుతుంది.

ఇన్పుట్ అవుట్పుట్ పని నిష్పత్తి

ఈ సరళమైన ఉదాహరణను అధ్యయనం చేయడం ద్వారా అవుట్పుట్ పని నిష్పత్తికి ఇన్పుట్ తగ్గించవచ్చు:

ఒక లోలకం దాని గురుత్వాకర్షణ మధ్యలో విశ్రాంతిగా ఉందని అనుకుందాం. లోలకం ద్రవ్యరాశికి బాహ్య పుష్ వర్తించబడిందని అనుకుందాం, అది 4 అంగుళాల దూరం వరకు కొంత కోణీయ పైకి కదలికతో స్థానభ్రంశం చెందుతుంది, అయితే గురుత్వాకర్షణ ప్రభావం కారణంగా ద్రవ్యరాశి దాని స్థానాన్ని పునరుద్ధరించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది మరియు ఈ ప్రక్రియలో లోలకం జరుగుతుంది దాని గురుత్వాకర్షణ బిందువుకు తిరిగి వచ్చే వరకు వ్యతిరేక కదలిక, కానీ కీలకమైన చివరలో ఘర్షణ చాలా తక్కువగా ఉన్నందున, ద్రవ్యరాశి గురుత్వాకర్షణ స్థానం యొక్క కేంద్రాన్ని పట్టుకోలేకపోతుంది మరియు గురుత్వాకర్షణ కేంద్రాన్ని దాటిన కదలికతో కొనసాగవలసి వస్తుంది. ఇది ఇతర తీవ్ర ముగింపుకు చేరుకునే వరకు సూచించండి, మరియు ఈ ప్రక్రియ ఒక డో మరియు ఫ్రో డోలనం యొక్క రూపాన్ని తీసుకుంటుంది.

లోలకంలో దాచిన ఓవర్‌యూనిటీని అంచనా వేయడం

లోలకాన్ని స్థానభ్రంశం చేసే ప్రారంభ మాన్యువల్ శక్తి 4 అంగుళాలు అని అనుకుందాం, ఆపై లోలకం డోలనం చెందుతున్నప్పుడు, ఫలిత కదలికలు నెమ్మదిగా క్షీణిస్తున్న పద్ధతిలో లోలకం నుండి అవుట్‌పుట్‌లుగా భావించవచ్చు:

0 నుండి 4 (ప్రారంభ పుష్)
అప్పుడు 4 నుండి 0 వరకు, ఆపై 0 నుండి 3 వరకు మరొక చివర,
అప్పుడు 3 నుండి 0,
అప్పుడు 0 నుండి 2,
అప్పుడు 2 నుండి 0,
అప్పుడు 0 నుండి 1,
చివరకు 1 నుండి 0 వరకు (లోలకం ఆగుతుంది).

4 యొక్క పుష్కి ప్రతిస్పందనగా ఫలితం 4 + 3 + 3 + 2 + 2 + 1 + 1 = 16 అని కనుగొన్నప్పుడు, ఇది ఇన్పుట్ కంటే 4 రెట్లు ఎక్కువ అవుట్‌పుట్‌ను సూచిస్తుంది.

లోలకం లోపం

అయితే లోలకం యొక్క ఒక లోపం ఏమిటంటే, ఇతర యంత్రాంగాల మాదిరిగానే ఇది థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క మొదటి నియమం ద్వారా చాలా పరిమితం చేయబడింది మరియు అందువల్ల దాని స్వింగింగ్ చర్య క్రమంగా నెమ్మదిస్తుంది, చివరికి అది ఆగిపోయే వరకు.

ఏదేమైనా, లోలకం యొక్క తీవ్ర సామర్థ్యం కొన్ని ఉపయోగకరమైన పనిని ఎలా చేయగలదో మరియు బాహ్య అల్పమైన శక్తి ద్వారా డోలనాలను శాశ్వతంగా ఎలా కొనసాగించవచ్చో పరిశోధించడం ఇక్కడ ఆసక్తికరంగా ఉంటుంది.

లోలకం నుండి అధిక శక్తిని సాధించడం

పై చిత్రానికి ప్రస్తావిస్తూ, సెటప్ మోటారు కుదురుతో అనుసంధానించబడిన లోలకం షాఫ్ట్ చూపిస్తుంది. లోలకం రాడ్ దాని దిగువ చివరతో జతచేయబడిన భారీ గోళాకార ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటుంది, ద్రవ్యరాశి దాని దిగువ అంచు వద్ద నిలిచిన శాశ్వత అయస్కాంతాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

లోలకం ద్రవ్యరాశి యొక్క కేంద్ర అక్షం లోపల దాని గురుత్వాకర్షణ కేంద్రాన్ని దాటిన ఒక రెల్లు స్విచ్ కూడా చూడవచ్చు, అంటే లోలకం కదలికలో ఉన్నప్పుడు, లోలకం ద్రవ్యరాశిపై ఉన్న అయస్కాంతం కేవలం రీడ్ స్విచ్ దాటి 'ముద్దులు' చేస్తుంది. ఇది జరిగిన ప్రతిసారీ రీడ్ స్విచ్ దాని అంతర్గత సంబంధాన్ని క్షణికంగా మూసివేస్తుంది మరియు లోలకం దాటిన వెంటనే విడుదల చేస్తుంది.

మోటారు వైర్లు రిలే మెకానిజంతో అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి, అయితే రీడ్ స్విచ్ ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ సర్క్యూట్‌తో కాన్ఫిగర్ చేయబడింది, ఈ క్రింది చర్చ నుండి నేర్చుకోవచ్చు:

అది ఎలా పని చేస్తుంది

మోటారును సవ్యదిశలో మరియు యాంటిక్లాక్వైస్ తక్షణ భ్రమణ నెట్టడం ఇక్కడ లక్ష్యం, తద్వారా దాని కుదురుతో అనుసంధానించబడిన లోలకం స్వింగింగ్ చర్య శాశ్వతంగా నిలబడుతుంది.

ఇక్కడ మోటారు ఒక మోటారు వలె పనిచేస్తుంది మరియు లోలకం తన్నడం కోసం బ్యాటరీ నుండి నిరంతర పల్స్‌ను స్వీకరించే జనరేటర్, మరియు అదే సమయంలో బ్యాటరీకి ఛార్జింగ్ విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తుంది, కానీ పల్స్ రేటు కంటే చాలా ఎక్కువ రేటుతో .

ప్రతిపాదిత లోలకం ఉచిత శక్తి జనరేటర్ యొక్క సర్క్యూట్ పనితీరు క్రింది పాయింట్ల సహాయంతో అర్థం చేసుకోవచ్చు:

IC 4017 ఒక సాధారణ ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ సర్క్యూట్‌ను రూపొందిస్తుంది, ఇది దాని పిన్ # 14 వద్ద రీడ్ స్విచ్ నుండి పప్పులకు ప్రతిస్పందనగా దాని అవుట్‌పుట్‌లను ప్రత్యామ్నాయంగా ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేస్తుంది.

IC యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద ప్రత్యామ్నాయ ON / OFF మారడం రిలే డ్రైవర్‌ను తదనుగుణంగా ప్రేరేపిస్తుంది మరియు రీడ్ రిలే అంతటా లోలకం ద్రవ్యరాశి యొక్క ప్రతి క్రాసింగ్‌పై DPDT రిలేను టోగుల్ చేస్తుంది.

లోలకం ద్రవ్యరాశి రెల్లును దాటిన క్షణం, రీడ్ కాంటాక్ట్స్ మూసివేసి IC యొక్క పిన్ # 14 వద్ద ట్రిగ్గర్ పల్స్ను కలిగిస్తాయి, ఇది రిలేను టోగుల్ చేస్తుంది, రిలే కనెక్ట్ చేయబడిన వోల్టేజ్ ధ్రువణతను మోటారుకు ఎగరవేస్తుంది, పల్స్ సవ్యదిశలో లేదా యాంటిక్లాక్వైస్లో పూర్తి అవుతుంది లోలకం యొక్క కదలిక, లోలకం యొక్క స్వింగింగ్ చర్యను దాని ప్రతి స్వింగింగ్ చక్రంలో కొంచెం బలపరుస్తుంది.

రిలే పరిచయాలతో రెండు సిరీస్ కెపాసిటర్ల ఉనికి పల్స్ క్షణికమైనదని మరియు లోలకం ing పుతూ ఉండటానికి ఒక కక్ష శక్తిని మాత్రమే ఉపయోగిస్తుందని నిర్ధారిస్తుంది.

ఈ సమయంలో, లోలకం యొక్క కదలిక బ్యాటరీని ఒక స్థాయికి ఛార్జ్ చేయడానికి తగినంత విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తుంది, అక్కడ దాని శక్తి కొన్ని ఇతర బాహ్య గాడ్జెట్‌లను శక్తివంతం చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.