Multiplicador de Velocidade(Somador de Velocidade e Torque)

    

 (Me chamo Evandro Silva Cruz, e estou editando este blog agora em 09/11/2018 apenas para acrescentar este parágrafo para citar meu nome e meu seguinte e-mail para contato, coisa que devia ter feito em 2014 neste blog: evandrocruz7@gmail.com e meu telefone(sem WhatsApp) é (65) 98133-7845)

Observação Importante: Como essa explicação abaixo foi escrita nos moldes do INPI, este texto se torna de dificílima compreensão. Para facilitar o entendimento deste complexo invento e tudo o que ele pode proporcionar, criei os seguintes vídeos no Youtube.







Obs.2: Para consultas, eis aqui o simulador do geogebra:

https://www.geogebra.org/m/cvxkeaje


- Aqui demonstro o mais recente vídeo que fiz, de 6 minutos, com o protótipo novo feito na impressora 3D da UFMT. (IMPORTANTE: ATIVE AS LEGENDAS NESTE VÍDEO PARA INFORMAÇÕES CRUCIAIS ADICIONAIS!!) Este vídeo foi filmado em uma das oficinas da faculdade pelo Professor Doutor Renan, e o protótipo foi criado pelo estimado Professor Doutor Maurício, da Engenharia da UFMT de Cuiabá:

https://youtu.be/EQIk1fJQnqc

  - Este abaixo tem duração de 8 minutos, e explica que com esta invenção, um exemplo do que se pode realizar é a economia de gasolina pela metade. Abaixo está o link:

https://youtu.be/GiNDg7pAxdk


- Este outro é a continuação do vídeo acima, explicando cientificamente como a economia de combustível acontece. Abaixo está o link:

https://youtu.be/UdilPwcolo0



E abaixo um vídeo mais amplo, com explicação mais detalhada, o primeiro que fiz. Ele explica todas as aplicações do somador de velocidade e torque, que é basicamente a de somar a velocidade e o torque de dois ou mais motores, e colocar num mesmo eixo. Este vídeo dura 51 minutos:

https://youtu.be/xHIBDvm_5Xg




Abaixo está um vídeo demonstrativo de como acoplar meu dispositivo em bicicletas de dois ou mais ciclistas. Com esta ideia, você pode realizar adaptações para demais veículos automotivos tanto terrestres, quanto marítimos e aeronáuticos. O correto é assistir a este vídeo depois de ler todo o blog, no entanto, caso já tenha entendido sobre o funcionamento de meu dispositivo, já pode assistir esta explicação(caso não consiga reproduzir este vídeo, é porque ele está no formato .3gp, e se for o caso, poderá convertê-lo para .mp4):

Abaixo um pequeno vídeo complementar:

Observação Importante 2: Apesar de eu ter desenhado as engrenagens de tamanhos diferentes, o ideal na prática é que as duas engrenagens tenham o mesmo tamanho, para evitar confusões.


     A proposta aqui apresentada é a de somar velocidade e torque de dois ou mais motores distintos. O mecanismo que realiza isto está na figura 2. Para explicar seu funcionamento, vamos observar a figura 1, onde estão ampliados seus componentes principais. Nestas figura 1, temos uma engrenagem grande chamada de engrenagem solar, representada pelo número 1. Esta engrenagem solar pode ser fixa ou móvel, girando no sentido anti-horário. Mas, para explicar seu funcionamento, vamos à princípio considerá-la como sendo imóvel. Temos também o eixo do motor principal representado pelo número 3, que passa por dentro de uma abertura no centro da engrenagem solar e sem fazer contato com a mesma. Preso ao eixo do motor principal, há uma haste representada pelo número 2. Esta haste liga o eixo do motor principal à engrenagem planetária, que é representada pelo número 7. Esta ligação se dá por meio de um anel representado pelo número 4, que confina várias bolas de bilha, representadas pelo número 5, e que ficam em contato direto com o eixo da engrenagem planetária, eixo representado pelo número 6.
     Neste desenho, a engrenagem planetária está afastada da solar apenas pra tornar o desenho mais simples, mas na prática, as duas engrenagens, estão sempre em contato uma com a outra, conforme é representado na figura 2.
     Na figura 1, assim que o motor principal é acionado, seu eixo gira no sentido horário, movendo a haste e a engrenagem planetária, forçando a engrenagem planetária à fazer dois movimentos distintos: o de translação ao redor da solar, e outro de rotação no sentido horário, ao redor de si mesma. É a soma destes dois movimentos que proporcionam o aumento da velocidade quando não há carga.
     Opcionalmente, as planetárias e a solar podem ser movidas por um só motor, obedecendo o sentido horário pras planetárias, e anti-horário pra solar.
     Quando há carga, ou peso, como no caso da figura 4, em que o mecanismo tem que mover uma bicicleta e o ciclista, ocorre a necessidade de mais força aplicada pelo motor principal. Isto pode ser solucionado de duas formas distintas.
     A primeira seria acionar o motor secundário, fazendo-o girar no sentido anti-horário, movendo a engrenagem solar no sentido anti-horário, ajudando assim o motor principal a conduzir a carga. Um exemplo disso está na figura 5, onde temos uma bicicleta de dois ciclistas, em que cada ciclista representa um motor, e o ciclista de trás representa o motor principal, pois move as planetárias no sentido horário, enquanto que o ciclista da frente representa o motor secundário, que move a engrenagem solar no sentido anti-horário.
     A vantagem do aumento da força de tração com o advento do segundo ciclista supera a desvantagem causada pelo aumento do peso de todo o sistema devido ao peso do segundo ciclista.
     A segunda solução seria usar dois motores sincronizados para mover as planetárias no sentido horário, dividindo assim a força para movê-las. Pode-se usar o mesmo exemplo da figura 5, com a diferença de que a engrenagem solar continuaria sendo fixa, e ambos os ciclistas moveriam juntos somente as planetárias.
     Se for criada uma bicicleta para tres pessoas, enquanto as duas primeiras movem as planetárias no sentido horário, a terceira pessoa moveria a engrenagem solar no sentido anti-horário.
     Se este mecanismo for aplicado em bicicletas, haverá carga, que corresponde sempre ao peso dos ciclistas e da bicicleta. Tudo isso deve ser levado em conta na hora dos cálculos. Já se este mecanismo for usado em hidrelétricas ou geradores eólicos, não haverá carga, portanto a velocidade do mecanismo será realmente muito elevada.
     Neste caso, cada turbina da hidrelétrica representará um motor. Um único gerador da hidrelétrica portanto terá dois motores cada, e girará com o dobro da velocidade, produzindo consequentemente pela fórmula da geração de energia elétrica, o dobro da produção de eletricidade.
     No gerador eólico é a mesma coisa. Será necessário que se construam duas turbinas(dois cata-ventos), para cada gerador, ligando uma turbina às planetárias do mecanismo, e outra turbina do outro cata-vento ligada à engrenagem solar, proporcionando geração de energia elétrica em dobro da mesma forma que na hidrelétrica.
     É claro que se deve usar um multiplicador de velocidade ligando o mecanismo ao gerador, portanto a ligação seria assim: os dois cata-ventos ligados ao mecanismo, que por sua vez é ligado ao multiplicador de velocidade, que finalmente é ligado ao gerador.

     A figura 3 ilustra o mesmo mecanismo em vista lateral, demonstrando um modelo com dois motores para obtenção de maior velocidade. O motor principal (número 8) girará no sentido horário e seu eixo (numero3) passará por dentro do eixo cilíndrico (numero 11) movendo as planetárias. O motor secundário (numero9) girará no sentido anti-horário movendo o eixo cilíndrico (numero11) fazendo girar a engrenagem solar (numero1) no sentido anti-horário. 

     A figura 7 mostra como se podem usar várias rodas de esteiras para mover só uma, como no exemplo em que são utilizadas seis rodas de esteiras para mover a sétima em elevada velocidade. Neste caso, as rodas um, dois, três e quatro são movidas por dois motores individuais cada. Através de uma correia, a roda um moveria a solar da cinco, e a roda dois moveria a planetária da cinco, enquanto que igualmente a  roda três moveria a solar da seis, e a roda quatro moveria a planetária da roda seis. Finalmente, a roda cinco moveria a solar da sete ao mesmo tempo em que a roda seis moveria-lhe as planetárias. Neste exemplo, seriam usados no total oito motores, sendo dois motores para cada uma das quatro primeiras rodas de esteiras. A soma das velocidades dos oito motores será a velocidade da roda sete.

     Voltando ao assunto das bicicletas, pode-se criar uma nova modalidade de corrida de alta velocidade em veículos especiais baseados em bicicletas, tendo formato de automóveis com proteção para as pessoas que pedalam, podendo ter aproximadamente quatro pessoas por veículo, como sugere a figura 7.
     Em países em que a maior parte da população usa bicicleta para ir ao trabalho, pode-se utilizar este tipo de veículo não-poluente.

     Observação Importante: O desenho do mecanismo foi feito com formato igual ao das engrenagens planetárias, mas pode-se utilizar o mesmo com correias  ligando as engrenagens para evitar aquecimento.

     Há uma curiosidade em particular neste mecanismo:
     Imagine uma bicicleta como a da figura 4 em que a roda de trás possuísse esse mecanismo, como está ilustrado na roda de trás da figura 5. Se puser uma corrente ligando o eixo principal da roda de trás  ao eixo da roda da frente(sendo a roda da frente uma roda comum) e se a bicicleta estivesse suspensa sem contato com o solo, e você pedalasse nela, veria a roda de trás 50% mais rápida que a roda da frente, mesmo que as duas estivessem teoricamente ligadas ao mesmo eixo. Levando-se em conta que as duas rodas possuem o mesmo diâmetro, a explicação disso é óbvia. Mas quando a bicicleta é colocada no chão e você pedala nessas condições, ou simplesmente faz isto numa descida, sinceramente, não sei explicar o que acontece. Das quatro uma: ou ela trava, ou acelera, ou desce em uma velocidade reduzida, ou patina. Eu sei que o eixo da roda da frente, (que é uma roda comum) gira na mesma velocidade do eixo da roda de trás(que é uma roda com o mecanismo), entretanto, a velocidade tangencial das rodas são diferentes.

Observação Importante:   Na figura 5, a roda de trás é uma roda comum...ela foi desenhada com o mecanismo apenas para exemplificar a sugestão de se colocar uma corrente ligando o eixo da roda de trás ao eixo da roda da frente.





    



A patente completa está em:
www.rodadeesteiras.blogspot.com.br




Observações Pessoais:
     Esta invenção pode ainda ser aperfeiçoada, como já o fôra por duas ocasiões, porém este formato é, indubitavelmente, perfeitamente funcional...resta somente saber qual a relação custo-benefício em cada aplicação.
     Para isso é necessário que não se formem opiniões precipitadas, e que se façam protótipos, testes e aperfeiçoamentos para se conhecer os resultados precisos, e saber em que aplicações isto pode ter um uso vantajoso.
     Acho que se fosse resumir o que esta invenção faz, eu diria que eu peguei um dispositivo(sistema de engrenagens planetárias) que inicialmente foi feito com o propósito de multiplicar e reduzir velocidade, e o configurei para usar com o propósito de SOMAR força e velocidade simultaneamente de vários motores distintos.
     Entendo que os dois engenheiros mecânicos com os quais conversei pessoalmente tenham torcido um pouco o nariz quando falei em somar força e velocidade ao mesmo tempo, já que eles tendem a confundir um pouco as coisas, achando que estou realizando uma transmissão, é claro que induzidos pela minha preguiça de não ter corrigido o desenho e não ter feito novo desenho com as engrenagens solar e planetárias todas do mesmo tamanho, coisa que eu deveria fazer, mas detesto desenhar.
     Peço que entendam que soma de velocidade e força ao mesmo tempo é possível neste caso sim, pois minha invenção faz isso claramente. Não entendo por que ambos os engenheiros resistiram tanto em aceitar isso. Ao menos eles concordaram com o funcionamento da invenção, isto está óbvio.
     O funcionamento é óbvio, mas a aplicabilidade e o custo-benefício precisam ser testados e verificados.
     Eu estava tentando fazer um protótipo em casa com um gabarito para fazer um vídeo e fazer uma demonstração, mas não possuo ferramentas adequadas, e nem tenho boa habilidade com as mãos, então só esculpi as engrenagens solar e planetárias num compensado, mas depois desisti de terminar, até porque sómente com as engrenagens já dá pra simular o funcionamento do dispositivo satisfatoriamente.
     Seria interessantíssimo ver isso funcionando pelo menos em geradores eólicos. Sei que há muitos produtores rurais e donos de chácaras, que gostariam de ter a própria produção de eletricidade a partir de pequenos geradores eólicos. O que minha invenção faz é baratear enormemente, tornando possível este sonho. Basta juntar dois cata-ventos menores e mais baratos usando minha invenção, que estes dois cataventos equivalearão à um cata-vento de grande  porte. Com minha invenção, podem-se juntar diversos cata-ventos para obter elevada velocidade e produzir bastante energia.
     Neste mundo, sozinho, ninguém consegue nada, salvo exceções específicas, o que não é o caso, portanto preciso mesmo de ajuda de pessoas que possam me direcionar ao caminho certo para ter esta invenção avaliada por alguma instituição competente ou empresa para verificar a possibilidade de uso deste dispositivo.