CAMMALIGHT MAGNETICA

 

Come ho già avuto modo di scrivere anche la forza magnetica si presta ad essere convertita in energia cinetica e, di conseguenza, in energia elettrica trovando il giusto meccanismo che produca costantemente una forza di spinta o di attrazione evitando che i campi magnetici entrino in equilibrio.

Sul campo magnetico sappiamo che la forza necessaria a spostare lateralmente due magneti, in contrapposizione, quindi che si respingono, è minore rispetto alla forza necessaria ad avvicinarli e, di conseguenza, ad aumentarne la forza di repulsione.

Questa caratteristica ci consente di ottenere una spinta residua, utilizzabile ai nostri scopi, tra la forza necessaria a muovere lateralmente due magneti per contrapporli e innescare la loro repulsione e la quantità di forza che tale repulsione genera.

Altra caratteristica importantissima di cui occorre tenere conto e la rapidità del decadimento della spinta/attrazione tra due magneti all’ aumentare/diminuire della loro distanza.

La cammalight magnetica ha quindi due funzioni: porre frontalmente due magnetiti in fase di respingimento quanto più vicini possibili tra di loro e mantenere costante la fase di repulsione tra una o più coppie di magneti.

A seguire il disegno, molto schematico, del meccanismo che consente di portare in contrapposizione due magneti.

 

 

 

Il meccanismo sopra schematizzato consente di sfruttare esclusivamente energia meccanica, e consente uno spostamento laterale dei due magneti molto rapido in quanto ogni parte del meccanismo è deputato ad effettuare solo metà del percorso necessario a portare in posizione di contrapposizione i due magneti.

Poniamo 36 di questi meccanismi in un supporto circolare di 2250 mm di diametro (7065 mm di circonferenza), che chiamiamo unità base, disposti frontalmente, e, quindi, alla massima spinta.

Dovendo tener conto, come detto, che la forza di repulsione/attrazione decade rapidamente con la distanza tra i magneti e per poter sviluppare una buona potenza di spinta il nostro generatore sarà composto da 100 unità base.

Questo significa che ad ogni 1,9625 mm di percorso della cammalight magnetica avremo sempre 36 meccanismi di spinta alla massima potenza.

Se prendessimo in considerazione solo la spinta di queste 36 coppie di magneti e ipotizzando che, con un calcolo altamente per difetto, potremmo disporre solo di 1/2 della loro forza di spinta è facile calcolare che questo meccanismo ci darebbe oltre 30’000 kg di spinta per ogni 1,9625 mm di percorso delle unità di base utilizzando magneti da 1’000 kg di spinta/attrazione.

Inoltre, per evitare interferenze indesiderate tra i magneti, occorre inserirli in un guscio di mu-metal che lasci libera solo la faccia utilizzata per la contrapposizione anche per aumentare l’ efficienza del “momento” di repulsione.

La potenza del dispositivo si può aumentare allungando il magnete fino alla tenuta strutturale dei bracci porta magneti, quindi, unica condizione a questo fattore di moltiplicazione è che i supporti dei magneti siano abbastanza rigidi da sostenere la spinta radiale delle coppie di magneti.

Sembra quasi superfluo sottolineare che esistono tutta una serie di posizioni intermedie, sempre in fase di spinta, che dovranno essere considerate nel computo finale della potenza ottenibile da questo dispositivo.

Rispetto alla cammalight tradizionale questo meccanismo è molto più semplice ed agevole da costruire e da manutenere e si presta anche alla realizzazione di impianti di bassa potenza.

Non intendo tediare quanti hanno sempre compreso le mie parole ma voglio sottolineare, ancora una volta, che né la cammalight né questo meccanismo rappresentano il moto perpetuo che, ribadisco, non si può realizzare.

Infatti non si può convertire tutta la forza di attrazione/repulsione dei magneti ma solo una parte in relazione alla efficienza del meccanismo.

CAMMALIGHT … e oltre

Come ho avuto modo di scrivere precedentemente, basandoci sul principio di sbilanciamento del moto circolare, la cammalight rappresenta solo uno dei modi possibili per convertire meccanicamente la forza di gravità in energia cinetica.

Ovviamente anche dispositivi diversi, basati sulla conversione della forza di gravità, a mio avviso, non possono superare il limite del 35% circa di efficienza dello sbilanciamento ottenibile ma, possono, invece, ridurre più o meno sensibilmente gli attriti in gioco o semplificare la realizzazione del dispositivo.

Ovviamente ogni dispositivo offre vantaggi e svantaggi rispetto ad altri ma, questo post, in realtà è dedicato ad un’ altro argomento.

Verificata matematicamente la fattibilità della conversione della forza di gravità in energia cinetica, ho cercato, laddove fosse possibile, di trovare delle soluzioni per abbattere gli attriti e per rendere più semplice la costruzione della cammalight.

Nel tempo, inoltre, ho sempre cercato, laddove fosse possibile, di potenziare l’ effetto dello sbilanciamento iniziale per poter ottenere una maggiore potenza.

Il risultato è stato quello di ottenere, inizialmente, un dispositivo “misto” che somma allo sbilanciamento base della cammalight, anche la forza magnetica incrementandone considerevolmente la potenza.

Poi, inevitabilmente, la domanda successiva.

È possibile utilizzare solamente la forza magnetica per realizzare un dispositivo meccanico per convertirla in energia cinetica?

A parità di dimensioni circolari con una cammalight “classica” un dispositivo a “spinta magnetica” risulta complessivamente molto più leggero, più semplice da costruire, con un carico di attriti molto ridotto e, soprattutto, funziona anche in assenza di gravità.

Sempre a parità di dimensioni circolari rispetto ad una cammalight classica il dispositivo a spinta magnetica si presta ad eguagliare se non addirittura a superare la potenza ottenibile anche in considerazione del fatto che quest’ ultimo necessita di una superfice di appoggio nettamente minore.

Questo è reso possibile grazie alla produzione di magneti permanenti con 2000 kg e oltre di spinta/attrazione in dimensioni veramente contenuti (140 x 140 x 50 millimetri).

Questi magneti di eccezionale potenza, inoltre, si prestano alla realizzazione di dispositivi di grandezza variabile consentendone la collocazione, ad esempio, anche su navi di dimensioni medio/grandi.

Chiudo questo post così come l’ ho aperto.

Trovato il principio di funzionamento base questo lo si può implementare anche in modi differenti.

E, sebbene in questa occasione non pubblicherò dettagli in merito, invito quanti sono impegnati sul fronte della conversione magnetica a continuare con nuovo slancio le proprie ricerche.

CAMMALIGHT 3.0

Come ho già avuto modo di scrivere la cammalight è un dispositivo, esclusivamente meccanico, in grado di convertire la forza di gravità in energia cinetica che, a sua volta, può essere trasformata in energia elettrica.

Ribadisco, ancora una volta, che la cammalight non ha nulla a che fare con il moto perpetuo che, come sottolinea la fisica, non è realizzabile, ove per moto perpetuo si intende un qualsiasi sistema di produrre energia dal nulla.

La legge della fisica più importante ci dice che l’ energia non si crea ne si distrugge, ma, si trasforma.

Ne consegue che una massa sottoposta all’ azione della forza di gravità, in caduta libera, sviluppa, appunto, forza cinetica che può essere trasformata in energia elettrica e, nel post relativo allo studio della macchina teorica è spiegato, con un esempio pratico, perché è possibile la conversione attraverso lo sbilanciamento del modo circolare ottenibile con una macchina semplice, la leva.

Realizzare una cammalight come l’ho inizialmente concepita (vedi disegno del post precedente) non è cosa semplice per la molteplicità di parti originali e il gran numero di cuscinetti a sfera necessari ad abbassare, quanto più possibile, gli attriti.

Ma è da quando ho riscontrato la fattibilità matematica della conversione della forza di gravità in energia cinetica che ho acquisito la consapevolezza che fosse possibile semplificare la realizzazione della cammalight per ottenere la massima efficienza energetica e abbattere, quasi a zero, gli attriti.

Ho trascorso gli ultimi anni nello studio dell’ evoluzione della cammalight ottenendo i risultati perseguiti:

-          Massima efficienza energetica instradando tutte le masse di resistenza lungo la verticale quasi a ridosso del fulcro;

-          Abbattimento degli attriti riducendo a soli 8 i cuscinetti necessari al funzionamento della cammalight;

-          Semplicità costruttiva riducendo a 3 sole parti “originali”, (cioè non disponibili direttamente dalla produzione industriale), di facile realizzazione.

Ho voluto anticipare il prossimo post con queste poche righe per quanti stanno seguendo con interesse il mio dispositivo.

Vi chiedo solo un po’ di pazienza per avere il tempo necessario per far realizzare al computer i disegni che realizzo con righello e compasso con le relative quotature.

Rosario Cataudo

 

                                                EVIDENZE EMPIRICHE, TEORICHE, MATEMATICHE

 

 

Osservando la figura precedente, gia` pubblicata in un post precedente, che rappresenta un modello matematico statico di cammalight, e` possibile determinare, gia`  empiricamente, la presenza dello sbilanciamento, operato dalla somma delle leve, tra la parte destra, definita convenzionalmente di potenza e la parte di sinistra definita di resistenza.

Il riscontro matematico e` possibile costruendo il modello rappresentato, anche con le masse fisse nella posizione indicata, e misurando poi, anche con un semplice dinamometro, la quantita` di sbilanciamento ottenuto.

La macchina teorica, descritta nei post precedenti, inoltre, ci restituisce matematicamente, seppur teoricamente, il motivo del funzionamento e la quantita` massima di energia ottenibile dalla cammalight.

Una delle critiche maggiori, ricevute ad oggi, oltre ad associare erroneamente la cammalight al moto perpetuo, e` che il meccanismo non riuscirebbe neppure a completare un giro di rotazione.

In realta` per funzionare la cammalight deve percorrere solo 20 gradi su 360 perche` ogni ad ogni 20 gradi si ripropone lo sbilanciamento iniziale, misurabile come detto prima, ma ad una velocita` non piu` uguale a zero e sempre in aumento.

Ovviamente i 20 gradi indicati sono in funzione delle 18 masse rappresentate nel modello.

Nel caso si costruisse una cammalight a 36 masse lo spostamento minimo si ridurrebbe a soli 10 gradi per ritornare allo sbilanciamento iniziale.

Come ho avuto gia` modo di dire la leva presenta caratteristiche interessanti ma poco note in quanto non fondamentali per il suo uso quotidiano.

In effetti spesso neppure ci accorgiamo di utilizzare una leva ma sappiamo per esperienza come utilizzarla.

 

Se la cammalight non potesse funzionare la leva rappresentata nel disegno precedente non produrrebbe nessun effetto rimanendo perfettamente immobile.

In realta` la leva in questione, lasciata libera di muoversi, portera` il braccio di destra verso il basso, accelerando sempre piu` perche` sottoposta, senza soluzione di continuita` alla forza di gravita`.

Ovviamente anche la massa di sinistra o di resistenza subira` la stessa accelerazione in negativo ma, come ampiamente spiegato nel post relativo alla macchina teorica, in misura minore e in proporzione alla distanza delle masse dal fulcro.

Se nel disegno precedente le masse, ad esempio, tutte di 1 kg, poste a 20cm dal fulcro quelle di sinistra o resistenza e quelle di destra o potenza poste a 60 cm dal fulcro possiamo calcolare facilmente che 1 sola massa di potenza serve per mantenere in equilibrio la leva mentre le altre 2 concorreranno ad ottenere il surplus energetico, sotto forma di energia cinetica, che consento alla cammalight di funzionare.

In questo caso se la massa di potenza, partendo dal punto piu` alto, raggiunge il punto piu` in basso in 1 secondo viaggera` alla velocita` di 1,884 metri al secondo.

Contemporaneamente la massa di resistenza partira` ovviamente dal punto piu` basso e raggiungera` il punto piu` alto sempre in 1 secondo ma viaggiando ad una velocita` di 0,628 metri al secondo.

Applicando la formula dell`energia cinetica (Ec=m/2*v al quadrato) otteniamo che:

3/2*0,628*0,628=0,591576 (energia cinetica negativa espressa dalle masse di resistenza)

3/2*1,884*1,884=5,324184 (energia cinetica positiva espressa dalle masse di potenza).

Ovviamente al variare della velocita` la proporzione tra energia cinetica negativa e positiva sara` sempre uguale come spiegato nel post della macchina teorica ma la quantita` di energia utilizzabile nella cammalight per la conversione in energia elettrica sara` tanto maggiore quanto piu` elevata sara` la velocita` di rotazione del dispositivo.

Ad una velocita`, ad esempio, di 6 metri al secondo delle masse di potenza avremo il seguente risultato:

3/2*2*2=6 (energia cinetica negativa espressa dalle masse di resistenza)

3/2*6*6=54 (energia cinetica positiva espressa dalle masse di potenza)

Ricordando che in questo caso le masse di resistenza viaggiano ad una velocita` di 2 metri al secondo.

La proporzione tra energia negativa e positiva e` sempre uguale ma a parita` di peso delle masse avremo una quantita` di energia utilizzabile maggiore.

Per quanto detto appare chiaro il fondamentale ruolo che assume la velocita` per il funzionamento della cammalight e, ricordiamo, che, in assenza di “carico” al fulcro, il dispositivo continuera` ad accelerare fino al limite strutturale meccanico.

La velocita`, inoltre, fa sprigionare all` intero dispositivo e alle masse la forza centrifuga, che una parte del meccanismo si occupa di favorire, che viene utilizzata in modo indiretto come volano generale e in modo diretto, sfruttando il principio di inerzia, come una sorta di “post bruciatori” nella fase iniziale di spinta della prima fase di risalita delle masse.

Molti hanno definito criticamente la cammalight  con i piu` disparati aggettivi in nome di una scienza che, sicuramente, neppure conoscono.

Come da titolo del post vi sono evidenze empiriche, teoriche e matematiche, che la fisica spiega, quantifica e giustifica attraverso leggi che la cammalight non viola ma che utilizza in modo fino ad ora impensato attraverso l` uso della leva dinamica, fulcro di tutto il meccanismo.

Rosario Cataudo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CAMMALIGHT BASIC

Il disegno precedente, realizzato dall'amico Franco di Terni, che ringrazio sentitamente, ci mostra una macchina semplice e già realizzata, della quale saranno mostrate alcune foto, con la quale è possibile verificare lo sfruttamento del 35% della forza di gravità così come esposto nel post precedente.
La macchina è composta da 2 dischi di uguale diametro, sospesi da terra su un sostegno in legno, imperniati con cuscinetti a sfera e collegati da una catena di trasmissione con 2 corone di diametro differente rispecchianti i 65/100 di differenza come descritto nel post precedente.
I dischi sono forati al bordo ogni 5 gradi ma a sx i bulloni di sostegno delle masse sono inseriti ogni 15 gradi mentre quelli di dx ogni 10 gradi.
In questo modo il meccanismo è in equilibrio solo quando sul disco di sx viene inserita una massa di 65 unità mentre nel disco di dx, alla stessa distanza dal fulcro (vedi post precedente), viene inserita una massa da 100 unità.
Questa differenza si rende necessaria per bilanciare il rapporto di riduzione di 65/100 delle corone che fanno si che i 2 dischi girino a velocità differenti e con lo stesso rapporto.
Ottenuto questo equilibrio è possibile simulare il funzionamento della macchina teorica in quanto il disco di sx si comporta come la parte sinistra della macchina teorica con un andamento, però, sinusoidale anziché lineare, ma di uguale rendimento finale.
Sappiamo, infine, che l'applicazione della leva nella macchina teorica ci restituisce, visto il rapporto di 65/100, una differenza di spinta della massa del 35% che possiamo applicare al disco di dx per la verifica.
A questo punto la massa montata sul disco di sx nel punto più basso "B" percorrerà i 180 gradi, per raggiungere il punto più alto "A" quando la massa montata sul disco di dx nel punto più alto "A" avrà percorso solo 117 gradi verso il punto più basso "B".
A questo punto basta togliere la massa dal disco di sx e sostituire la massa di dx con una massa di 100 unità e otterremo una spinta "libera" per i restanti 63 gradi utilizzabile per la conversione e che rappresentano il rendimento della cammalight.
Sebbene per la costruzione della macchina siano stati utilizzati ingranaggi e catena di trasmissione sovradimensionati grazie all'utilizzo di normali cuscinetti a sfera è stato possibile evidenziare come gli attriti siano realmente ridotti al minimo funzionale non impedendo, di conseguenza, il funzionamento del dispositivo.

 

Vista frontale della Cammalight Basic

Dettaglio del disco di dx montato su corona da 36 denti.

Dettaglio del disco di sx montato su corona da 24 denti.

Dettaglio dei cuscinetti di sostegno e della catena di trasmissione.

CAMMALIGHT

 

macchina teorica

 

Da molti secoli, studiosi e semplici appassionati, sono stati, e sono tutt’ora, impegnati nel tentativo di ottenere energia dalla forza di gravità.

 

Ma è possibile ottenere energia dalla forza di gravità?

 

La risposta è si!

 

Dimostreremo, nel corso di questa esposizione, come sia possibile ottenere energia dalla forza di gravità in osservanza alle leggi della fisica.

 

Ricordiamo che una delle più importanti leggi della fisica ci dice che l’energia non si crea ne si distrugge ma può essere trasformata.

 

Una massa che cade, e, quindi, sottoposta all’accelerazione della forza di gravità, produce energia cinetica che, come scritto in precedenza, può essere trasformata, ad esempio, in energia elettrica.

 

Osserviamo il disegno seguente.

 

Abbiamo tracciato un percorso di caduta di una massa qualsiasi dal punto A al punto B.

 

Per sfruttare il lavoro svolto dalla massa in caduta è necessario che l'energia cinetica generata sia sufficiente a riportare la massa al punto di partenza lasciandone ancora una parte disponibile per altri utilizzi.

 

Appare chiaro che riportare la massa al punto di partenza attraverso lo stesso percorso, anche in assenza di attriti, comporta l'impiego della stessa quantità di energia generata e, di conseguenza, non vi sarebbe alcuna possibilità di ottenere un qualsiasi residuo di energia.

 

Pertanto, per raggiungere il nostro scopo, dobbiamo necessariamente differenziare il percorso di discesa dal percorso di risalita.

 

 

Nel disegno seguente identifichiamo questo nuovo percorso da A a B attraverso una semicirconferenza.

 

Come possiamo osservare nel disegno seguente, in entrambi i casi, le masse partite dal punto A scendono alla stessa altezza, al punto B ma, nel secondo caso, attraverso un percorso più lungo.

 

 

Utilizzeremo quindi il percorso più breve, perpendicolare al suolo, per far risalire la massa da B a A mentre il percorso semicircolare sarà utilizzato per far scendere la massa da A a B.

 

Prima di procedere con l'esposizione occorre sottolineare che la fisica ci dice che la forza gravitazionale ha un'interessante proprietà: il lavoro da essa compiuto per portare un corpo da una quota più alta a una più bassa non dipende dal cammino percorso, ma soltanto dai punti iniziale e finale; una forza per la quale il lavoro non dipende dal particolare percorso seguito, ma solo dai suoi estremi, è detta forza conservativa.

 

Questa proprietà non è applicabile al nostro caso perché per riportare una massa alla quota iniziale utilizzeremo una seconda massa identica vincolata alla prima attraverso una macchina semplice: la leva.

 

 

 

La leva è una macchina semplice che tutti conosciamo ma alcune caratteristiche richiedono una osservazione più approfondita.

 

Osserviamo il disegno seguente.

 

Il disegno raffigura una leva, sospesa da terra attraverso il fulcro, in due diverse angolazioni, 45° e 90° con la massa di resistenza (MR) alla estremità del braccio di resistenza e la massa di potenza (MP) alla estremità del braccio di potenza.

 

La circonferenza tratteggiata, più piccola, rappresenta il percorso compiuto dalla massa di resistenza mentre la circonferenza a linea continua, più grande, il percorso compiuto dalla massa di potenza.

 

In questo caso, essendo il braccio della potenza più lungo del braccio della resistenza, la massa di potenza scenderà mentre la massa di resistenza salirà.

 

Nel disegno, inoltre, abbiamo proiettato, perpendicolarmente al suolo, i baricentri delle masse e il fulcro per ottenere una seconda misura della distanza dei baricentri dal fulcro.

 

Da qui in avanti, parlando della distanza della massa di resistenza e di potenza, dal fulcro, faremo riferimento alle misure ottenute con le proiezioni perpendicolari.

 

Posta a 100 unità la lunghezza del braccio di potenza e a 65 unità la lunghezza del braccio di resistenza possiamo osservare quanto segue:

 

-        la proporzione delle distanze proiettate perpendicolarmente sarà sempre costante seguendo il rapporto di 65/100;

-        posto a 1000 unità il peso delle masse, la differenza di “spinta”, operata dalla massa di potenza, sarà sempre di 350 unità, anch'essa quindi in rapporto di 65/100 in quanto per il calcolo della leva 650 unità sono necessarie ad equilibrare la spinta della massa resistente.

-        le masse, sottoposte alla forza di gravità, subiranno un'accelerazione costante, negativa la massa di resistenza, positiva la massa di potenza, ma sempre in proporzione di 65/100, la massa di resistenza, cioè, avrà una velocità minore rispetto alla massa di potenza in rapporto, appunto, di 65/100.

 

 

Poniamo adesso la distanza da A a B pari a 200 unità.

 

La scelta della misura del braccio della resistenza non è casuale, ma, rappresenta la soglia minima per ottenere una semicirconferenza la cui lunghezza sia appena maggiore della distanza che vogliamo coprire da B ad A.

 

Per quanto appena esposto possiamo affermare che una macchina in grado di convertire la forza di gravità in energia cinetica non può avere un rendimento superiore al 35%.

 

Un'altra interessante caratteristica della leva è che la sua azione può essere trasferita ad un'altra macchina, un'altra leva o un meccanismo ad ingranaggi, ad esempio, formando con questi ultimi  ulteriori macchine, più articolate, ma aventi inalterate tutte le peculiarità sopra descritte.

 

Osserviamo il prossimo disegno.

 

La macchina di sinistra è composta da 2 ingranaggi, sempre sospesi da terra, il cui raggio è uguale alla distanza del braccio di resistenza dal fulcro (vedi proiezione a destra), collegati tra loro da una catena di trasmissione e collegati, inoltre, sempre da una catena di trasmissione, ad un terzo ingranaggio, di uguali dimensioni, solidale alla leva di destra, il cui centro coincide con il fulcro.

 

L'azione di spinta della leva della macchina di destra, sempre con le proporzioni indicate prima, di 65/100, viene trasferita, grazie alla trasmissione, agli ingranaggi di sinistra, per cui la massa di spinta scende e la massa di resistenza sale.

 

La caratteristica principale di questa macchina è che gli ingranaggi sono a raggio variabile, da 0 a 65 unità di misura.

 

La costruzione di una macchina con una caratteristica simile sarebbe impegnativa da realizzare per qualsiasi progettista ed essendo utile solo ad una dimostrazione matematica ci limitiamo ad una sua descrizione puramente teorica.

A questo punto il funzionamento della macchina teorica dovrebbe essere intuitivo ma, per completezza espositiva, vedremo come la massa di potenza è in grado di sollevare la massa di resistenza dal punto più basso B ad oltre il punto più alto A e precisamente a 204,1 unità di misura.

 

 

 

 

Osserviamo il disegno seguente.

 

La massa di potenza si trova nel punto più alto A e la massa di resistenza si trova nel punto più basso B.

 

Gli ingranaggi hanno tutti raggio 0.

 

Osserviamo adesso il disegno seguente.

 

La massa di spinta, adesso, ha compiuto un percorso pari a 20° e gli ingranaggi, gradualmente, sono passati da un raggio di 0 unità ad un raggio di 22,23 unità, ricordando che questo raggio è in proporzione di 65/100 rispetto alla distanza del braccio di potenza dal fulcro (proiezione) che misura adesso 34,2 unità.

 

Il braccio di potenza ha quindi effettuato un percorso lineare di 34,88 unità di misura che in proporzione di 65/100 corrispondono ad un movimento lineare, di risalita, di 22,67 unità di misura del braccio di resistenza.

 

 

 

Il disegno seguente ci mostra la macchina quando il braccio di potenza ha compito un percorso di 90°.

 

La massa di potenza ha percorso 157 unità di misura mentre la massa di resistenza ne ha percorso 102,05 in altezza e gli ingranaggi hanno raggiunto gradualmente il raggio massimo di 65 unità di misura.

 

 

  

Osserviamo adesso, nel disegno seguente, la macchina, quando il braccio di potenza ha percorso 160°.

 

 

 

La massa di potenza ha percorso 279,1 unità di misura mentre la massa di resistenza ne ha percorso 181,42 in altezza e gli ingranaggi sono ritornati gradualmente ad un raggio di 22,23 unità di misura.

 

 

 

  

Il prossimo disegno ci mostra la macchina con il braccio di potenza che ha percorso 180°

 

La massa di potenza ha percorso 314 unità di misura mentre la massa di resistenza ne ha percorso 200,41 in altezza e gli ingranaggi hanno nuovamente raggio 0.

 

Abbiamo raggiunto e superato il punto A di inizio caduta della massa ricordando anche che la massa di spinta non ha esaurito tutta la sua energia cinetica ma, anzi, raggiunge il punto B, superandolo, grazie alla velocità imposta dall’accelerazione costante della forza di gravità operata sui 65/100 del peso della massa lungo l’intero tragitto dal punto A al punto B,

 

 

 

 

 

 

La cammalight sfrutta questo residuo di energia per funzionare.

 

La cammalight è un dispositivo, esclusivamente meccanico, che converte la forza di gravità in energia elettrica con un rendimento del 15% rispetto al 35% della macchina teorica a causa dei naturali attriti presenti nel meccanismo, seppur ridotti al minimo grazie all'adozione dei cuscinetti a sfera.

 

Un dispositivo cammalight del diametro di 4 metri monta 18 masse cilindriche del peso di 6500 kg ciascuna consentendo una produzione ininterrotta di oltre 300 Kw di energia elettrica.

 

Il disegno seguente ci mostra il modello matematico di riferimento della cammalight.

 

In una prossima esposizione presenteremo altre caratteristiche particolari della cammalight accennando brevemente alla storia che, lunga di secoli, ci ha portati fin qui.

 

Un particolare ringraziamento a quanti mi hanno sostenuto con passione e fiducia.

 

Rosario Cataudo

SPUNTI DI RIFLESSIONE SULLA CAMMALIGHT

- meccanismo di sollevamento delle masse -

                     

Nel disegno postato possiamo notare alcuni elementi che concorrono al movimento di sollevamento delle masse nella cammalight.
Distinguiamo una cremagliera orientata verso l'alto, la ruota dentata che rappresenta una massa cilindrica e l'orientamento della forza di spinta iniziale che si manifesta nella parte iniziale della risalita delle masse e nella parte finale quando, cioè, i bracci della cammalight si avvicinano ad una posizione perpendicolare rispetto al suolo.
Sono questi due momenti, del movimento di sollevamento, infatti, dove la risultante delle forze, si trasforma in modo efficace allo scopo della cammalight.
Nella parte centrale della risalita, invece, la forza applicata alle masse, dai bracci della cammalight, è naturalmente di spinta verso l'alto e quindi non interessata dalle osservazioni seguenti.
Quando all'ingranaggio, come nel disegno, applichiamo una forza di spinta alla ruota dentata, anche se perpendicolare all'orientamento della cremagliera, avremo 3 possibili momenti in relazione al punto di applicazione della forza.
Ricordando che la cremagliera, nel nostro esempio, è posizionata perpendicolarmente al suolo, se applichiamo una forza sotto il baricentro della ruota, questa si sommerà alla forza di gravità favorendo la caduta della stessa.
Se la forza viene applicata in direzione del baricentro essa verrà "scaricata" totalmente sulla cremagliera lasciando di fatto invariata la posizione della ruota dentata.
Se invece la forza verrà applicata al di sopra del baricentro della ruota, grazie agli ingranaggi, la risultante della forza applicata si orienterà verso l'alto costringendo di fatto la ruota a "cadere verso l'alto".
Ovviamente nei tre differenti momenti descritti la forza deve essere sempre sufficiente a contrastare la forza di gravità, gli attriti, seppur minimi, e nel caso del terzo momento a sviluppare il movimento di sollevamento.
Per quanto infine già detto nei post precedenti e in funzione della velocità di rotazione della cammalight le masse scaricheranno sulla cremagliera (binario esterno del meccanismo) tutta la forza centrifuga accumulata nel percorso di potenza concorrendo attivamente al sollevamento delle masse in fase di resistenza.
Grazie al pattino di sostegno/scorrimento delle masse e alla forma ellittica del binario principale, unitamente alla applicazione dinamica della leva, il movimento rotatorio della cammalight risulta sempre omogeneo e in accelerazione costante graduale anche perché, ricordo, che è la stessa struttura della cammalight che si comporta come un volano tradizionale.
A questo punto occorre anche sottolineare che il binario principale, a differenza della cremagliera dell'esempio, non è verticale, ma è più un piano inclinato, seppur ellittico, dove la forza necessaria al sollevamento, di conseguenza, è minore rispetto all'esempio riportato favorendo il meccanismo di caduta verso l'alto della massa.
Con questo post abbiamo in pratica affrontato tutti gli aspetti teorici legati alla cammalight ed è possibile a questo punto poter determinare come questo dispositivo sia assolutamente legato alle leggi della fisica, che non viola, sia in termini di semplicità che di potenza.

Rosario Cataudo

SPUNTI DI RIFLESSIONE SULLA CAMMALIGHT

- simulazione cammalight a due masse -

 

 

 

 

Nel video postato, realizzato dall'amico Mostromagnetico, che ringrazio per la collaborazione, è possibile vedere il movimento delle masse attraverso una semplice simulazione.
Da questa animazione è possibile osservare come la massa in fase di spinta o potenza sia sempre più distante dalla massa in fase di risalita o resistenza, ovviamente tranne il punto neutro in cui entrambe le masse sono perpendicolari al suolo, ricordando che le distanze devono essere misurate sulle perpendicolari passanti per le masse e proiettate parallelamente al suolo.
Sebbene il profilo del binario cammalight non sia fedele nella forma e nelle dimensioni al modello descritto nel post iniziale è possibile ugualmente seguire l'evoluzione delle masse vincolate dal binario e sottoposte all'azione della leva dinamica.
Come ho già avuto modo di dire, comunque, implementando già una terza massa, la cammalight non ha più nessun punto di equilibrio per cui si avrà costantemente lo sbilanciamento del moto circolare.
Sebbene questo video non vuole rappresentare una proiezione specificatamente tecnica del dispositivo sarà utile per introdurre il prossimo post nel quale potremo osservare come e perchè la leva dinamica costringe le masse a "cadere verso l'alto" in relazione alla risultante delle forza in gioco.

Rosario Cataudo
 

 

 

SPUNTI DI RIFLESSIONE SULLA CAMMALIGHT

 

– costi e benefici –

Lo scopo di questa riflessione non è quello di schierarsi pro o contro una fonte di produzione energetica classica sebbene sia indubbio che produrre energia elettrica a impatto ecologico zero sia ormai imperativo soprattutto se economicamente conveniente .

Di conseguenza è possibile analizzare i costi/benefici di una centrale cammalight solo se paragonati a una centrale nucleare.

Allo stato attuale il nostro paese, teoricamente, dovrebbe essere autosufficiente per la produzione di energia elettrica in quanto la potenza massima erogabile da tutte le nostre centrali è di circa 120 Gw contro una richiesta massima di circa 60 Gw registrata nell’estate del 2007.

Malgrado tutto, però, siamo costretti per vari motivi ad importare dall’estero circa il 15% del fabbisogno energetico e, nel prossimo futuro, inoltre, sono previsti aumenti della richiesta energetica di circa il 20%.

Lo scenario attuale quindi ci induce a riflettere su come aumentare la produzione di energia elettrica premesso che le fonti alternative non riusciranno a coprire la richiesta ne tantomeno ad abbassare i costi di produzione.

L’energia elettrica prodotta con il nucleare non è certo la più economica perché non si tiene conto, di norma, nelle analisi diffuse, di quanto inciderà lo smaltimento futuro delle scorie.

A parte questo dettaglio non di poco lo stesso costo di realizzazione di una centrale nucleare nei confronti di una centrale cammalight è praticamente doppio.

Nel tempo, inoltre, una centrale nucleare, deve necessariamente monitorare la sicurezza dell’intera struttura con costi di manutenzione non indifferenti mentre una centrale cammalight in quanto a manutenzione richiede praticamente la sola sostituzione dei cuscinetti a sfera, unico elemento di usura di tutto il dispositivo.

Una centrale nucleare che produce quindi una potenza di circa 1'000 Mw ha un costo di realizzazione di circa 10 miliardi di euro al quale vanno sommativi i costi annuali per l’acquisto del carburante nucleare, della manutenzione elevata al grado di sicurezza per questo tipo di impianti e per lo smaltimento dei rifiuti.

Un ultimo costo che si omette anche perché difficilmente calcolabile è quello relativo allo smantellamento di una centrale a fine ciclo produttivo e alla bonifica di tutta l’area della centrale.

Di contro una centrale cammalight ultimata la realizzazione, come già detto, necessita della manutenzione ordinaria relativa alla sostituzione delle parti soggette ad usura come i cuscinetti a sfera.

In caso di eventuale danneggiamento della struttura, a causa di un sisma, ad esempio, tutte le parti meccaniche sono assolutamente riciclabili così come è possibile prevedere che per la realizzazione delle masse di spinta in ferro si potranno riciclare le immense riserve di materiali ferrosi già dismessi.

Da una prima analisi è possibile indicare sin da adesso che una centrale cammalight che produca 1'000 Mw di potenza avrebbe un costo dimezzato rispetto a una centrale nucleare e, a differenza di questa, l’ammortamento dell’intero impianto avverrebbe in appena circa 5 anni trascorsi i quali la produzione di energia elettrica avverrebbe a costi praticamente prossimi allo zero.

La natura stessa del dispositivo cammalight favorisce infine la possibilità di creare centrali più piccole da distribuire su tutto il territorio nazionale e collegate tra loro per evitare disastrosi black-out.

Con costi così bassi per la produzione di energia elettrica anche lo sviluppo di veicoli elettrici potrebbe decollare definitivamente contribuendo a diminuire drasticamente l’emissione di gas nocivi.

Come ho già avuto modo di sottolineare la disponibilità di energia elettrica a così buon mercato favorirebbe, paradossalmente, persino i produttori di petrolio perché ne prolungherebbe l’attività estrattiva, in quanto diminuirebbe, ma manterrebbe inalterati i margini di ricavo in quanto ne abbatterebbe drasticamente i costi di produzione.

Soprattutto il petrolio, finché sarà disponibile, avrà una sua insostituibile utilità anche se è assolutamente auspicabile che se ne limiti l’uso, come per le altre fonti energetiche da materie prime fossili, al minimo indispensabile.

 

Rosario Cataudo

SPUNTI DI RIFLESSIONE SULLA CAMMALIGHT

– brevi cenni storici sugli antenati della cammalight –

 

La cammalight può vantare illustri antenati che, sebbene non funzionanti, hanno affascinato per secoli studiosi e appassionati.

Tra tutti ricordiamo, per motivi storici, la macchina di Villard de Honnecourt e di Mariano di Jacopo, meglio conosciuto come il Taccola, e la macchina a ballotte di Leonardo da Vinci in omaggio alla sua indiscutibile genialità.

Grazie alla bravura di Gaetano D’amico e ai suoi splendidi disegni che seguono, possiamo tuffarci, con ammirazione, in un passato che, seppur lontano, ritorna prepotentemente di attualità.

 

Tutti di forma circolare questi meccanismi hanno in comune anche il movimento delle masse di spinta inefficace e l’assenza di un dispositivo esterno al disco in grado di veicolare le masse su un percorso ben definito.

Inoltre sono anche antecedenti alla teoria di Newton sulla forza di gravità e da qui l’erronea associazione al moto perpetuo, che, ricordiamo, irrealizzabile secondo la definizione della fisica universalmente riconosciuta.

Discorso a parte meritano le ruote di Johann Ernst Elias Bessler, anche conosciuto con lo pseudonimo di Orffyreuss, che secondo autorevoli fonti storiche, erano assolutamente funzionanti.

Di questi meccanismi però si sa ben poco perché distrutti tutti dallo stesso inventore che, sebbene contemporaneo di Newton, non fece alcun cenno alla forza di gravità alimentando ulteriormente l’equivoco sul moto perpetuo.

Un po’ in tutto il mondo, a conferma di quanto sia entusiasmante questo argomento, vi sono parecchi tentativi di replica delle ruote di Bessler basate sulle scarne informazioni arrivate fino a noi.

Tra i meccanismi recenti citiamo per tutti la ruota del francese Aldo Costa che dimostra come sia, in definitiva, abbastanza semplice sbilanciare il moto circolare e produrre un surplus di energia cinetica.

La ruota di Aldo Costa evita gli errori dei meccanismi storici utilizzando un dispositivo esterno di veicolazione delle masse che eseguono un percorso di posizionamento ideale ma espone le masse all’azione della forza centrifuga che in fase di ritrazione erode parecchia energia quando la ruota acquisisce velocità annullando di fatto il vantaggio acquisito con lo sbilanciamento.

Nel realizzare questa ruota dal diametro di circa 17 metri Aldo Costa si è focalizzato sulla dimostrazione dello sbilanciamento del moto circolare più che sulla potenza erogabile e per quanto esposto in precedenza la ruota, praticamente, funziona paradossalmente, a bassa velocità.

Il disegno seguente si riferisce al modello matematico statico associato alla ruota di Aldo Costa attraverso il quale si possono facilmente eseguire eventuali verifiche sulla quantità di surplus iniziale erogabile.

 

 

La cammalight eredita dai suoi antenati la forma circolare e i principi base di funzionamento implementando il binario ellittico che risolve tutti gli errori costruttivi dei suoi predecessori consentendo inoltre l’utilizzo di masse di notevoli dimensioni e peso in grado di fornire una eccezionale potenza in rapporto alle dimensioni finali come sottolineato nel post iniziale di presentazione.

 

Rosario Cataudo