LO DICHO, NOS HABÍA QUEDADO MAL EL BALANCE DE TORQUES:
Falto evaluar un componente de Fuerza antihoraria (la de la banda de transmisión metálica) por una parte esto nos favorece , pero hay un error al asumir que las fuerzas en las bandas exteriores de los cajones son completas (F1 y F2), tanto F1 como F2 se ejercen en el centro de los cajones, luego cada una de estas se reparte a la mitad en cada extremo de cada banda exterior es decir; F1/2 y F2/2 que sumadas dan F1 ó F2 (F1=F2), lo que nos mata las posibilidades de éxito como veremos mas adelante en el Balance, además de dividirla en 3 por aumentar su velocidad tres veces (porque la velocidad dentro de la cuna es tres veces mayor a la velocidad lineal ascendente o descendente de los cajones). También no es un octaedro (8 lados) si no un hexágono (6 lados) aunque esto no afecta significativamente.
Nuevamente haciendo el Balance nos da:
g = gravedad
R0= Densidad del agua
R= radio del eje octagonal o interno de la cuna
H= altura del cajón
F1=Fuerza del peso de agua lado izquierdo del prototipo
F2=Fuerza de empuje del aire columna derecha del prototipo
F3= Fuerza debido a la comuna hidrostática = F1+(Ro*g*H)A
A=área de un cajón a la cual se ejerce la fuerza F3 debido a la presión hidrostática.
L3= Distancia de F3 al centro de giro
L1=Distancia e F1 al centro de giro
L2=Distancia de F2 al centro de giro
RE=Radio exterior de la cuna.
FR = Fuerza por ficción
FN = Fuerza neta de empuje para el movimiento
RE=3H+R
H=2(3.1416)R/8 ó H´=2*(3.1416)R´/6
R=1.273237 H
F1=F2
L1=1.5H+R
L2=L1=L3
Haciendo un Balance de torques:
R*(F1 /2+F2 /2)+RE*(F1 /2+F2 /2)/3- F3*L3 - FR. RE = FN.L1
R*(F1)+(3H+R)*(F1)/3-F1-Ro*g*H*A-FR.RE = FN. (1,5 + 1,273 H)
Reemplazando valores R=1.273237 H, y RE=3H+R y F3= F1+(Ro*g*H) A ó de forma aproximada F3=F1 y F1=F2, asumiendo que todos los cajones del lado derecho se encuentran llenos de aire, se tienen muchos cajones (mas de 1000 cajones en cada columna) y dándole un valor de H=1 (supuesto) tenemos:
1.27 F1+ F1 + 1,27F1/3 - 4,27 F1 - FR.4,273 = FN. 2,773
3,54 F1 - 4.27 F1 - FR.4,27 = 2,77 FN
Como quien dice con este diseño el prototipo solo nos sirve solo para adorno porque la fuerza de empuje (combinada) para este diseño no supera a la fuerza contraria (debido a la Fuerza de la presión hidrodinámica, F3).
En resumen el diseño del prototipo Salazar-Salaya No 3 al igual que No 2 no funcionarían. Sin embargo "la constancia vence lo que la dicha no alcanza" parte de sus diseños nos sirven para rediseñarlo o hacer un nuevo diseño donde la fuerza de empuje (combinadas) supere en por lo menos al doble de la fuerza contraria F3 como se supone ó aparentemente se ve a simple vista en el modelo. No se trata de una ilusión o alucinación momentánea, en la pirática se puede llevar a cabo, solo que la robustez mecánica de encauzamiento Integral en las modificaciones No2 y No3 no fueron las mas adecuadas.
Todo esto sirve para corregir los errores y re-diseñar no la última modificación si no la primera modificación que verdaderamente funcione (por lo menos mediante demostración teórica). Esta modificación la llamaremos "Modificación Salazar-Salaya No 4", esta a diferencia de las otras si funcionara mediante una demostración teórica. Su diseño corrige los errores anteriores solo hay que modificar ligeramente la forma de los cajones o acondicionarlos mediante un accesorio, también el prototipo llevara dos grandes ruedas giratorias (una a cada lado) como parte de la cuna, cuyo centro es el eje octagonal o hexagonal. Las ruedas grandes que giran convierten a la cuna en una cuna semi-movil (movil en las caras laterales). Estas Ruedas grandes llevan en sus extremos radiales unos ganchos o piezas metálicas (tornillos) espaciados con una distancia igual a los espaciamientos que forman los cajones dentro de la cuna a nivel del radio externo ó radio de las ruedas grandes. Estos tornillos o piezas metálicas al girar las ruedas grandes hacen contacto con las pequeñas aletas laterales de los cajones que se encuentran a una distancia de un radio de las ruedas grandes. El prototipo además debe llevar las bandas exteriores diseñadas en los prototipos anteriores No2 y No3 para darle una estabilidad a las fuerzas F1 y F2. De esta forma se garantiza que los torques de las fuerzas de empuje conjuntas empujen al cajón problema y supere la Fuerza de la presión hidroestática (F3).
Otra modificación necesaria o complementaria para garantizar todo el torque de las fuerzas de empuje complementarias (empuje F2 y peso del fluido F1) a una distancia de (R+1.5H) y transferirlas mediante las ruedas grandes y estas a su vez a las piezas metálicas o tornillos que arrastran a los cajones dentro de la cuna para vencer sobre todo F3, es colocarle o insertarle unas varillas cortas pero profundas al eje de madera, bien sea atravesadas (si es un octaedro por lo de la simetría) con un taladro ó tornillos alrededor del cilindro del eje hexagonal o octagonal, estas tornillos o varillas cortas entraran en unos orificios que deben llevar tanto la banda metálica como la pared trasera de los cajones guardando su respectiva simetría. De esta forma a medida que los cajones pasan por el eje de giro las varillas cortas o tornillos entran por la banda metálica y entran también en la pared trasera de los cajones. De esta manera se garantiza que ninguno de los extremos del cajón problema vaya ha ceder cuando enfrente la fuerza hidrodinámica F3. Las grandes Ruedas van revestidas por la parte interna, pues estas forman parte de la cuna semi-movíl. El centro de cada Rueda grande tiene una orificio de forma hexagonal o octagonal y encaja o penetra dentro de la forma del respectivo eje. También las ruedas encajan con las pequeñas aletas que llevan los cajones. Los cajones con las aletas tienen forma de una "T" acostada, el cuerpo de la T esta formado por el cajón y los extremos de la T (parte de arriba) serian las pequeñas aletas. La forma de la otra parte de la cuna de momento sería fija y es en forma de “U” con sus extremos muy cortos y doblados hacia a dentro, de tal forma que forma dos canaletas una grande semi circular por donde se deslizan parte de los cajones y otra pequeña lateral hacia dentro de la cuna, a lo largo del semicírculo y en dirección del movimiento de los cajones. La parte interior de las dos canaletas que forman la sección de la cuna rígida o no móvil se encuentran revestidas con sellos (de espuma de poliuretano revestidas con un plástico), al igual que el resto de la cuna (la sección móvil de la cuna) las caras interiores o espaldar de las dos grandes ruedas que forman las paredes laterales de la cuna semi-movil. Luego les mando el Dibujo lo importante es que este diseño Modificación Salazar-Salaya No 4” si funciona mediante demostración teórica, porque se garantiza una verdadera “Robustez Mecánica de Encauzamiento Integral” (RMEI).
La demostración teórica es sencilla, se trata de una sumatoria de torques que sería:
Para 9 cajones en cada columna F3 = F1+ (1/ (9 +1) ) F1
F1*(R+3H)+F2(R+3H)-F3 (R+3H)- FR.RE = FN.L1
Como: F1=F2
2(R+3H) F1 – 1.1 F1 (R+3H) – FR.RE = FN .L1
(R+3H) 0.9 F1 – FR (R+3H) = FN.(1.5H+R)
Como la Fuerza de rozamiento FR es inferior al primer término relacionado con F1, el cual dependerá de la altura del prototipo ó número de cajones que tenga cada columna, entonces podemos ver claramente del Éxito de la modificación del “Prototipo Salazar-Salaya No 4”. Además de un gran potencial de transformación de la Fuerza de Gravedad en Energía útil. De esta forma vemos claramente que si existe una gran Fuerza Neta de impulso en sentido antihorario (prototipo visto de la forma tradicional).
Sigo con las indicaciones ó características del diseño del "prototipo Salazar-Salaya No 4" (El que si funciona):
Continuando con la drescripción del prototipo Modificado “Salazar-Salaya No 4”:
El prototipo Modificado “Salazar-Salaya No 4” posee, dos poleas grandes (una en cada eje, arriba y abajo) conectadas con un correa o banda por la parte exterior del tanque, en el tanque por donde sale el eje e abajo posee un rodamiento con su respectivo retenedor para no dejar salir el agua. Lo de las poleas en los ejes con su respectiva correa o banda es para garantizar toda la potencia del torque que se da en el eje de arriba debido al empuje y transmitirlo donde se necesita que es en el eje de abajo del prototipo.
La altura de la salida de la cuna del prototipo No 4, puede permanecer igual a la del prototipo original, pero se le debe hacer un hueco por la parte de abajo empezando la sección o compartimiento de salida de la cuna (compartimiento de compresión), esto es para garantizar un inundamiento controlado y como la cuna va hasta arriba el aire en este compartimiento no se saldrá, además que al entrar el agua en este compartimiento neutralizará la presión hidrostática que ejerce el agua a la salida de la cuna quedando solo una fuerza contraria debido a la presión hidrostática (en este compartimiento) que sería semejante a la fuerza de compresión que tendría que contrarrestar las demás fuerzas impulsoras (Peso del fluido de la columna izquierda + Empuje de la columna derecha).
Es de anotar que con solo abrir un hueco por debajo y al empezar el compartimiento de compresión, estaremos quitando una fuerza contraria que nos desfavorecería enormemente al movimiento del sistema a tal punto que nos pararía el movimiento del prototipo, como sucedería con el diseño original de Froilan.
La modificación del prototipo Salazar-Salaya No 4” se diferencia de los demás porque la forma de su eje es triangular. Es decir es un triangulo equilátero grande cuyos lados tiene la altura de un cajón y el tapón o sello para evitar el paso del agua se encuentra en la parte baja de la columna del lado izquierdo a una altura o nivel por debajo del centro del eje del prototipo. La entrada del aire en la cuna se encuentra ubicada a una altura o nivel de medio cajón por debajo del centro del eje, es decir justamente debajo del tapón o sello para no dejar pasar el agua desde la columna izquierda del prototipo a la cuna. La cuna tendría entonces solo dos compartimientos (el de admisión y el de salida) . De esta forma se lograría hacer entrar más aire a la cuna el cual sería comprimido a la mitad si se usara una altura de prototipo de 10 metros . Si se usa un prototipo de menor altura el aire en exceso escaparía por la columna derecha del prototipo. Del centro de cada triángulo equilátero saldrían ejes circulares de menor tamaño, En estos estarían colocadas las respectivas poleas. En dichos ejes circulares se aplicarían los diferentes torques señalados en los balances de momento.
Hay que anotar que a parte de los balances de momentos (torques), hay que hacer los balances macroscópicos de cantidad de movimiento. Puesto que la potencia que hay que aplicar para desalojar el agua del último compartimiento de la cuna generalmente a parte de ser mayor (dos veces en el diseño original de Froilan) se debe desalojar a una velocidad tres veces mayor y es aquí donde un diseño adecuado del prototipo prima o gana con respecto a los otros.
Hola a todos nuevamente:
Mas avances:
Continuando con la descripción del "Prototipo Modificado Salazar-Salaya No 4":
Es de anotar que se había dicho que la modificación del prototipo Salazar-Salaya No 4” se diferencia de los demás porque la forma de su eje es triangular. Pues bien un triangulo de eje hace más inestable la banda transportadora metálica, pues tocaría dejarla destemplada ó colocarle un tiempla cadenas (como en las motos), debido a la geometría irregular del eje. Por tanto una geometría mas simétrica y de pocos lados sería el cuadrado, lo importante es que en la cuna exista solo dos compartimientos uno de admisión y otro de expulsión, además de la ubicación del tapón del paso de agua de la columna izquierda del prototipo a la cuna y su secuencia de sellado (con respecto al cajón anterior) cuando el primer cajón entra a la cuna lleno de agua junto con más agua (detrás del cajón), así garantizamos más velocidad de cantidad de movimiento a la entrada de la cuna (lo que se nos traduce en mas fuerza de torque para un arco de 45 grados dentro de la cuna) y, lo cual favorecería el movimiento.
Igualmente la cantidad de volumen de entrada de aire a la cuna es importante, pues este será comprimido por la misma presión hidrostática al inundar la cuna en la última sección o compartimiento de salida de la cuna. Si el eje es un cuadrado cuando el primer cajón entra a la cuna y realiza un recorrido de arco de 90 grados, la cuna quedará exactamente dividida en dos arcos cada uno de 90 grados, la primera parte tendrá igual volumen de agua y de aire (cada uno ocupando un arco de 45 grados, es decir casi el doble del volumen de un cajón cada uno).
La segunda sección de la cuna (la de salida) al comprimirse el aire al volumen de uno de los cajones, obligatoriamente entra agua a la cuna por la parte de abajo por el orificio de inundación, se debe hacer uno o varios orificios de inundación en sentido del movimiento del prototipo (no de forma transversal al arco de la cuna) es decir, de forma casi tangencial al arco de la cuna en dirección del movimiento, de esta forma estaremos aumentando la cantidad de movimiento de entrada por la cuna (para favorecer el movimiento en sentido de izquierda a derecha). Finalmente el agua que se encuentra en este segundo compartimiento (que es mayor a la que entro en el primer compartimiento) de la cuna, es expulsada junto con el aire comprimido en el cajón de salida a la velocidad angular de giro del eje. En este proceso visualizamos que probablemente la velocidad de cantidad de movimiento a la salida de la cuna va hacer mayor que la velocidad de entrada de cantidad de movimiento a la entrada de la cuna (En el balance de masa o continuidad no hay acumulación, es decir, la masa que entra a la cuna es igual a la que sale de la cuna tanto de agua como de aire, lo que si cambia son las velocidades, presiones y duración de la velocidad, lo que hace descompasar el balance de la velocidad de cantidad de movimiento). Pero la fuerza del torque (arriba en el prototipo) la cual es transmitida por la banda (mediante poleas de igual tamaño en los respectivos ejes) al eje de abajo del prototipo, contrarrestará y superará la diferencia negativa, volviendo el balance favorable para el movimiento del prototipo.
Si se trabaja con alturas de prototipos superiores a los 10, 20, 30 metros el aire se comprimiría muchísimo más dentro de los cajones de salida, esto no es conveniente para nada, puesto que se perdería empuje, lo ideal es que estos se encuentre permanente llenos de aire ocupando todo el volumen de los cajones. Para garantizar una entrada de cantidad de aire a la cuna en estos casos se deben alargar mas los cajones, dejando constante la altura del cajón, es decir ,aumentar la relación; radio de la cuna/altura de un cajón.
Otros avances:
Continuando con la descripción del "Prototipo Modificado Salazar-Salaya No 4":
Con respecto a la válvula de entrada del aire a la cuna ¿cómo debe ser para que el agua que entra detrás del primer cajón que entra a la cuna no se salga?. Pues bien el agua que entra detrás del primer cajón que entra a la cuna lleva una velocidad lineal que luego se convierte en una velocidad de giro o angular al entrar a la cuna en dirección opuesta donde se encuentra el orificio por donde entra el aire o desde el cual el aire es succionado. El orificio de la entrada del aire debe estar en el techo de una sección de extensión o alargue de la cuna ubicada en la parte izquierda justamente debajo de la posición de entrada del primer cajón que se encuentra entrando a la cuna. El área del orificio donde está la válvula debe ser transversal al eje vertical la tapa puede ser de plástico con una articulación lateral (la tapa al ser menos densa que el agua subirá cuando el agua suba, y hace un sello con el techo para no dejar salir el agua). También la válvula puede ser similar a la utilizada en los compresores en la sección de compresión y admisión de aire, la forma puede ser de tipo sombrilla invertida donde al subir el eje hace sello para que el agua no salga. Al bajar el agua como el otro sello del cajón inmediatamente superior se encuentra tapando la entrada de agua de la columna izquierda del prototipo, obligara a bajar el eje de la sombrilla invertida haciendo que ingrese el aire al primer compartimiento de la cuna por succión desde la posición de un arco de 0 grados a 45 grados.
Bueno como esto es con cálculos
Una vez conocida la geometría del Diseño, queda como tarea realizar el balance macroscópico de velocidad de cantidad de movimiento, teniendo encuentra las diferentes entradas y salidas de materia (agua y aire) junto con sus condiciones de velocidad, arco ó duración, presiones, etc. (temperaturas no si lo consideramos estado estacionario isotérmico) de la cuna como sistema y la sumatoria de las diferentes fuerzas que favorecen y desfavorecen al balance para determinar si existe un desequilibrio permanente (no momentáneo como ocurre en la mayoría de los mpp) y así garantizar un movimiento cíclico permanente del prototipo.
También se podría aplicar un Balance Macroscópico de Energía mecánica (la Ecuación de Bernoulli) al sistema para visualizar su posible espontaneidad energética del prototipo y calcular su trabajo y su potencia.
Atentamente
Ramiro Augusto Salazar La Rotta
Después os mando el dibujo o diseño ya descrito anteriormente
"Prototipo Salazar-Salaya No 4".
Cálculo aproximado de un Análisis Cuantitativo:
Debo admitir que este modelo original de Froilan, así como sus
intentos de modificación, presenta un fallo teórico, en especial el modelo a
primera vista da la ilusión de funcionar al tener dos fuerzas iguales en una
dirección y únicamente otra fuerza contraria de iguales magnitudes a las demás,
existiendo un desequilibrio aparente. Pero la termodinámica o los balances de
energía nos hacen aterrizar al evaluar el trabajo o mejor la potencia necesaria
para sacar el cajón de la cuna con una velocidad por lo menos el doble con
respecto a como ascienden o bajan los cajones, si hacemos un simple balance
energético con respecto al tiempo, tenemos que: Potencia de entrada-Potencia de
salida= Potencia acumulada o libre, siendo la Potencia de entra =
F1bajadaxV1bajada+F2subidaxV2subida y la Potencia de Salida=
FhidrostáticaxVcajón dentro de la cuna.
Entonces como mas o menos V1=V2, pero la V cajón dentro de la cuna= 2 V2 ó V cajón cuna = 2 V1, además F1=F2=Fhidrostática., La Ecuación energética para determinar si hay energía libre o acumulada en el sistema sería:
Potencia de entrada-Potencia de Salida = Potencia libre ó acumulada, Reeplazando:
2F1xV1-2V1xF1 =Potencia libre o acumulada
0=Potencia libre o acumulada
Triste conclusión: el modelo Original de Froilan no tiene viabilidad teórica.
No importa que el modelo de Froilan se re-diseñe ejemplo un modelo redondo ó circular (dotado o provisto de un túnel que proteja y de apoyo a los cajones tanto al descender por el peso del agua como al ascender debido al empuje o fuerza de flotación) para que todas las velocidades sean iguales, pero las fuerzas tanto descendente (peso del agua en los cajones para una determinada altura del modelo circular) y la fuerza ascendente (empuje para un determinada altura del modelo circular) sus magnitudes se reducirían al multiplicarla por el seno o por el coseno del ángulo formado entre la línea tangente de la circunferencia del modelo y la vertical, para determinar las componentes verticales del peso, igual pasaría con la fuerza de empuje o ascendente al determinar las componentes de las fuerza de empuje para cada ángulo de giro ascendente se reduciría al multiplicar la Fuerza de empuje para cada altura, todo esto se debe sacar un promedio y sumarlos y multiplicarlo por la velocidad V1 que sería constante. Por otra parte la Potencia necesaria para vencer la resistencia sería la Fuerza hidrostática que permanecería invanriante (densidad x g x h) la cual se multiplicaría por la misma velocidad V1 (por ser un modelo circular perfecto) . Si aplicamos la fórmula del balance energético y aproximamos las fuerzas (de peso del agua y el empuje) a promedios tenemos que F1=F2 y Fhidrostática de resistencia=2F1 ó 2F2, entonces reemplazando tenemos que:
Potencia de entrada-Potencia de Salida = Potencia libre ó acumulada, Reemplazando:
2F1xV1-V1x2F1=Potencialibre o acumulada
0=Potencialibre o acumulada
Podriamos llegar a la triste conclusión: el modelo modificado de Froilan en forma de circulo, también no tendría viabilidad teórica.
Entonces como mas o menos V1=V2, pero la V cajón dentro de la cuna= 2 V2 ó V cajón cuna = 2 V1, además F1=F2=Fhidrostática., La Ecuación energética para determinar si hay energía libre o acumulada en el sistema sería:
Potencia de entrada-Potencia de Salida = Potencia libre ó acumulada, Reeplazando:
2F1xV1-2V1xF1 =Potencia libre o acumulada
0=Potencia libre o acumulada
Triste conclusión: el modelo Original de Froilan no tiene viabilidad teórica.
No importa que el modelo de Froilan se re-diseñe ejemplo un modelo redondo ó circular (dotado o provisto de un túnel que proteja y de apoyo a los cajones tanto al descender por el peso del agua como al ascender debido al empuje o fuerza de flotación) para que todas las velocidades sean iguales, pero las fuerzas tanto descendente (peso del agua en los cajones para una determinada altura del modelo circular) y la fuerza ascendente (empuje para un determinada altura del modelo circular) sus magnitudes se reducirían al multiplicarla por el seno o por el coseno del ángulo formado entre la línea tangente de la circunferencia del modelo y la vertical, para determinar las componentes verticales del peso, igual pasaría con la fuerza de empuje o ascendente al determinar las componentes de las fuerza de empuje para cada ángulo de giro ascendente se reduciría al multiplicar la Fuerza de empuje para cada altura, todo esto se debe sacar un promedio y sumarlos y multiplicarlo por la velocidad V1 que sería constante. Por otra parte la Potencia necesaria para vencer la resistencia sería la Fuerza hidrostática que permanecería invanriante (densidad x g x h) la cual se multiplicaría por la misma velocidad V1 (por ser un modelo circular perfecto) . Si aplicamos la fórmula del balance energético y aproximamos las fuerzas (de peso del agua y el empuje) a promedios tenemos que F1=F2 y Fhidrostática de resistencia=2F1 ó 2F2, entonces reemplazando tenemos que:
Potencia de entrada-Potencia de Salida = Potencia libre ó acumulada, Reemplazando:
2F1xV1-V1x2F1=Potencialibre o acumulada
0=Potencialibre o acumulada
Podriamos llegar a la triste conclusión: el modelo modificado de Froilan en forma de circulo, también no tendría viabilidad teórica.
Es triste después de tanto esfuerzo saber que un modelo no
funciona, pero más triste seria guardar la esperanza de algo infructífero. De
los errores se aprende para diseñar modelos más factibles de PMM.
Atentamente,
Ramiro Augusto Salazar la Rotta
cédula de ciudadanía No 91227727 de
Bucaramanga, Colombia.
Descripción total del prototipo modificado Salazar-Salaya No4" (El que si funciona).
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