Gyroscopische versnelling

De gyroscopische versnelling is een automatische versnellingsbak die gebruik maakt van de gyroscopische kracht of traagheid als drijvende kracht.

De blauwe assen zijn een in-gaande en uit-gaande as, dus een aandrijvende en een aangedreven as, de een verbonden met een motor (uw benen kunnen de motor zijn), de andere met het wiel of de machine die moet worden aan gedreven.
Wijs met de muis op de tweede en derde knop om het inwendige van het mechanisme te zien. In het centrum grijpen 4 kegel-vormige tandwielen in elkaar, draaiend om een assen-kruis.

Die blauwe assen zijn aan elkaar gerelateerd via het rode, tamelijk zware, tandwiel paar.
Dat rode tandwiel paar kan in zijn geheel wentelen rondom in- en uitgaande assen. Wijs met de muis op de eerste knop om die beweging te zien. De aangedreven as roteert nu niet.

De zware rode tandwielen gedragen zich als gyroscopen en dat betekent dat ze zich, als ze roteren, zullen verzetten tegen verandering van de richting van hun as.
Wanneer de kracht die nodig is om de as-richting van de rode gyroscopen te veranderen, groter is dan de kracht die nodig is om de aangedreven as te laten draaien, dan zal die laatste as gaan draaien zodat de machine wordt aangedreven.

De gyroscopen zullen, bij een bepaald toerental van de motor, zorgen voor een flexibele verbinding tussen motor en aangedreven as. Wanneer bijvoorbeeld een helling moet worden beklommen, zal het aangedreven wiel langzamer gaan draaien terwijl de kracht (het koppel) evenredig groter wordt. Het gyroscopen-paar wentelt dan natuurlijk ook (sneller) om in- en uitgaande assen.

De kracht die op deze manier kan worden overgedragen hangt af van de maximale rotatie-snelheid van de rode tandwielen, maar ook van hun massa.

Of dit versnellings-mechanisme ook praktische waarde heeft om bijvoorbeeld een auto aan te drijven, dat weet ik niet. Dat hangt vooral af van de massa van de benodigde gyroscopen, lijkt mij. Een te zware versnellingsbak heeft praktisch niet veel waarde natuurlijk.

Het versnellings-mechanisme kan overigens worden gemonteerd in een olie-gevuld (bol-vormig) omhulsel. Daardoor is een hoge rotatie-snelheid mogelijk, waardoor de massa van de wielen minder groot kan zijn.

Ik hoop dat de tekeningen en deze tekst duidelijk genoeg zijn.

GyroGear1. GyroGear2. GyroGear3.
GyroGear2a.

Ik zoek mensen die zulke versnellings-bakken kunnen bouwen. Kun je en wil je dat, schrijf me dan!?

Gyroscopische versnelling 2

Ik plaatste de Gyrogear (tekst en plaatjes boven) op mijn website in het jaar 2000. Maar pas onlangs (september 2005) ontving ik een email van iemand die schreef dat de Gyrogear niet werkt. Daarom de volgende extra uitleg.

Indien gebruikt in bijvoorbeeld een auto, kan het wijs zijn om de in-gaande as van de Gyrogear 'direct' te koppelen aan de kruk-as van de motor. The gyroscopische wielen maken dan altijd een minimum aantal toeren, als de motor loopt. De Gyrogear is dan altijd 'geladen' met een minimum hoeveelheid gyroscopische traagheid.
Maar dan is natuurlijk een koppeling nodig tussen Gyrogear en aangedreven auto-wiel. Die koppeling is alleen nodig bij het wegrijden uit stilstand.
Dus stel je de volgende situatie voor: U staat stil in een auto met Gyrogear. U hebt het koppelings-pedaal ingedrukt. De ontkoppelde motor maakt 5000 toeren per minuut, de gyroscopische wielen ook (of zelfs meer!). Elk gyroscopisch wiel heeft een massa van 10 kg (of 5 kg?) en een straal van bijvoorbeeld 15 cm (of 10 cm?). Langzaam haalt u uw voet van het koppelings-pedaal. Wat gebeurt er dan? Ik denk dat de auto gaat rijden en zal accelereren.
De gyroscopische wielen werken dan ook als vliegwielen. En als je een free-wheel mechanisme inbouwt, zodat de gyroscopen sneller kunnen spinnen dan de in-gaande as (maar niet langzamer natuurlijk), dan is het zelfs mogelijk om energie in de gyroscopen op te slaan, denk ik.

Eigenlijk is de Gyrogear een soort planetair transmissie systeem, met twee zonne-wielen (in-gaande en uit-gaande assen) en de gyroscopen als planeetwielen op een planeetwielhouder (het assen-kruis). De gyroscopische traagheid vormt dan een automatische en variabele rem voor de planeetwielhouder.
Met een echte (variabele) rem op de planeetwielhouder (de gyroscopen kunnen dan gewone kleine tandwielen zijn), zou veel energie (warmte) verloren gaan bij het remmen van die planeetwielhouder. Maar in the Gyrogear is elke overbrengings-verhouding tussen in- en uitgaande as, een echte versnelling. Dus als je vol gas en heel langzaam een steile heuvel beklimt met je gyrogear auto, dan zal het gyroscopen-paar snel wentelen om in- en uitgaande assen, maar zonder energie-verlies. Het is een echte lage versnelling, denk ik. In de Gyrogear wordt snelheid omgezet in koppel en omgekeerd, zonder verlies aan energie.

Tot slot dit:
In gewone continu (traploos) variabele transmissies, is het een materieel iets dat de overbrengings-verhouding varieert. In de Gyrogear speelt een niet-materieel fenomeen die rol, spirit eigenlijk (zie de relationele filosofie op deze website).

Misschien wilt u een simpel prototype maken? Maak dan een assen-kruis en monteer twee gewone identieke fietswielen als gyroscopen op het kruis, samen met een ingaande en een uitgaande as, alle 4 'wielen' aan elkaar gerelateerd door middel van 4 konische tandwielen. Wat laswerk is dan nodig. Monteer de Gyrogear vervolgens op een bakfiets of driewielfiets. En maak aandrijvende fietsketting verbindingen met pedalen en aangedreven fietswiel. Zo'n fietswiel als gyroscoop vertoont al veel gyroscopische traagheid bij slechts 100 omwentelingen per minuut. Ik geloof echt dat de fiets zal rijden en dan een cvt transmissie heeft.


Enkele alternatieve constructies. Essentie is dat in een soort planetair transmissie systeem (met planeetwiel-assen loodrecht op in- en uitgaande assen), de planeetwielen zijn uitgevoerd als zware vliegwielen, zodat de Natuur zorgt voor een natuurlijke variabele remming van de planeetwiel-houder.

Versnelling 3


Plaatje links boven is (nog) geen Gyrogear maar een 'gewone' planetaire transmissie met 7 verschillende versnellingen. Het kan worden gecombineerd met een Gyrogear en dan heb je een Gyrogear met 7 verschillende karakters. Tweede plaatje is een 'gewone' 4 versnellings-bak (met achteruit) waarin een rem (brake), die tevens koppeling is, de ratio varieert. 4 versnellingen kan zijn 5, 6 etc.

FabCVT spoel


Sprekend over CVT systemen, wil ik u ook bovenstaande plaatjes tonen.

Pleidooi voor ronde tanden


Gewoon een pleidooi voor ronde tanden.

1-10-5
Fabiker.