puinen höyrykone

Ensimmäiset liikutettavalla värähtelevällä sylinterillä varustetut höyrykoneet luotiin XNUMX-luvulla ja niitä käytettiin pienten höyrylaivojen kuljettamiseen. Niiden etuja ovat rakentamisen yksinkertaisuus. Tietenkään nuo höyrykoneet eivät olleet puuta, vaan metallia. Niissä oli vähän osia, ne eivät hajoaneet ja ne olivat halpoja valmistaa. Ne tehtiin vaaka- tai pystysuorassa versiossa, jotta ne eivät vie paljon tilaa laivalla. Tämän tyyppisiä höyrykoneita valmistettiin myös toimivina miniatyyreinä. Ne olivat höyrykäyttöisiä ammattikorkeakoulun leluja.

Värähtelevän sylinterihöyrykoneen suunnittelun yksinkertaisuus on sen suuri etu, ja meillä saattaa olla houkutus tehdä tällainen malli puusta. Haluamme varmasti mallimme toimivan eikä vain seisoa paikallaan. Se on saavutettavissa. Emme kuitenkaan aja sitä kuumalla höyryllä, vaan tavallisella kylmällä ilmalla, mieluiten kodin kompressorista tai esimerkiksi pölynimurista. Puu on mielenkiintoinen ja helposti työstettävä materiaali, joten siinä voi luoda uudelleen höyrykoneen mekanismin. Koska malliamme rakentaessamme on otettu käyttöön sylinterin sivujako-osa, tämän ansiosta voimme nähdä kuinka mäntä toimii ja kuinka sylinteri liikkuu suhteessa ajoitusreikiin. Suosittelen, että menet heti töihin.

Koneen toiminta höyry keinuvalla sylinterillä. Voimme analysoida niitä valokuva 1 valokuvien sarjassa, joka on merkitty a–f.

1. Höyry tulee sylinteriin tuloaukon kautta ja työntää mäntää.
2. Mäntä pyörittää vauhtipyörää männän varren ja kiertokangen kammen läpi.
3. Sylinteri muuttaa asentoaan, kun mäntä liikkuu, se sulkee sisääntulon ja avaa höyryn ulostulon.
4. Kiihdyttävän vauhtipyörän hitausvoiman käyttämä mäntä työntää pakokaasun tämän reiän läpi ja sykli alkaa alusta.
5. Sylinteri vaihtaa asentoa ja imuaukko avautuu.
6. Puristettu höyry kulkee jälleen sisääntulon läpi ja työntää mäntää.

Instruments: Sähköpora telineessä, työpenkkiin kiinnitetty pora, nauhahiomakone, täryhiomakone, dremel puuntyöstökärjillä, palapeli, kuumaliimauskone, M3-suulake kierreistuksella, puusepänpora 14 mm. Käytämme kompressoria tai pölynimuria mallin ajamiseen.

materiaalit: mäntylevy 100 x 20 mm leveä, tela halkaisijaltaan 14 mm, lauta 20 x 20 mm, lauta 30 x 30 mm, lauta 60 x 8 mm, vaneri 10 mm paksu. Silikonirasva tai koneöljy, naula, jonka halkaisija on 3 millimetriä ja pituus 60 millimetriä, vahva jousi, mutteri M3 aluslevyllä. Kirkas lakka aerosolipurkissa puun lakkaamiseen.

Koneen pohja. Teemme sen levystä, jonka mitat ovat 500 x 100 x 20 millimetriä. Ennen maalausta on hyvä tasoittaa kaikki laudan epätasaisuudet ja leikkaamisen jälkeen jääneet paikat hiekkapaperilla.

Vauhtipyörän tuki. Leikkaamme sen mäntylaudasta, jonka mitat ovat 150 x 100 x 20 millimetriä. Tarvitsemme kaksi identtistä elementtiä. Hiomahiomakoneella pyöristämisen jälkeen hiomapaperilla 40 yläreunoja pitkin kaareihin ja hienolla hiekkapaperilla käsittelyn jälkeen tukiin, poraa halkaisijaltaan 14 millimetrin reiät paikkoihin kuvan XNUMX mukaisesti. valokuva 2. Alustan ja akselin välisen vaunun korkeuden tulee olla suurempi kuin vauhtipyörän säde.

Vauhtipyörän vanne. Leikkaamme sen 10 millimetrin paksuisesta vanerista. Pyörän halkaisija on 180 millimetriä. Piirrä vanerille kaksi identtistä ympyrää työntömalla ja leikkaa ne palapelillä. Piirrä ensimmäiseen ympyrään koaksiaalisesti ympyrä, jonka halkaisija on 130 millimetriä, ja leikkaa sen keskipiste. Tämä on vauhtipyörän vanne, eli sen vanne. Seppele, joka lisää pyörivän pyörän hitautta.

Vauhtipyörä. Vauhtipyörässämme on viisi pinnoja. Ne luodaan siten, että pyörään piirretään viisi kolmiota, joiden reunat ovat pyöristetyt ja kierretty 72 astetta pyörän akseliin nähden. Aloitetaan piirtämällä paperille ympyrä, jonka halkaisija on 120 millimetriä, jonka jälkeen puikot ovat 15 millimetriä paksuja ja ympyröitä syntyneiden kolmioiden kulmiin. Voit nähdä sen päällä kuva 3. i 4., jossa pyörän malli näkyy. Laitamme paperin leikattujen ympyröiden päälle ja merkitse kaikkien pienten ympyröiden keskipisteet rei'itysrei'illä. Tämä varmistaa porauksen tarkkuuden. Poraamme kaikki kolmioiden kulmat poralla, jonka halkaisija on 14 millimetriä. Koska teräpora voi pilata vanerin, on suositeltavaa porata vain puolet vanerin paksuudesta, kääntää materiaali ympäri ja lopettaa poraus. Tämän halkaisijan omaava litteä pora päättyy pieneen ulkonevaan akseliin, jonka avulla voimme paikantaa tarkasti poratun reiän keskikohdan vanerin toiselle puolelle. Pohdimme puusepän lieriömäisten porojen paremmuutta litteisiin puusepäntöihin nähden, leikkasimme vauhtipyörästä jäljellä olevan tarpeettoman materiaalin sähköisellä palapelillä saadaksemme tehokkaat neulepuikot. Dremel kompensoi mahdolliset epätarkkuudet ja pyöristä pinnojen reunat. Liimaa seppeleympyrä vicola-liimalla. Poraamme keskelle reiän, jonka halkaisija on 6 millimetriä, jotta M6-ruuvi työnnetään keskelle, jolloin saadaan likimääräinen pyörän pyörimisakseli. Kun pultti on asennettu pyörän akseliksi poraan, käsittelemme nopeasti pyörivän pyörän ensin karkealla ja sitten hienolla hiekkapaperilla. Suosittelen vaihtamaan poran pyörimissuuntaa, jotta pyörän pultti ei löysty. Pyörän tulee olla tasaiset reunat ja pyöriä tasaisesti käsittelyn jälkeen, osumatta sivuun. Kun tämä saavutetaan, puramme väliaikaisen pultin ja poraamme kohdeakselille reiän, jonka halkaisija on 14 millimetriä.

Kiertokanki. Leikkaamme sen 10 millimetrin paksuisesta vanerista. Työn helpottamiseksi ehdotan, että aloitat poraamalla kaksi 14 mm:n reikää 38 mm:n etäisyydellä toisistaan ​​ja sitten sahaamalla lopullinen klassinen muoto kuvan osoittamalla tavalla. valokuva 5.

vauhtipyörän akseli. Se on valmistettu akselista, jonka halkaisija on 14 millimetriä ja pituus 190 millimetriä.

Akselin akseli. Se on leikattu akselista, jonka halkaisija on 14 millimetriä ja pituus 80 millimetriä.

Sylinteri. Leikkaamme sen 10 millimetrin paksuisesta vanerista. Se koostuu viidestä elementistä. Kaksi niistä ovat kooltaan 140 x 60 millimetriä ja ovat sylinterin sivuseinämiä. Alhaalla ja ylhäällä 140 x 80 millimetriä. Sylinterin alaosan mitat ovat 60 x 60 ja paksuus 15 millimetriä. Nämä osat on esitetty valokuva 6. Liimaamme sylinterin pohjan ja sivut punottu liimalla. Yksi mallin oikean toiminnan edellytyksistä on seinien ja pohjan liimauksen kohtisuora. Poraa reiät sylinterin kannen yläosaan ruuveille. Poraamme reikiä 3 mm:n poralla niin, että ne putoavat sylinterin seinämän paksuuden keskelle. Poraa kanteen reikiä hieman 8mm poralla, jotta ruuvinpäät pääsevät piiloon.

Mäntä. Sen mitat ovat 60 x 60 x 30 millimetriä. Poraamme mäntään 14 millimetrin syvyyteen halkaisijaltaan 20 millimetrin keskireiän. Asetamme männän varren siihen.

Männänvarsi. Se on valmistettu akselista, jonka halkaisija on 14 millimetriä ja pituus 320 millimetriä. Männänvarsi päättyy toiselta puolelta männällä ja toisella puolella kiertokangen kammen akselilla olevaan koukkuun.

Kiertokangon akseli. Teemme sen tangosta, jonka poikkileikkaus on 30 x 30 ja pituus 40 millimetriä. Poraamme lohkoon 14 mm reiän ja toisen umpireiän kohtisuoraan sitä vastaan. Liimaamme männän varren toisen vapaan pään tähän reikään. Puhdista läpimenevän reiän sisäpuoli ja hio se putkeen rullatulla hienolla hiekkapaperilla. Kiertokangen akseli pyörii reiässä ja haluamme vähentää kitkaa siinä kohdassa. Lopuksi kahva pyöristetään ja viimeistellään puuviilalla tai nauhahiomakoneella.

Ajokiinnike. Leikkaamme sen mäntylaudasta, jonka mitat ovat 150 x 100 x 20. Poraa alustaan ​​hiomisen jälkeen kolme reikää kuvan osoittamalla tavalla. Ensimmäinen reikä, jonka halkaisija on 3 mm ajoitusakselille. Kaksi muuta ovat sylinterin ilman sisään- ja ulostuloaukko. Kaikkien kolmen porauskohta näkyy kuvassa valokuva 7. Koneenosien mittoja muutettaessa porauspaikat on löydettävä empiirisesti koneen esiasoinnilla ja selvittämällä sylinterin ylä- ja ala-asento eli sylinteriin poratun reiän sijainti. Paikka, jossa ajoitus toimii, hiotaan kiertohiomakoneella hienopaperilla. Sen tulee olla tasainen ja erittäin sileä.

Kääntyvä jakoakseli. Tasoita 60 mm pitkän naulan pää ja pyöristä se viilalla tai hiomakoneella. Leikkaa sen pää noin 3 millimetriä pitkäksi M10-muotilla. Valitse tätä varten vahva jousi, M3-mutteri ja aluslevy.

Jakelu. Teemme sen nauhasta, jonka mitat ovat 140 x 60 x 8 millimetriä. Tähän mallin osaan on porattu kaksi reikää. Ensimmäinen on halkaisijaltaan 3 millimetriä. Laitamme siihen naulan, joka on sylinterin pyörimisakseli. Muista porata tämä reikä siten, että naulan pää on kokonaan upotettu puuhun eikä työnty sen pinnan yläpuolelle. Tämä on erittäin tärkeä hetki työssämme, joka vaikuttaa mallin oikeaan toimintaan. Toinen halkaisijaltaan 10 mm:n reikä on ilman sisään-/poistoaukko. Riippuen sylinterin asennosta jakokannattimen reikiin nähden, ilmaa pääsee mäntään työntämällä sitä ja sitten mäntä pakottaa sen ulos vastakkaiseen suuntaan. Liimaa ajoitus akselina toimivalla liimatulla naulalla sylinterin pintaan. Akseli ei saa heilua ja sen tulee olla kohtisuorassa pintaan nähden. Poraa lopuksi sylinteriin reikä käyttämällä ajoituslaudan reiän sijaintia. Kaikki puun epätasaisuudet, joissa se tulee kosketuksiin ajoitustuen kanssa, tasoitetaan kiertohiomakoneella hienolla hiekkapaperilla.

Koneen kokoonpano. Liimaa vauhtipyörän akselituet alustaan ​​varoen, että ne ovat linjassa ja samansuuntaisia ​​alustan tason kanssa. Ennen kokoamista maalaamme koneen elementit ja komponentit värittömällä lakalla. Asetamme kiertokangen vauhtipyörän akselille ja liimaamme sen tarkalleen kohtisuoraan sitä vastaan. Aseta kiertokangen akseli toiseen reikään. Molempien akselien tulee olla yhdensuuntaisia ​​toistensa kanssa. Liimaa puiset vahvistusrenkaat vauhtipyörään. Työnnä puuruuvi ulkorenkaaseen reikään, joka kiinnittää vauhtipyörän vauhtipyörän akseliin. Liimaa alustan toiselle puolelle sylinterin tuki. Voitele kaikki puuosat, jotka liikkuvat ja joutuvat kosketuksiin toistensa kanssa silikonirasvalla tai koneöljyllä. Silikoni tulee kiillottaa kevyesti kitkan minimoimiseksi. Koneen oikea toiminta riippuu tästä. Sylinteri on asennettu vaunuun siten, että sen akseli työntyy ajastuksen ulkopuolelle. Voit nähdä sen päällä valokuva 8. Aseta jousi tuen yli työntyvään naulaan, sitten aluslevy ja kiinnitä koko asia mutterilla. Jousen puristaman sylinterin tulee liikkua hieman akselinsa ympäri. Asetamme männän paikoilleen sylinteriin ja asetamme männän varren pään kiertokangen akselille. Laitamme sylinterin kannen päälle ja kiinnitämme puuruuveilla. Voitele kaikki mekanismin yhdessä toimivat osat, erityisesti sylinteri ja mäntä, koneöljyllä. Älkäämme katuko rasvaa. Käsin liikutettavan pyörän tulee pyöriä ilman huopavastusta ja kiertokangen tulee siirtää liike mäntään ja sylinteriin. Kuva 9. Työnnä kompressorin letkun pää tuloaukkoon ja käynnistä se. Käännä pyörää ja paineilma liikuttaa mäntää ja vauhtipyörä alkaa pyöriä. Kriittinen kohta mallissamme on jakolevyn ja sen staattorin välinen kosketus. Ellei suurin osa ilmasta poistu tällä tavalla, oikein suunnitellun auton pitäisi liikkua helposti, mikä antaa tee-se-itse-harrastajille hauskaa. Vian syy voi olla liian heikko jousi. Hetken kuluttua öljy imeytyy puuhun ja kitkaa tulee liikaa. Se selittää myös, miksi ihmiset eivät rakentaneet höyrykoneita puusta. Puumoottori on kuitenkin erittäin tehokas, ja tieto oskilloivan sylinterin toiminnasta näin yksinkertaisessa höyrykoneessa säilyy pitkään.

puinen höyrykone