Kevyt kännykkä
Kun tiedämme Stirling-moottorin rakentamisen periaatteen ja kun kotivarastossamme on useita voidelaatikoita, lankapaloja ja joustava kertakäyttökäsine tai sylinteri, voimme ryhtyä toimivan pöytämallin omistajiksi.
1. Kuuman teen lämmöllä toimivan moottorin malli
Käytämme lasissa olevan kuuman teen tai kahvin lämpöä tämän moottorin käynnistämiseen. Tai erityinen juomanlämmitin, joka on kytketty tietokoneeseen, jonka parissa työskentelemme, USB-liitännällä. Joka tapauksessa matkapuhelimen kokoaminen tuottaa meille paljon hauskaa, heti kun se alkaa toimia hiljaa kääntäen hopeaa vauhtipyörää. Minusta se kuulostaa tarpeeksi rohkaisevalta aloittaaksesi heti töihin.
Moottorin suunnittelu. Työkaasu, ja meidän tapauksessamme ilma, kuumennetaan pääsekoitusmännän alla. Lämmitetty ilma kokee paineen nousun ja työntää työmäntä ylöspäin siirtäen energiansa siihen. Se kääntyy samaan aikaan kampiakseli. Sitten mäntä siirtää työkaasun männän yläpuolella olevalle jäähdytysvyöhykkeelle, jossa kaasun tilavuus pienennetään työmännän vetämiseksi sisään. Ilma täyttää sylinteriin päättyvän työtilan ja kampiakseli jatkaa pyörimistään pienen männän toisen kampivarren ohjaamana. Männät on yhdistetty kampiakselilla siten, että kuumassa sylinterissä oleva mäntä on 1/4 iskun verran edellä kylmän sylinterin mäntä. Se on esitetty kuvassa. yksi.
Stirling moottori tuottaa mekaanista energiaa käyttämällä lämpötilaeroja. Tehdasmalli tuottaa vähemmän melua kuin höyrykoneet tai polttomoottorit. Ei vaadi suurten vauhtipyörien käyttöä pyörimisen tasaisuuden parantamiseksi. Sen edut eivät kuitenkaan painaneet haittoja, eikä siitä lopulta tullut yhtä laajaa kuin höyrymallit. Aiemmin Stirling-moottoreita käytettiin veden pumppaamiseen ja pienten veneiden kuljettamiseen. Ajan myötä ne korvattiin polttomoottoreilla ja luotettavilla sähkömoottoreilla, jotka tarvitsivat toimiakseen vain sähköä.
materiaalit: kaksi laatikkoa, esim. hevosvoidetta varten, 80 mm korkea ja 100 mm halkaisija (samat tai suunnilleen samat mitat), putki monivitamiinitabletteja, kumi- tai kertakäyttöinen silikonikäsine, styrodur tai polystyreeni, tetric, ts. joustava muovinen nippu hammastankolla, kolme levyä vanhalta tietokonelevyltä, lanka, jonka halkaisija on 1,5 tai 2 mm, lämpökutistuva eristys, jonka kutistumisarvo vastaa langan halkaisijaa, neljä mutteria maitopusseihin tai vastaavaa ( 2).
2. Materiaalit mallin kokoamiseen
3. Männän materiaaliksi on valittu Styrodur.
Instruments: kuumaliimapistooli, taikaliima, pihdit, tarkkuuslangan taivutuspihdit, veitsi, dremel peltileikkuulevyllä ja kärjet hienotyöhön, sahaukseen, hiontaan ja poraukseen. Myös telineessä oleva pora on hyödyllinen, joka tarjoaa reikien tarvittavan kohtisuoran männän pintaan nähden ja ruuvipuristimen.
4. Sormen reiän tulee olla kohtisuorassa tulevan männän pintaan nähden.
5. Tappi mitataan ja lyhennetään materiaalin paksuudella, ts. männän korkeudelle
Moottorin kotelo - ja samalla sylinteri, jossa sekoitusmäntä toimii - teemme suuren laatikon, jonka korkeus on 80 mm ja halkaisija 100 mm. Käytä dremeliä ja poraa laatikon pohjan keskelle reikä, jonka halkaisija on 1,5 mm tai sama kuin lanka. Ennen poraamista on hyvä tehdä reikä esimerkiksi kompassin varrelle, mikä helpottaa tarkkaa porausta. Aseta pilleriputki pohjapinnalle symmetrisesti reunan ja keskustan väliin ja piirrä ympyrä tussilla. Leikkaa irti dremelillä leikkuulaikalla ja tasoita sitten hiekkapaperilla telalla.
6. Työnnä se reikään
7. Leikkaa männän ympyrä veitsellä tai pallolla
Mäntä. Valmistettu styrodurista tai polystyreenistä. Ensimmäinen, kova ja hienoksi vaahdotettu materiaali (3) sopii kuitenkin paremmin. Leikkaamme sen veitsellä tai rautasahalla ympyrän muodossa, joka on hieman suurempi kuin voidelaatikomme halkaisija. Ympyrän keskelle poraamme reiän, jonka halkaisija on 8 mm, kuten huonekalunasta. Reikä on porattava tarkalleen kohtisuoraan levyn pintaan nähden ja siksi meidän on käytettävä poraa telineeseen (4). Liimaa huonekalutappi (5, 6) reikään Wicolilla tai taikaliimalla. Se on ensin lyhennettävä männän paksuutta vastaavalle korkeudelle. Kun liima on kuivunut, aseta kompassin jalka tapin keskelle ja piirrä ympyrä sylinterin halkaisijalla, ts. voidelaatikkomme (7). Paikkaan, jossa meillä on jo määritetty keskus, poraamme reiän, jonka halkaisija on 1,5 mm. Tässä kannattaa myös käyttää penkkiporaa jalustaan (8). Lopuksi porataan varovasti reikään yksinkertainen naula, jonka halkaisija on 1,5 mm. Tämä on pyörimisakseli, koska mäntämme on rullattava tarkasti. Leikkaa naulan ylimääräinen pää pihdeillä. Kiinnitämme akselin mäntämateriaalillamme poraistukkaan tai dremeliin. Mukana oleva nopeus ei saa olla liian suuri. Pyörivä styrodur käsitellään ensin huolellisesti karkealla hiekkapaperilla. Meidän on annettava sille pyöreä muoto (9). Vasta sitten ohuella paperilla saavutamme sellaisen mäntäkoon, joka mahtuu laatikon sisään, ts. moottorin sylinteri (10).
8. Poraa tappiin reikä männän varteen
9. Poraan asennettu mäntä käsitellään hiekkapaperilla
Toinen työsylinteri. Tämä on pienempi, ja käsineen tai kumipallon kalvo toimii sylinterina. Leikkaa monivitamiiniputkesta 35 mm:n pala. Tämä elementti on liimattu tiukasti moottorin koteloon leikatun reiän päälle kuumaliimalla.
10. Koneistetun männän tulee sopia sylinteriin
Kampiakselin tuki. Teemme sen toisesta samankokoisesta voidelaatikosta. Aloitetaan leikkaamalla malli paperista. Käytämme sitä osoittamaan reikien asentoa, joissa kampiakseli pyörii. Piirrä malli voidepakkaukseen ohuella vedenpitävällä tussilla (11, 12). Reikien sijainti on tärkeä ja niiden on oltava täsmälleen vastakkain. Leikkaa leikkuulevyllä varustetulla dremelillä tuen muoto laatikon sivusta. Pohjasta leikkaamme ympyrän, jonka halkaisija on 10 mm pienempi kuin pohja. Kaikki käsitellään huolellisesti hiekkapaperilla. Liimaa valmis tuki sylinterin (13, 14) yläosaan.
13. Huolehdi täydellisestä tiiviydestä liimaaessasi ilmapalloa
Kampiakseli. Taivutamme sen 2 mm paksuisesta langasta. Taivutuksen muoto näkyy kuvassa 1. Muista, että pienempi akselin kampi muodostaa suoran kulman isomman kammen (16-19) kanssa. Sitä XNUMX/XNUMX-käännösjohto on.
15. Elastisen pinnoitteen kiinnityselementit
Vauhtipyörä. Se tehtiin kolmesta hopealevystä vanhasta irrotetusta kiekosta (21). Laitamme levyt maitopussin kanteen valitsemalla niiden halkaisijan. Poraamme keskelle reiän, jonka halkaisija on 1,5 mm, ja olemme aiemmin merkinneet keskustan kompassin jalalla. Keskiporaus on erittäin tärkeää mallin oikean toiminnan kannalta. Toinen, sama, mutta isompi korkki, joka on myös porattu keskelle, liimataan kuumaliimalla vauhtipyörän kiekon pintaan. Suosittelen työntämään lankaa molempien tulppien reikien läpi ja varmistamaan, että tämä akseli on kohtisuorassa pyörän pintaan nähden. Liimattaessa kuumaliima antaa meille aikaa tehdä tarvittavat säädöt.
16. Kampiakseli ja kampi
18. Koneen kampiakseli ja kammet
19. Elastisen vaipan asennus kammen kanssa
Mallin kokoonpano ja käyttöönotto (20). Liimaa 35 mm:n pala monivitamiiniputkea yläilmaan. Tästä tulee orjasylinteri. Liimaa akselin tuki koteloon. Aseta sylinterin kampi ja lämpökutisteosat kampiakselille. Työnnä mäntä alhaalta, lyhennä sen ulkonevaa vartta ja yhdistä kammeen lämpöä eristävällä putkella. Koneen rungossa toimiva männänvarsi on tiivistetty rasvalla. Laitoimme kampiakseliin lyhyitä lämpökutistuvia eristeitä. Kuumennettaessa heidän tehtävänsä on pitää kammet oikeassa asennossa kampiakselilla. Pyörimisen aikana ne estävät niitä liukumasta akselia pitkin. Aseta kansi kotelon pohjalle. Kiinnitä vauhtipyörä kampiakseliin liimalla. Työsylinteri on tiivistetty löyhästi kalvolla, johon on kiinnitetty lankakahva. Kiinnitä kuormittamaton kalvo yläosaan (22) tangolla. Kampiakselia pyörittävän työsylinterin kammen on nostettava vapaasti kumia akselin korkeimmasta pyörimispisteestä. Akselin tulee pyöriä tasaisesti ja mahdollisimman helposti, ja mallin toisiinsa liitetyt elementit toimivat yhdessä kääntäen vauhtipyörää. Akselin toiseen päähän laitamme - kuumaliimalla kiinni - loput yksi tai kaksi tulppaa maitopusseista.
Tarvittavien säätöjen (23) ja ylimääräisen kitkavastuksen poistamisen jälkeen moottorimme on valmis. Laita lasillinen kuumaa teetä. Sen lämmön tulisi riittää lämmittämään alemman kammion ilman ja saamaan mallin liikkumaan. Odotettuasi, että sylinterissä oleva ilma lämpenee, käännä vauhtipyörää. Auton pitäisi alkaa liikkumaan. Jos moottori ei käynnisty, meidän on tehtävä säätöjä, kunnes onnistumme. Mallimme Stirling-moottorista ei ole kovin tehokas, mutta se toimii tarpeeksi antaakseen meille hauskaa.
22. Kalvo on kiinnitetty kameraan sauvalla.
23. Asiaankuuluvat säännöt odottavat mallin valmistumista.
Katso myös:
