Lett mobil
Når vi kjenner prinsippet om å bygge en Stirling-motor og har flere bokser med salve, biter av ledning og en fleksibel engangshanske eller -sylinder i hjemmelageret vårt, kan vi bli eiere av en fungerende skrivebordsmodell.
1. Modell av en motor drevet av varmen fra varm te
Vi vil bruke varmen fra varm te eller kaffe i et glass for å starte denne motoren. Eller en spesiell drikkevarmer koblet til datamaskinen vi jobber med ved hjelp av en USB-kontakt. Uansett vil monteringen av mobilen gi oss mye moro, så snart den begynner å fungere stille, og snur på det sølvfargede svinghjulet. Jeg synes det høres oppmuntrende nok ut til å komme på jobb umiddelbart.
Motordesign. Arbeidsgassen, og i vårt tilfelle luft, varmes opp under hovedblandestempelet. Den oppvarmede luften opplever en økning i trykk og skyver arbeidsstemplet opp, og overfører energien til den. Den snur samtidig veivaksel. Stempelet flytter deretter arbeidsgassen til en kjølesone over stempelet, hvor gassvolumet reduseres for å trekke inn arbeidsstemplet. Luft fyller arbeidsrommet som slutter med sylinderen, og veivakselen fortsetter å rotere, drevet av den andre krankarmen til det lille stempelet. Stemplene er forbundet med en veivaksel på en slik måte at stempelet i den varme sylinderen er foran stempelet i den kalde sylinderen med 1/4 slag. Det er vist i fig. en.
Stirlings motor produserer mekanisk energi ved hjelp av temperaturforskjeller. Fabrikkmodellen produserer mindre støy enn dampmotorer eller forbrenningsmotorer. Krever ikke bruk av store svinghjul for å forbedre jevnheten i rotasjonen. Fordelene oppveide imidlertid ikke ulempene, og den ble til slutt ikke like utbredt som dampmodellene. Tidligere ble Stirling-motorer brukt til å pumpe vann og drive småbåter. Over tid ble de erstattet av forbrenningsmotorer og pålitelige elektriske motorer som kun trengte strøm for å fungere.
materialer: to bokser for eksempel for hestesalve, 80 mm høy og 100 mm i diameter (samme eller mer eller mindre samme dimensjoner), tube med multivitamintabletter, gummi eller engangs silikonhanske, styrodur eller polystyren, tetrisk, d.v.s. fleksibelt plastbånd med tannstang, tre plater fra en gammel dataplate, en wire med diameter 1,5 eller 2 mm, krympeisolasjon med krympeverdi tilsvarende diameteren på ledningen, fire muttere til melkeposer eller lignende ( 2).
2. Materialer for montering av modellen
3. Styrodur er materialet som er valgt for stempelet.
instrumenter: varmlimpistol, magisk lim, tang, presisjonstrådbøyetang, kniv, dremel med skjæreskive i metallplater og spisser for finarbeid, saging, sliping og boring. En drill på et stativ vil også være nyttig, som vil gi den nødvendige vinkelrett på hullene med hensyn til overflaten av stempelet, og en skrustikke.
4. Hullet for fingeren skal være vinkelrett på overflaten av det fremtidige stempelet.
5. Pinnen måles og forkortes med tykkelsen på materialet, dvs. til stempelhøyde
Motorhus - og samtidig sylinderen som blandestemplet fungerer i - vi skal lage en stor boks 80 mm høy og 100 mm i diameter. Bruk en dremel med bor, lag et hull med en diameter på 1,5 mm eller det samme som ledningen i midten av bunnen av boksen. Det er lurt å lage et hull, for eksempel med stammen på et kompass, før du borer, noe som vil gjøre presis boring lettere. Legg pillerøret på bunnflaten, symmetrisk mellom kant og senter, og tegn en sirkel med en markør. Klipp ut med en dremel med skjæreskive, og glatt deretter med sandpapir på rull.
6. Sett den inn i hullet
7. Skjær stempelsirkelen med en kniv eller en ball
Stempel. Laget av styrodur eller polystyren. Imidlertid er det første, harde og finskummede materialet (3) bedre egnet. Vi kutter den med en kniv eller en baufil, i form av en sirkel som er litt større enn diameteren på salveboksen vår. I midten av sirkelen borer vi et hull med en diameter på 8 mm, som en møbelstift. Hullet må bores nøyaktig vinkelrett på overflaten av platen og derfor må vi bruke et bor på et stativ (4). Bruk Wicol eller magisk lim, lim møbelpinnen (5, 6) inn i hullet. Den må først forkortes til en høyde som er lik tykkelsen på stempelet. Når limet er tørt, plasser benet på kompasset i midten av pinnen og tegn en sirkel med sylinderens diameter, dvs. vår salveboks (7). På stedet der vi allerede har et utpekt senter, borer vi et hull med en diameter på 1,5 mm. Her bør du også bruke benkbor på stativ (8). Til slutt hamres en enkel spiker med en diameter på 1,5 mm forsiktig inn i hullet. Dette vil være rotasjonsaksen fordi stempelet vårt må rulle nøyaktig. Bruk en tang for å kutte av overflødig hode på den hamrede spikeren. Vi fester aksen med materialet vårt for stempelet til borechucken eller dremel. Den inkluderte hastigheten bør ikke være for høy. Den roterende styroduren bearbeides først forsiktig med grovt sandpapir. Vi må gi den en rund form (9). Først da med tynt papir oppnår vi en slik stempelstørrelse som passer inne i boksen, dvs. motorsylinder (10).
8. Bor et hull i tappen for stempelstangen
9. Stempelet som er installert i boret, behandles med sandpapir
Andre arbeidssylinder. Denne vil være mindre, og membranen fra en hanske eller en gummiballong vil spille rollen som en sylinder. Fra et multivitaminrør, kutt et 35 mm fragment. Dette elementet er fast limt til motorhuset over det kuttede hullet med varmt lim.
10. Det maskinerte stempelet må passe til sylinderen
Veivakselstøtte. Vi skal lage den fra en annen salveboks av samme størrelse. La oss starte med å klippe ut en mal fra papir. Vi vil bruke den til å indikere plasseringen av hullene der veivakselen vil rotere. Tegn en mal på esken med salve med en tynn vanntett markør (11, 12). Plasseringen av hullene er viktig og de må være nøyaktig overfor hverandre. Bruk en dremel med skjæreskive og skjær ut formen på støtten på siden av boksen. I bunnen kutter vi ut en sirkel med en diameter på 10 mm mindre enn bunnen. Alt er nøye behandlet med sandpapir. Lim den ferdige støtten til toppen av sylinderen (13, 14).
13. Pass på fullstendig tetthet ved liming av ballongen
Veivaksel. Vi vil bøye den fra en ledning 2 mm tykk. Formen på bøyningen kan sees i figur 1. Husk at den mindre akselsveven danner en rett vinkel med den større sveiven (16-19). Det er hva en XNUMX/XNUMX turn lead er.
15. Festeelementer av det elastiske belegget
Svinghjul. Den ble laget av tre sølvskiver fra en gammel demontert skive (21). Vi legger diskene på lokket til melkeposen, og velger diameter. I midten borer vi et hull med en diameter på 1,5 mm, etter å ha merket midten med benet på et kompass. Sentrumsboring er svært viktig for riktig drift av modellen. Den andre, den samme, men større hetten, også boret i midten, limes med varmt lim til overflaten av svinghjulsskiven. Jeg foreslår at du setter inn et stykke ledning gjennom begge hullene i pluggene og sørger for at denne aksen er vinkelrett på overflaten av hjulet. Ved liming vil det varme limet gi oss tid til å gjøre de nødvendige justeringene.
16. Veivaksel og veiv
18. Maskinveivaksel og veiv
19. Montering av elastisk skall med sveiv
Modellmontering og igangkjøring (20). Lim et 35 mm stykke multivitaminrør til toppluften. Dette vil være slavesylinderen. Lim akselstøtten til huset. Plasser sylinderveiven og varmekrympeseksjonene på veivakselen. Sett inn stempelet nedenfra, forkort den utstikkende stangen og koble til sveiven med et varmeisolerende rør. Stempelstangen som opererer i maskinkroppen er forseglet med fett. Vi legger på korte biter av varmekrympbar isolasjon på veivakselen. Ved oppvarming er deres oppgave å holde veivene i riktig posisjon på veivakselen. Under rotasjon vil de hindre dem i å skli langs akselen. Sett dekselet på bunnen av saken. Fest svinghjulet til veivakselen med lim. Arbeidssylinderen er løst forseglet av en membran med et trådhåndtak festet. Fest en ubelastet membran til toppen (22) med en stang. Sveiven til arbeidssylinderen, som roterer veivakselen, må fritt løfte gummien ved akselens høyeste rotasjonspunkt. Akselen skal rotere jevnt og så lett som mulig, og de sammenkoblede elementene i modellen jobber sammen for å dreie svinghjulet. På den andre enden av skaftet legger vi på - feste med varmt lim - de resterende en eller to pluggene fra melkeposer.
Etter de nødvendige justeringene (23) og å bli kvitt overflødig friksjonsmotstand, er motoren vår klar. Sett på et glass varm te. Varmen skal være nok til å varme opp luften i det nedre kammeret og få modellen til å bevege seg. Etter å ha ventet på at luften i sylinderen skal varmes opp, drei svinghjulet. Bilen skal begynne å bevege seg. Hvis motoren ikke starter, må vi gjøre justeringer til vi lykkes. Vår modell av Stirling-motoren er ikke særlig effektiv, men den fungerer nok til å gi oss mye moro.
22. Membranen festes til kameraet med en stang.
23. De relevante reglene venter på at modellen skal være klar.
Se også:
