Mobil ușor

Cunoscând principiul construirii unui motor Stirling și având mai multe cutii cu unguent, bucăți de sârmă și o mănușă sau un cilindru flexibil de unică folosință în stocul nostru de acasă, putem deveni proprietarii unui model de desktop funcțional.

1. Model de motor alimentat de căldura ceaiului fierbinte

Vom folosi căldura ceaiului sau cafelei fierbinți într-un pahar pentru a porni acest motor. Sau un încălzitor special pentru băuturi conectat la computerul la care lucrăm folosind un conector USB. În orice caz, asamblarea mobilului ne va oferi multă distracție, imediat ce acesta începe să funcționeze liniștit, rotind volantul argintiu. Cred că sună suficient de încurajator pentru a ajunge imediat la lucru.

Design motor. Gazul de lucru, și în cazul nostru aerul, este încălzit sub pistonul principal de amestecare. Aerul încălzit suferă o creștere a presiunii și împinge pistonul de lucru în sus, transferându-i energia acestuia. Se întoarce în același timp arbore cotit. Pistonul mută apoi gazul de lucru într-o zonă de răcire deasupra pistonului, unde volumul de gaz este redus pentru a atrage pistonul de lucru. Aerul umple spațiul de lucru care se termină cu cilindrul, iar arborele cotit continuă să se rotească, antrenat de al doilea braț manivelă al pistonului mic. Pistoanele sunt conectate printr-un arbore cotit în așa fel încât pistonul din cilindrul fierbinte să fie înaintea pistonului din cilindrul rece cu 1/4 de cursă. Este prezentat în fig. unu.

Motor Stirling produce energie mecanică folosind diferențele de temperatură. Modelul din fabrică produce mai puțin zgomot decât motoarele cu abur sau motoarele cu ardere internă. Nu necesită utilizarea unor volante mari pentru a îmbunătăți netezimea rotației. Cu toate acestea, avantajele sale nu au depășit dezavantajele și, în cele din urmă, nu a devenit la fel de răspândită ca modelele cu abur. Anterior, motoarele Stirling erau folosite pentru a pompa apă și a propulsa bărci mici. De-a lungul timpului, acestea au fost înlocuite cu motoare cu ardere internă și motoare electrice fiabile, care aveau nevoie doar de electricitate pentru a funcționa.

materiale: două cutii, de exemplu, pentru unguent pentru cal, de 80 mm înălțime și 100 mm în diametru (aceleași sau mai mult sau mai puțin aceleași dimensiuni), un tub de tablete de multivitamine, mănușă de cauciuc sau de silicon de unică folosință, styrodur sau polistiren, tetric, i.e. cravată flexibilă din plastic cu cremalieră și pinion, trei plăci de pe un vechi disc de computer, o sârmă cu diametrul de 1,5 sau 2 mm, izolație termocontractabilă cu o valoare de contracție corespunzătoare diametrului firului, patru piulițe pentru pungi de lapte sau similar ( 2).

2. Materiale pentru asamblarea modelului

3. Styrodur este materialul ales pentru piston.

Instrumente: Pistol de lipici la cald, lipici magic, clesti, clesti de indoire a firelor de precizie, cutit, dremel cu disc de taiere din tabla si varfuri pentru lucrari fine, taiere, slefuire si gaurire. De asemenea, va fi util un burghiu pe un suport, care va asigura perpendicularitatea necesară a orificiilor față de suprafața pistonului și o menghină.

4. Orificiul pentru deget ar trebui să fie perpendicular pe suprafața viitorului piston.

5. Pinul este măsurat și scurtat de grosimea materialului, adică. la înălțimea pistonului

Carcasa motorului - si in acelasi timp cilindrul in care functioneaza pistonul de amestec - vom realiza o cutie mare de 80 mm inaltime si 100 mm in diametru. Folosind un dremel cu un burghiu, faceți o gaură cu un diametru de 1,5 mm sau la fel ca firul dvs. în centrul fundului cutiei. Este o idee bună să faceți o gaură, de exemplu cu tija unei busole, înainte de găurire, ceea ce va ușura găurirea precisă. Așezați tubul de pilule pe suprafața inferioară, simetric între margine și centru, și desenați un cerc cu un marker. Tăiați cu un dremel cu un disc de tăiere și apoi neteziți cu hârtie abrazivă pe o rolă.

6. Introduceți-l în orificiu

7. Tăiați cercul pistonului cu un cuțit sau o minge

Piston. Fabricat din polistiren sau polistiren. Cu toate acestea, primul material, dur și fin spumat (3), este mai potrivit. O tăiem cu un cuțit sau cu un ferăstrău, sub formă de cerc puțin mai mare decât diametrul cutiei noastre de unguent. În centrul cercului, găurim o gaură cu diametrul de 8 mm, ca un știft de mobilă. Orificiul trebuie găurit exact perpendicular pe suprafața plăcii și de aceea trebuie să folosim un burghiu pe un suport (4). Folosind Wicol sau lipici magic, lipiți știftul de mobilă (5, 6) în gaură. Mai întâi trebuie scurtat la o înălțime egală cu grosimea pistonului. Când adezivul este uscat, așezați piciorul busolei în centrul știftului și desenați un cerc cu diametrul cilindrului, adică. cutia noastră cu unguent (7). În locul în care avem deja un centru desemnat, găurim o gaură cu un diametru de 1,5 mm. Aici ar trebui să folosiți și un burghiu de banc pe un trepied (8). În cele din urmă, un cui simplu cu un diametru de 1,5 mm este bătut cu grijă în gaură. Aceasta va fi axa de rotație, deoarece pistonul nostru trebuie să se rotească cu precizie. Folosiți un clește pentru a tăia excesul de cap al cuiului bătut. Atașăm axa cu materialul nostru pentru piston pe mandrina de foraj sau dremel. Viteza inclusă nu trebuie să fie prea mare. Styrodurul rotativ este mai întâi prelucrat cu grijă cu hârtie abrazivă grosieră. Trebuie să îi dăm o formă rotundă (9). Abia atunci cu hârtie subțire obținem o astfel de dimensiune a pistonului care să încapă în interiorul cutiei, adică. cilindrul motorului (10).

8. Faceți o gaură în știftul pentru tija pistonului

9. Pistonul instalat în burghiu este prelucrat cu șmirghel

Al doilea cilindru de lucru. Acesta va fi mai mic, iar membrana dintr-o mănușă sau un balon de cauciuc va juca rolul unui cilindru. Dintr-un tub de multivitamine, tăiați un fragment de 35 mm. Acest element este ferm lipit de carcasa motorului peste orificiul tăiat folosind lipici fierbinte.

10. Pistonul prelucrat trebuie să se potrivească cu cilindrul

Suport arbore cotit. O vom face dintr-o altă cutie de unguent de aceeași dimensiune. Să începem prin a tăia un șablon din hârtie. O vom folosi pentru a indica poziția orificiilor în care arborele cotit se va roti. Desenați un șablon pe cutia de unguent cu un marker subțire rezistent la apă (11, 12). Poziția găurilor este importantă și trebuie să fie exact una față de alta. Folosind un dremel cu un disc de tăiere, decupați forma suportului în lateralul cutiei. În partea de jos tăiem un cerc cu un diametru cu 10 mm mai mic decât partea de jos. Totul este prelucrat cu grijă cu șmirghel. Lipiți suportul finit pe partea superioară a cilindrului (13, 14).

13. Aveți grijă de etanșeitatea completă când lipiți balonul

Arbore cotit. O vom indoi dintr-un fir de 2 mm grosime. Forma îndoirii poate fi văzută în Figura 1. Amintiți-vă că manivela arborelui mai mic formează un unghi drept cu manivela mai mare (16-19). Asta este un lead de XNUMX/XNUMX turnee.

15. Elemente de prindere ale stratului elastic

Volant. A fost realizat din trei discuri de argint dintr-un vechi disc dezasamblat (21). Punem discurile pe capacul pungii de lapte, alegându-le diametrul. În centru facem o gaură cu diametrul de 1,5 mm, după ce am marcat în prealabil centrul cu piciorul unui compas. Găurirea în centru este foarte importantă pentru funcționarea corectă a modelului. Al doilea capac, același, dar mai mare, găurit și el în centru, este lipit cu lipici fierbinte de suprafața discului volantului. Vă sugerez să introduceți o bucată de sârmă prin ambele găuri ale dopurilor și să vă asigurați că această axă este perpendiculară pe suprafața roții. La lipire, lipiciul fierbinte ne va oferi timp să facem ajustările necesare.

16. Arborele cotit și manivelă

18. Arborele cotit și manivelele mașinii

19. Montarea carcasei elastice cu manivela

Asamblarea modelului și punerea în funcțiune (20). Lipiți o bucată de tub de multivitamine de 35 mm de aerul de sus. Acesta va fi cilindrul sclav. Lipiți suportul arborelui de carcasă. Așezați manivela cilindrului și secțiunile termocontractabile pe arborele cotit. Introduceți pistonul de jos, scurtați-i tija proeminentă și conectați-l la manivela cu un tub termoizolant. Tija pistonului care funcționează în corpul mașinii este etanșată cu unsoare. Punem bucăți scurte de izolație termocontractabilă pe arborele cotit. Când sunt încălzite, sarcina lor este să mențină manivelele în poziția corectă pe arborele cotit. În timpul rotației, acestea le vor împiedica să alunece de-a lungul arborelui. Pune capacul pe partea de jos a carcasei. Atașați volantul la arborele cotit folosind adeziv. Cilindrul de lucru este etanșat ușor de o membrană cu un mâner de sârmă atașat. Atașați o diafragmă fără sarcină la partea superioară (22) cu o tijă. Manivela cilindrului de lucru, rotind arborele cotit, trebuie să ridice liber cauciucul în cel mai înalt punct de rotație al arborelui. Arborele ar trebui să se rotească ușor și cât mai ușor posibil, iar elementele interconectate ale modelului lucrează împreună pentru a roti volantul. La celălalt capăt al arborelui punem - fixând cu lipici fierbinte - unul sau două dopuri rămase din pungi de lapte.

După ajustările necesare (23) și scăparea de rezistența la frecare în exces, motorul nostru este gata. Pune un pahar de ceai fierbinte. Căldura sa ar trebui să fie suficientă pentru a încălzi aerul din camera inferioară și pentru a face modelul să se miște. După ce ați așteptat să se încălzească aerul din cilindru, rotiți volantul. Mașina ar trebui să înceapă să se miște. Dacă motorul nu pornește, va trebui să facem ajustări până vom reuși. Modelul nostru de motor Stirling nu este foarte eficient, dar funcționează suficient pentru a ne distra mult.

22. Diafragma este atașată de cameră cu o tijă.

23. Regulile relevante așteaptă ca modelul să fie gata.

A se vedea, de asemenea: