houten stoommachine

De eerste stoommachines met een beweegbare oscillerende cilinder ontstonden in de XNUMXe eeuw en werden gebruikt om kleine stoomschepen aan te drijven. Hun voordelen waren onder meer de eenvoud van ontwerp. Die stoommachines waren uiteraard niet van hout, maar van metaal. Ze hadden weinig onderdelen, gingen niet kapot en waren goedkoop te produceren. Ze werden horizontaal of verticaal gemaakt zodat ze niet veel ruimte in beslag namen op het schip. Dit soort stoommachines werden ook als werkende miniaturen geproduceerd. Dit was door stoom aangedreven polytechnisch speelgoed.

De eenvoud van het ontwerp van de stoommachine met oscillerende cilinder is het grote voordeel ervan, en we zouden in de verleiding kunnen komen zo'n model van hout te maken. We willen zeker dat ons model werkt en niet alleen maar blijft zitten. Het is haalbaar. We zullen hem echter niet met hete stoom aandrijven, maar met gewone koude lucht, bij voorkeur uit een thuiscompressor of bijvoorbeeld een stofzuiger. Hout is een interessant en gemakkelijk te bewerken materiaal, dus het kan worden gebruikt om het mechanisme van een stoommachine na te bootsen. Omdat we bij het bouwen van ons model een zijdelings gespleten deel van de cilinder hebben voorzien, kunnen we hierdoor zien hoe de zuiger werkt en hoe de cilinder beweegt ten opzichte van de distributiegaten. Ik stel voor dat u onmiddellijk aan het werk gaat.

Machinebediening stoom met een zwaaiende cilinder. We kunnen ze analyseren foto 1 in een serie foto's met de titel a tot en met f.

1. Stoom komt de cilinder binnen via de inlaat en duwt de zuiger.
2. De zuiger roteert het vliegwiel via een zuigerstang en drijfstangkruk.
3. De cilinder verandert van positie; terwijl de zuiger beweegt, sluit deze de inlaat en opent de uitlaat van stoom.
4. De zuiger, aangedreven door de traagheid van het versnellende vliegwiel, duwt de uitlaatstoom door dit gat en de cyclus begint opnieuw.
5. De cilinder verandert van positie en de inlaatpoort gaat open.
6. De gecomprimeerde stoom passeert opnieuw de inlaat en duwt de zuiger.

instrumenten: elektrische boormachine op statief, boormachine bevestigd aan een werkbank, bandschuurmachine, trilschuurmachine, dremel met houtbewerkingsbits, decoupeerzaag, soldeerbout met hete lijm, M3-matrijs met draadhouder, timmerboor 14 millimeter. We zullen een compressor of een stofzuiger gebruiken om het model aan te drijven.

materialen: grenen plank 100 bij 20 millimeter breed, wals met een diameter van 14 millimeter, plank 20 bij 20 millimeter, plank 30 bij 30 millimeter, plank 60 bij 8 millimeter, multiplex 10 millimeter dik. Siliconenvet of machineolie, een spijker met een diameter van 3 millimeter en een lengte van 60 millimeter, een sterke veer, een moer met een M3 ring. Transparante lak in spuitbus voor het vernissen van hout.

Machinebasis. We maken het van een plank van 500 bij 100 bij 20 millimeter. Voordat u gaat schilderen, is het goed om alle oneffenheden van het bord en de plaatsen die na het snijden overblijven met schuurpapier glad te strijken.

Ondersteuning vliegwiel. Laten we het uit een grenen plank van 150 bij 100 bij 20 millimeter snijden. We hebben twee identieke elementen nodig. Na het afronden met een bandschuurmachine, schuurpapier korrel 40 langs de bovenranden in de bogen en afwerken met fijn schuurpapier in de steunen, boort u op de plaatsen gaten met een diameter van 14 millimeter zoals weergegeven in Afb. foto 2. De hoogte van de trapas tussen basis en as moet groter zijn dan de straal van het vliegwiel.

Vliegwiel velg. We snijden het uit multiplex van 10 millimeter dik. Het wiel heeft een diameter van 180 millimeter. Teken twee identieke cirkels op het triplex met remklauwen en knip ze uit met een decoupeerzaag. Teken op de eerste cirkel coaxiaal een cirkel met een diameter van 130 millimeter en knip het midden uit. Dit zal de rand van het vliegwiel zijn, dat wil zeggen de rand. Een krans om de traagheid van een roterend wiel te vergroten.

Vliegwiel. Ons vliegwiel heeft vijf spaken. Ze worden zo gemaakt dat we vijf driehoeken op het wiel tekenen met afgeronde randen en 72 graden gedraaid ten opzichte van de as van het wiel. Laten we beginnen met het tekenen van een cirkel met een diameter van 120 millimeter op papier, gevolgd door breinaalden van 15 millimeter dik en cirkels op de hoeken van de resulterende driehoeken. Je kunt het zien op foto 3. i 4., waar het wielontwerp wordt getoond. Plaats het papier op de uitgeknipte cirkels en markeer met een perforator de middelpunten van alle kleine cirkels. Dit garandeert de boornauwkeurigheid. Alle hoeken van de driehoeken boren we met een boor met een diameter van 14 millimeter. Omdat een schoepenboor het triplex kan verpesten, wordt aanbevolen om slechts door de helft van de dikte van het triplex te boren, het materiaal vervolgens om te draaien en het boren af ​​te ronden. Een platte boor met deze diameter eindigt in een klein uitstekend staafje waarmee we nauwkeurig het midden van het geboorde gat aan de andere kant van het triplex kunnen lokaliseren. Als we nadenken over de superioriteit van cilinderboren voor timmerwerk ten opzichte van platte timmerboren, zullen we het resterende onnodige materiaal van het vliegwiel afsnijden met een decoupeerzaag om effectieve spaken te verkrijgen. We gebruiken een Dremel om eventuele onnauwkeurigheden te compenseren en de randen van de breinaalden af ​​te ronden. Lijm de cirkel met de krans met vicolalijm. We boren een gat met een diameter van 6 millimeter in het midden om een ​​M6-schroef in het midden te plaatsen, waardoor we bij benadering de rotatie-as van het wiel verkrijgen. Nadat we de bout als wielas in de boormachine hebben geplaatst, bewerken we het snel roterende wiel eerst met grofkorrelig schuurpapier en daarna met fijn schuurpapier. Ik adviseer je om de draairichting van de boormachine te veranderen, zodat de wielbout niet losraakt. Het wiel moet gladde randen hebben en na verwerking gelijkmatig roteren zonder de zijkant te raken. Wanneer dit is gelukt, demonteren we de tijdelijke bout en boren we een gat voor de doelas met een diameter van 14 millimeter.

Drijfstang. We snijden het uit multiplex van 10 millimeter dik. Om het werk gemakkelijker te maken, stel ik voor om te beginnen met het boren van twee gaten met een diameter van 14 millimeter op een afstand van 38 millimeter van elkaar, en dan pas de uiteindelijke klassieke vorm uit te snijden, zoals weergegeven in foto 5.

Hier is het vliegwiel. Het is gemaakt van een schacht met een diameter van 14 millimeter en een lengte van 190 millimeter.

Hier is de drijfstang. Het wordt gesneden uit een schacht met een diameter van 14 millimeter en een lengte van 80 millimeter.

Cilinder. We snijden het uit multiplex van 10 millimeter dik. Het bestaat uit vijf elementen. Twee daarvan meten 140 bij 60 millimeter en vormen de zijwanden van de cilinder. Onder en boven 140 bij 80 millimeter. Het onderste deel van de cilinder meet 60 bij 60 en is 15 millimeter dik. Deze onderdelen worden getoond in foto 6. Lijm de onderkant en zijkanten van de cilinder met gevlochten lijm. Een van de voorwaarden voor de juiste werking van het model is de loodrechtheid van het lijmen van de wanden en de bodem. Boor gaten voor schroeven in de bovenkant van het cilinderdeksel. We boren gaten met een boor van 3 mm zodat ze in het midden van de cilinderwanddikte vallen. Boor met een boor van 8 mm een ​​klein gaatje in het deksel, zodat de schroefkoppen zich kunnen verbergen.

Zuiger. De afmetingen zijn 60 bij 60 bij 30 millimeter. In de zuiger boren we een centraal blind gat met een diameter van 14 millimeter tot een diepte van 20 millimeter. We zullen de zuigerstang erin steken.

Zuigerstang. Het is gemaakt van een schacht met een diameter van 14 millimeter en een lengte van 320 millimeter. De zuigerstang eindigt aan de ene kant met een zuiger en aan de andere kant met een haak op de as van de drijfstangkruk.

Drijfstang as staaf. We maken het van een blok met een doorsnede van 30 bij 30 en een lengte van 40 millimeter. We boren een gat van 14 mm in het blok en loodrecht daarop een tweede blind gat. In dit gat lijmen we het andere vrije uiteinde van de zuigerstang. Maak de binnenkant van het doorlopende gat schoon en schuur het met fijn schuurpapier dat in een buis is gerold. De as van de drijfstang zal in het gat roteren en we willen de wrijving op dit punt verminderen. Tenslotte wordt de handgreep afgerond en geschuurd met een houtvijl of bandschuurmachine.

Timing beugel. We snijden het uit een grenen plank van 150 bij 100 bij 20. Na het inschuren van de drager drie gaten boren op de plaatsen zoals op de afbeelding. Het eerste gat met een diameter van 3 mm voor de timing-as. De andere twee zijn de luchtinlaat en -uitlaat van de cilinder. Het boorpunt voor alle drie wordt getoond in foto 7. Bij het wijzigen van de afmetingen van machineonderdelen moeten de boorlocaties proefondervindelijk worden gevonden door de machine voor te monteren en de bovenste en onderste positie van de cilinder te bepalen, namelijk de locatie van het gat dat in de cilinder is geboord. De plaats waar de distributieriem zal werken, wordt geschuurd met een vlakschuurmachine met fijn papier. Het moet gelijkmatig en zeer glad zijn.

Zwaaiende nokkenas. Maak het uiteinde van een spijker van 60 mm stomp en rond het af met een vijl of slijpmachine. Snij met een M3-stans het uiteinde ongeveer 10 millimeter lang. Selecteer hiervoor een sterke veer, M3-moer en ring.

Verdeling. We maken het uit een strook van 140 bij 60 bij 8 millimeter. In dit deel van het model boren we twee gaten. De eerste met een diameter van 3 millimeter. We zullen er een spijker in plaatsen, die de rotatie-as van de cilinder zal zijn. Vergeet niet om dit gat zo te boren dat de kop van de spijker goed in het hout zit en niet boven het oppervlak uitsteekt. Dit is een heel belangrijk moment in ons werk, dat de juiste werking van het model beïnvloedt. Het tweede gat met een diameter van 10 millimeter is het luchtinlaat- en uitlaatgat. Afhankelijk van de positie van de cilinder ten opzichte van de gaten in de distributiedrager, zal er lucht onder de zuiger komen, deze duwen, en vervolgens door de zuiger in de tegenovergestelde richting naar buiten worden geduwd. Het distributietandwiel en de gelijmde spijker die als as fungeert, zijn op het oppervlak van de cilinder gelijmd. De as mag niet wiebelen en moet loodrecht op het oppervlak staan. Tenslotte boren we een gat in de cilinder, waarbij we gebruik maken van de locatie van het gat in het distributiedeksel. Met een oscillerende schuurmachine met fijn schuurpapier strijken we alle oneffenheden van het hout glad waar het in contact komt met de distributiesteun.

Machine-assemblage. Lijm de vliegwielassteunen op de basis en zorg ervoor dat ze in lijn en evenwijdig aan het vlak van de basis liggen. Voordat de montage voltooid is, schilderen we de elementen en componenten van de machine met blanke lak. We plaatsen de drijfstang op de as van het vliegwiel en lijmen deze precies loodrecht daarop. We steken de drijfstangas in het tweede gat. Beide assen moeten evenwijdig aan elkaar zijn. Lijm houten verstevigingsringen op het vliegwiel. Steek vanaf de buitenkant van de ring een houtschroef in het gat waarmee het vliegwiel aan de vliegwielas wordt bevestigd. Lijm de cilindersteun aan de andere kant van de basis. Smeer alle houten delen die gaan bewegen en met elkaar in contact komen met siliconenvet of machineolie. De siliconen moeten licht gepolijst worden om wrijving te minimaliseren. De juiste werking van de machine zal hiervan afhangen. De cilinder is zo op de wagen gemonteerd dat de as buiten de distributieriem uitsteekt. Je kunt het zien op foto 8. We plaatsen een veer op de spijker die uitsteekt buiten de steun, vervolgens een sluitring en zetten het geheel vast met een moer. De cilinder die door de veer wordt ingedrukt, moet lichtjes om zijn as bewegen. We plaatsen de zuiger op zijn plaats in de cilinder en plaatsen het uiteinde van de zuigerstang op de drijfstangas. Plaats het cilinderdeksel en zet het vast met houtschroeven. Smeer alle samenwerkende delen van het mechanisme, vooral de cilinder en zuiger, met machineolie. Laten we niet bezuinigen op vet. Wanneer het wiel met de hand wordt bewogen, moet het zonder noemenswaardige weerstand draaien en moet de drijfstang de beweging overbrengen op de zuiger en cilinder. Foto 9. Steek het uiteinde van de compressorslang in de inlaat en schakel deze in. Draai aan het wiel en de samengeperste lucht beweegt de zuiger en het vliegwiel begint te draaien. Het kritische punt in ons model is het contact tussen de distributieplaat en de stator. Als de meeste lucht niet op deze manier ontsnapt, zou een goed ontworpen machine gemakkelijk moeten bewegen, wat veel plezier biedt voor doe-het-zelvers. De oorzaak van de storing kan een te zwakke veer zijn. Na een tijdje trekt de olie in het hout en wordt de wrijving te groot. Dit verklaart ook waarom mensen geen stoommachines van hout bouwden. De houten motor is echter zeer efficiënt en de kennis over hoe de oscillerende cilinder in zo'n eenvoudige stoommachine werkt, blijft lang bestaan.

houten stoommachine