Licht mobiel

Als we het principe van het bouwen van een Stirling-motor kennen en meerdere dozen zalf, stukjes draad en een flexibele wegwerphandschoen of cilinder in huis hebben, kunnen we de eigenaar worden van een werkend desktopmodel.

1. Model van een motor aangedreven door de hitte van hete thee

We zullen de hitte van hete thee of koffie in een glas gebruiken om deze motor te starten. Of een speciale drankverwarmer die via een USB-connector is aangesloten op de computer waaraan we werken. De montage van de mobiel zal ons in ieder geval veel plezier bezorgen, zodra hij rustig begint te werken, het zilveren vliegwiel draaiend. Ik denk dat dat bemoedigend genoeg klinkt om meteen aan de slag te gaan.

Motor ontwerp. Het werkgas, en in ons geval lucht, wordt verwarmd onder de hoofdmengzuiger. De verwarmde lucht ervaart een toename van de druk en duwt de werkende zuiger omhoog, waardoor zijn energie erop wordt overgedragen. Het draait tegelijkertijd krukas. De zuiger verplaatst het werkgas vervolgens naar een koelzone boven de zuiger, waar het gasvolume wordt verkleind om de werkzuiger aan te zuigen. Lucht vult de werkruimte die eindigt met de cilinder en de krukas blijft draaien, aangedreven door de tweede krukarm van de kleine zuiger. De zuigers zijn door een krukas zodanig met elkaar verbonden dat de zuiger in de hete cilinder 1/4 slag voor de zuiger in de koude cilinder ligt. Het wordt getoond in afb. 1.

Stirlings motor produceert mechanische energie met behulp van temperatuurverschillen. Het fabrieksmodel produceert minder geluid dan stoommachines of verbrandingsmotoren. Vereist geen gebruik van grote vliegwielen om de soepelheid van de rotatie te verbeteren. De voordelen wogen echter niet op tegen de nadelen, en het werd uiteindelijk niet zo wijdverbreid als de stoommodellen. Vroeger werden Stirling-motoren gebruikt om water op te pompen en kleine boten voort te stuwen. Na verloop van tijd werden ze vervangen door verbrandingsmotoren en betrouwbare elektromotoren die alleen elektriciteit nodig hadden om te werken.

materialen: twee dozen, bijvoorbeeld voor paardenzalf, 80 mm hoog en 100 mm in diameter (dezelfde of min of meer dezelfde afmetingen), een tube multivitaminetabletten, een rubberen of wegwerpbare siliconenhandschoen, styrodur of polystyreen, tetric, d.w.z. flexibele plastic kabelbinder met tandheugelmechanisme, drie platen van een oude computerschijf, een draad met een diameter van 1,5 of 2 mm, krimpkousisolatie met een krimpwaarde die overeenkomt met de diameter van de draad, vier moeren voor melkzakken of vergelijkbaar (2).

2. Materialen voor het in elkaar zetten van het model

3. Styrodur is het gekozen materiaal voor de plunjer.

instrumenten: lijmpistool, magische lijm, tang, precisiedraadbuigtang, mes, dremel met plaatdoorslijpschijf en punten voor fijn werk, zagen, schuren en boren. Een boormachine op een standaard zal ook nuttig zijn, wat zorgt voor de nodige loodrechtheid van de gaten ten opzichte van het oppervlak van de zuiger, en een bankschroef.

4. Het gat voor de vinger moet loodrecht op het oppervlak van de toekomstige zuiger staan.

5. De pen wordt gemeten en ingekort door de dikte van het materiaal, d.w.z. tot zuigerhoogte

Motor behuizing - en tegelijkertijd de cilinder waarin de mengzuiger werkt - we gaan een grote doos maken van 80 mm hoog en 100 mm in diameter. Maak met behulp van een dremel met een boor een gat met een diameter van 1,5 mm of hetzelfde als uw draad in het midden van de bodem van de doos. Het is een goed idee om voor het boren een gaatje te maken, bijvoorbeeld met de steel van een passer, dit maakt nauwkeurig boren gemakkelijker. Leg de pillenkoker op de bodem, symmetrisch tussen de rand en het midden, en teken een cirkel met een stift. Uitsnijden met een dremel met een doorslijpschijf en vervolgens gladstrijken met schuurpapier op een roller.

6. Steek het in het gat

7. Snijd de zuigercirkel met een mes of een bal

Zuiger. Gemaakt van styrodur of polystyreen. Het eerste, harde en fijn geschuimde materiaal (3) is echter beter geschikt. We snijden het met een mes of een ijzerzaag, in de vorm van een cirkel die iets groter is dan de diameter van onze zalfdoos. In het midden van de cirkel boren we een gat met een diameter van 8 mm, zoals een meubelknop. Het gat moet precies loodrecht op het oppervlak van de plaat worden geboord en daarom moeten we een boormachine op een statief gebruiken (4). Lijm met Wicol of magische lijm de meubelpen (5, 6) in het gat. Het moet eerst worden ingekort tot een hoogte gelijk aan de dikte van de zuiger. Als de lijm droog is, plaatst u de poot van het kompas in het midden van de pin en tekent u een cirkel met de diameter van de cilinder, d.w.z. onze zalfdoos (7). Op de plaats waar we al een aangewezen centrum hebben, boren we een gat met een diameter van 1,5 mm. Gebruik hiervoor ook een tafelboormachine op statief (8). Als laatste wordt voorzichtig een simpele spijker met een diameter van 1,5 mm in het gat geslagen. Dit zal de rotatie-as zijn omdat onze zuiger nauwkeurig moet rollen. Gebruik een tang om de overtollige kop van de gehamerde spijker af te snijden. We bevestigen de as met ons materiaal voor de plunjer aan de boorkop of dremel. De meegeleverde snelheid mag niet te hoog zijn. De roterende styrodur wordt eerst zorgvuldig bewerkt met grof schuurpapier. We moeten het een ronde vorm geven (9). Alleen dan bereiken we met dun papier een zuigermaat die in de doos past, d.w.z. motorcilinder (10).

8. Boor een gat in de pen voor de zuigerstang

9. De in de boor geïnstalleerde plunjer is bewerkt met schuurpapier

Tweede werkende cilinder. Deze zal kleiner zijn en het membraan van een handschoen of een rubberen ballon zal de rol van een cilinder spelen. Knip uit een multivitaminebuis een fragment van 35 mm. Dit element wordt met hete lijm stevig over het uitgesneden gat aan de motorbehuizing vastgelijmd.

10. De machinaal bewerkte zuiger moet in de cilinder passen

Krukas ondersteuning. We maken het van een andere zalfdoos van dezelfde grootte. Laten we beginnen met het uitknippen van een sjabloon van papier. We zullen het gebruiken om de positie van de gaten aan te geven waarin de krukas zal draaien. Teken een sjabloon op het zalfdoosje met een dunne watervaste stift (11, 12). De positie van de gaten is belangrijk en ze moeten precies tegenover elkaar staan. Snijd met een dremel met een doorslijpschijf de vorm van de steun in de zijkant van de doos uit. In de bodem snijden we een cirkel uit met een diameter van 10 mm minder dan de bodem. Alles wordt zorgvuldig verwerkt met schuurpapier. Lijm de afgewerkte steun aan de bovenkant van de cilinder (13, 14).

13. Zorg voor volledige dichtheid bij het lijmen van de ballon

Krukas. We zullen het buigen van een draad van 2 mm dik. De vorm van de bocht is te zien in figuur 1. Onthoud dat de kleinere krukas een rechte hoek vormt met de grotere krukas (16-19). Dat is wat een XNUMX/XNUMX bocht voorsprong is.

15. Bevestigingselementen van de elastische coating

Vliegwiel. Het is gemaakt van drie zilveren schijven van een oude gedemonteerde schijf (21). We plaatsen de schijven op het deksel van de melkzak en kiezen hun diameter. In het midden boren we een gat met een diameter van 1,5 mm, nadat we het midden eerder hebben gemarkeerd met de poot van een kompas. Centerboren is erg belangrijk voor de juiste werking van het model. De tweede, dezelfde maar grotere dop, ook in het midden geboord, is met hete lijm op het oppervlak van de vliegwielschijf gelijmd. Ik stel voor om een stuk draad door beide gaten in de pluggen te steken en ervoor te zorgen dat deze as loodrecht op het oppervlak van het wiel staat. Bij het lijmen geeft de hete lijm ons de tijd om de nodige aanpassingen te maken.

16. Krukas en kruk

18. Machinekrukas en krukken

19. Installatie van elastische schaal met zwengel

Modelbouw en inbedrijfstelling (20). Lijm een stuk multivitaminebuis van 35 mm op de bovenlucht. Dit wordt de hulpcilinder. Lijm de assteun op de behuizing. Plaats de cilinderkruk en krimpkousdelen op de krukas. Steek de zuiger van onderaf in, verkort de uitstekende stang en verbind hem met de krukas met een warmte-isolerende buis. De zuigerstang die in het machinelichaam werkt, is afgedicht met vet. We hebben korte stukjes warmtekrimpbare isolatie op de krukas aangebracht. Bij verwarming is het hun taak om de krukken in de juiste positie op de krukas te houden. Tijdens het draaien voorkomen ze dat ze langs de as glijden. Plaats het deksel op de bodem van de behuizing. Bevestig het vliegwiel met lijm aan de krukas. De werkcilinder is losjes afgesloten door een membraan waaraan een draadhandvat is bevestigd. Bevestig een onbelast membraan aan de bovenkant (22) met een stang. De kruk van de werkcilinder, die de krukas draait, moet het rubber vrij optillen op het hoogste punt van rotatie van de as. De as moet soepel en zo gemakkelijk mogelijk draaien en de onderling verbonden elementen van het model werken samen om het vliegwiel te laten draaien. Aan het andere uiteinde van de schacht plaatsen we - fixeren met hete lijm - de resterende een of twee pluggen van melkzakken.

Na de nodige aanpassingen (23) en het wegwerken van overtollige wrijvingsweerstand is onze motor klaar. Zet een glas hete thee op. De warmte zou voldoende moeten zijn om de lucht in de onderste kamer te verwarmen en het model te laten bewegen. Nadat je hebt gewacht tot de lucht in de cilinder is opgewarmd, draai je aan het vliegwiel. De auto zou moeten gaan rijden. Als de motor niet start, moeten we aanpassingen maken totdat we succesvol zijn. Ons model van de Stirling-motor is niet erg efficiënt, maar het werkt genoeg om ons veel plezier te bezorgen.

22. Het diafragma is met een stang aan de camera bevestigd.

23. De relevante regels wachten tot het model klaar is.