Stationaire motor

Hoewel het romantische stoomtijdperk al lang voorbij is, verlangen we naar vroeger, toen we rijtuigen konden zien die werden getrokken door enorme, prachtige locomotieven, hete stoomwalsen die grind op de weg karnden, of rokende locomotieven die in de velden aan het werk waren.

Eén enkele stationaire stoommachine dreef centraal, door middel van een riemaandrijfsysteem, alle fabrieksmachines of weefgetouwen aan. Haar ketel verbrandde gewone steenkool.Het is misschien jammer dat we dergelijke machines buiten het museum niet zullen zien, maar het is mogelijk om een ​​houten model van een stationaire machine te bouwen. к Het is een groot genoegen om zo’n houten mobiel, een mobiel werkapparaat, in huis te hebben. Deze keer zullen we een model bouwen van een complexere stoommachine met een schuifsynchronisator dan voorheen. Om het houten model aan te drijven, gebruiken we uiteraard perslucht van een huishoudelijke compressor in plaats van stoom.

Werking van de stoommachine het bestaat uit het vrijgeven van gecomprimeerde waterdamp, en in ons geval gecomprimeerde lucht, in de cilinder, hetzij aan de ene of de andere kant van de zuiger. Dit resulteert in een variabele schuifbeweging van de zuiger, die via de drijfstang en aandrijfas wordt overgebracht op het vliegwiel. De drijfstang zet de heen en weer gaande beweging van de zuiger om in de roterende beweging van het vliegwiel. Eén vliegwielomwenteling wordt bereikt in twee zuigerslagen. Stoomverdeling wordt uitgevoerd met behulp van een schuifmechanisme. De timing wordt aangepast door een excentriek dat op dezelfde as is gemonteerd als het vliegwiel en de krukas. De platte schuif sluit en opent de doorgangen voor het inbrengen van stoom in de cilinder, en maakt tegelijkertijd de uitdrijving van gebruikte geëxpandeerde stoom mogelijk. 

instrumenten: Trichinella-zaag, metaalzaagblad, elektrische boormachine op statief, boormachine gemonteerd op werkbank, bandschuurmachine, vlakschuurmachine, Dremel met houtopzetstukken, decoupeerzaag, lijmpistool met hete lijm, timmerboren 8, 11 en 14 mm. Houtschrapers of vijlen kunnen ook van pas komen. Om het model aan te drijven, gebruiken we een thuiscompressor of een zeer krachtige stofzuiger, waarvan het mondstuk lucht blaast.

materialen: grenen plank 100 mm breed en 20 mm dik, rollen met een diameter van 14 en 8 mm, plank 20 bij 20 mm, plank 30 bij 30 mm, plank 60 bij 8 mm, multiplex 4 en 10 mm dik. Houtschroeven, spijkers 20 en 40 mm. Blanke lak in sprayvorm. Siliconenvet of machineolie.

Machinebasis. Het heeft afmetingen van 450 bij 200 bij 20 mm. Laten we het maken van twee stukken grenen planken en ze aan elkaar lijmen met hun langere zijden, of van één stuk multiplex. Eventuele oneffenheden op de plank en plekken die na het zagen achterblijven, moeten met schuurpapier worden gladgestreken.

Steun voor vliegwielas. Het bestaat uit een verticale plank en een plank die deze van bovenaf bedekt. Het gat voor de houten as wordt geboord op het punt waar de oppervlakken elkaar raken nadat ze aan elkaar zijn geschroefd. We hebben twee sets identieke elementen nodig. Steunen snijden we uit grenen planken van 150 bij 100 bij 20 mm en latten met een doorsnede van 20 bij 20 en een lengte van 150 mm. In de latten, op een afstand van 20 mm van de randen, gaten boren met een diameter van 3 mm en deze uitboren met een boor van 8 mm zodat de schroefkoppen gemakkelijk verborgen kunnen worden. Tevens boren wij gaten met een diameter van 3 mm in de voorzijde van de planken zodat de planken vastgeschroefd kunnen worden. Gebruik op het contactpunt een boor van 14 mm om gaten te boren voor de vliegwielas. Beide elementen worden zorgvuldig verwerkt met schuurpapier, bij voorkeur een vlakschuurmachine. Vergeet ook niet om de gaten voor de houten as van de rol schoon te maken met opgerold schuurpapier. De as moet met minimale weerstand draaien. De op deze manier gemaakte steunen worden gedemonteerd en bedekt met kleurloze vernis.

Vliegwiel. We beginnen met het tekenen van de structuur van een cirkel op gewoon papier.Ons vliegwiel heeft een totale diameter van 200 mm en heeft zes spaken. Ze worden zo gemaakt dat we zes rechthoeken op de cirkel tekenen, 60 graden gedraaid ten opzichte van de as van de cirkel. Laten we beginnen met het tekenen van een cirkel met een diameter van 130 mm en markeer vervolgens de spaken met een dikte van 15 mm.. In de hoeken van de resulterende driehoeken tekenen we cirkels met een diameter van 11 mm. Leg het papier met de cirkelstructuur getekend op het triplex en gebruik eerst een perforator om de middelpunten van alle kleine cirkels en het middelpunt van de cirkel te markeren. Deze deuken zorgen voor boornauwkeurigheid. Teken de cirkel, de naaf en het wiel waar de spaken eindigen bij een paar remklauwen, rechtstreeks op het triplex. Alle hoeken van de driehoeken boren we met een boor met een diameter van 11 mm. Gebruik een potlood om de gebieden op het triplex te markeren die leeg moeten zijn. Dit zal ons behoeden voor het maken van fouten. Met behulp van een decoupeerzaag of een trichoomzaag kunnen we het vooraf gemarkeerde, overtollige materiaal van het vliegwiel afsnijden, wat resulteert in effectieve breinaalden. Met behulp van een vijl of een cilindrische frees, een stripper en vervolgens een Dremel strijken we mogelijke onnauwkeurigheden glad en schuinen we de randen van de spaken af.

Vliegwiel velg. We hebben twee identieke velgen nodig, die we aan beide zijden van het vliegwiel lijmen. We snijden ze ook uit multiplex van 10 mm dik. De wielen hebben een buitendiameter van 200 mm. We tekenen ze op multiplex met een kompas en snijden ze uit met een decoupeerzaag. Vervolgens tekenen we coaxiaal een cirkel met een diameter van 130 mm en snijden het midden eruit. Dit zal de rand van het vliegwiel zijn, dat wil zeggen de rand. De krans moet met zijn gewicht de traagheid van het roterende wiel vergroten. Met wikollijm bedekken we het vliegwiel, d.w.z. die met breinaalden, met kransen aan beide kanten. Boor een gat van 6 mm in het midden van het vliegwiel om een ​​M6-schroef in het midden te plaatsen. We krijgen dus een geïmproviseerde rotatie-as van het wiel. Nadat we deze schroef als as van het wiel in de boormachine hebben geïnstalleerd, bewerken we het spinnewiel snel, eerst met grof 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 bewerking op onze pseudo-draaibank moet het soepel draaien, zonder het zijdelings te raken. Dit is een zeer belangrijk criterium voor de kwaliteit van het vliegwiel. Zodra dit doel is bereikt, verwijdert u de tijdelijke bout en boort u een asgat van 14 mm.

Machinecilinder. Gemaakt van 10 mm multiplex. We beginnen met een onder- en bovenstuk van 140 x 60 mm en een achter- en voorstuk van 60 x 60 mm. Boor gaten van 14 mm in het midden van deze vierkanten. Deze elementen lijmen we aan elkaar met hete lijm uit een lijmpistool, waardoor een soort cilinderframe ontstaat. De bijbehorende onderdelen moeten loodrecht en evenwijdig aan elkaar worden bevestigd, dus gebruik bij het lijmen een winkelvierkant en houd ze op hun plaats totdat de lijm hard wordt. Het is goed om tijdens het lijmen de rol, die als zuigerstang zal dienen, in de gaten van de achterste en voorste delen te steken. De toekomstige correcte werking van het model hangt af van de nauwkeurigheid van deze lijming.

Zuiger. Gemaakt van 10 mm dik multiplex, afmetingen 60 bij 60 mm. Schuur de randen van het vierkant met fijn schuurpapier en schuin de zijkanten af. Boor een gat van 14 mm in de zuiger voor de zuigerstang. In de bovenkant van de zuiger wordt loodrecht een gat met een diameter van 3 mm geboord voor een schroef waarmee de zuiger aan de zuigerstang wordt bevestigd. Boor een gat met een boor van 8 mm om de schroefkop te verbergen. De schroef gaat door de zuigerstang en houdt de zuiger op zijn plaats.

zuigerstang. Laten we een cilinder uitsnijden met een diameter van 14 mm. De lengte bedraagt ​​280 mm. We plaatsen de zuiger op de zuigerstang en installeren deze in het zuigerframe. Eerst bepalen we echter de positie van de zuiger ten opzichte van de zuigerstang. De zuiger beweegt 80 mm. Bij het glijden mag deze zich niet uitstrekken tot aan de randen van de inlaat- en uitlaatpoorten van de zuiger, maar in de neutrale positie moet deze zich in het midden van de cilinder bevinden en mag de zuigerstang niet uit de voorkant van de cilinder vallen. Wanneer we deze plek vinden, markeren we met een potlood de positie van de zuiger ten opzichte van de zuigerstang en boren er uiteindelijk een gat in met een diameter van 3 mm.

Verdeling. Dit is het meest complexe onderdeel van onze machine. We moeten de luchtkanalen van de compressor naar de cilinder, van de ene naar de andere kant van de zuiger en vervolgens van de uitlaatlucht uit de cilinder opnieuw creëren. Deze kanalen maken wij uit meerdere lagen multiplex van 4 mm dik. De distributieriem bestaat uit vijf platen van 140 bij 80 mm. In elke plaat worden gaten uitgesneden volgens de vormen op de foto. Laten we beginnen met het tekenen van de details die we nodig hebben op papier en het uitknippen van alle details. We tekenen de patronen van de tegels met een viltstift op het triplex, rangschikken ze zo dat er geen materiaal wordt verspild en hebben tegelijkertijd zo min mogelijk arbeid bij het zagen. Markeer zorgvuldig de gemarkeerde plaatsen voor de hulpgaten en knip de overeenkomstige vormen uit met een decoupeerzaag of stelschroevenblok. Aan het einde maken we alles waterpas en maken het schoon met schuurpapier.

Ritssluiting. Dit is een multiplexplaat met dezelfde vorm als op de foto. Boor eerst de gaten en zaag ze uit met een decoupeerzaag. Het resterende materiaal kan worden gesneden met een trichoomzaag of worden weggegooid met een conische cilindrische snijder of Dremel. Aan de rechterkant van de schuif bevindt zich een gat met een diameter van 3 mm, waarin de as van de excentrische kruk komt.

Glijgeleiders. De schuifregelaar werkt tussen twee geleiders, de onderste en bovenste geleiders. Wij maken ze uit multiplex of latten van 4 mm dik en 140 mm lang. Lijm de geleiders met Vicol-lijm op de bijbehorende volgende distributieplaat.

Drijfstang. We snijden het in de traditionele vorm zoals weergegeven op de foto. De afstand tussen de assen van de gaten met een diameter van 14 mm is belangrijk. Het moet 40 mm zijn.

Crankarm. Het is gemaakt uit een strook van 30 bij 30 mm en heeft een lengte van 50 mm. We boren een gat van 14 mm in het blok en een blind gat loodrecht op de voorkant. Schuur het andere uiteinde van het blok met een houtvijl, een schuurmachine en schuurpapier.

Zuigerstanggreep. Het is U-vormig, gemaakt van 30 bij 30 mm hout en heeft een lengte van 40 mm. Je kunt de vorm op de foto zien. In de voorkant van het blok boren we een gat van 14 mm. Maak met een zaag met een zaagblad twee sneden en maak een gleuf waarin de zuigerstang kan worden geplaatst met behulp van een boormachine en een trichinzaag. We boren een gat voor de as die de kruk met de zuigerstang verbindt.

Cilinder ondersteuning. We hebben twee identieke elementen nodig. Zaag de steunen uit grenen planken met de afmetingen 90 x 100 x 20 mm.

Excentriciteit. Knip uit 4 mm dik multiplex vier rechthoeken van elk 40 bij 25 mm. In de rechthoeken boren we gaten met een boor van 14 mm. Het excentrieke ontwerp wordt weergegeven op de foto. Deze gaten bevinden zich langs de lengteas, maar zijn langs de dwarsas 8 mm ten opzichte van elkaar verschoven. We verbinden de rechthoeken in twee paren en lijmen ze met hun oppervlakken aan elkaar. Lijm een ​​28 mm lange cilinder in de binnenste gaten. Laten we ervoor zorgen dat de oppervlakken van de rechthoeken evenwijdig aan elkaar zijn. Een deurkruk kan ons hierbij helpen.

hefboomverbinding van de schuif met het excentriek. Het bestaat uit drie delen. De eerste is een U-vormige handgreep met een schuifregelaar. In het vlak wordt een gat geboord voor de as waarlangs het een schommelende beweging maakt. Aan het andere uiteinde is een excentrische klem gelijmd. Deze klem is demontabel en bestaat uit twee blokken van elk 20x20x50 mm. Verbind de blokken met houtschroeven en boor vervolgens een gat van 14 mm aan de rand van de ribbe voor de excentrische as. In een van de blokken boren we loodrecht op de as een blind gat met een diameter van 8 mm. Nu kunnen we beide delen verbinden met een as met een diameter van 8 mm en een lengte van ongeveer 160 mm, maar de afstand tussen de assen van deze delen is belangrijk, die moet 190 mm zijn.

Machine-assemblage. Monteer met behulp van een bout de zuiger op de zuigerstang die in het cilinderframe is gestoken en boor aan het uiteinde een gat voor de as van de slinger. Vergeet niet dat het gat evenwijdig aan de basis moet zijn. Lijm de volgende distributie-aandrijfelementen op het cilinderframe (foto a). De volgende eerste plaat met vier gaten (foto b), de tweede met twee grote gaten (foto c) verbindt de gaten in twee paren. De volgende is de derde plaat (foto d) met vier gaten en zet de schuif erop. Op de foto's (foto e en f) is te zien dat de schuif, tijdens bedrijf verplaatst door de excentriek, achtereenvolgens het ene of het andere paar gaten blootlegt. Lijm de twee geleiders die de schuifregelaar van boven en van onder naar de derde plaat leiden. We bevestigen de laatste plaat met twee gaten eraan en bedekken de schuifregelaar van bovenaf (foto d). Lijm het blok met het doorlopende gat op het bovenste gat met een zodanige diameter dat je de persluchttoevoerslang eraan kunt bevestigen. Aan de andere kant wordt de cilinder afgesloten met een deksel dat met meerdere schroeven is vastgeschroefd. Lijm de assteunen van het vliegwiel op de basis en zorg ervoor dat ze in lijn en evenwijdig aan het vlak van de basis zijn. Voor de volledige montage schilderen we de elementen en componenten van de machine met een kleurloze lak. We plaatsen de drijfstang op de as van het vliegwiel en lijmen deze er precies loodrecht op. Steek de as van de drijfstang in het tweede gat. Beide assen moeten evenwijdig aan elkaar zijn. Lijm aan de andere kant van de basis twee planken om een ​​steun voor de cilinder te maken. We lijmen er een complete cilinder met een timingmechanisme op. Nadat de cilinder is gelijmd, installeert u de hendel die de schuif verbindt met de excentriek. Pas nu kunnen we de lengte bepalen van de hefboom die de drijfstangkruk met de zuigerstang verbindt. Knip de schacht goed uit en lijm de U-vormige handvatten.We verbinden deze elementen met bijlen gemaakt van spijkers. De eerste poging is om de vliegwielas met de hand te draaien. Alle bewegende delen moeten zonder onnodige weerstand kunnen bewegen. De slinger maakt één omwenteling en de spoel moet reageren met een excentrische verplaatsing.

Het spel. Smeer de machine met olie waar we wrijving verwachten. Tenslotte verbinden we het model met een kabel aan de compressor. Na het starten van de unit en het toevoeren van perslucht in de cilinder, zou ons model zonder problemen moeten starten, wat de ontwerper veel plezier bezorgt. Eventuele lekken kunnen worden gedicht met lijm uit een lijmpistool of doorzichtige siliconen, maar dit maakt ons model onuitwisbaar. Dat het model gedemonteerd kan worden, om bijvoorbeeld de beweging van een zuiger in een cilinder te demonstreren, is een waardevol voordeel.