Lengvas mobilusis

Žinodami Stirlingo variklio konstravimo principą ir namų sandėlyje turėdami kelias tepalo dėžutes, vielos gabaliukus ir lanksčią vienkartinę pirštinę ar cilindrą, galime tapti veikiančio stalinio modelio savininkais.

1. Variklio, varomo karštos arbatos šiluma, modelis

Šio variklio užvedimui panaudosime stiklinėje esančios karštos arbatos ar kavos šilumą. Arba specialus gėrimų šildytuvas, prijungtas prie kompiuterio, prie kurio dirbame, naudojant USB jungtį. Bet kokiu atveju mobiliojo surinkimas mums suteiks daug malonumo, kai tik jis pradės veikti tyliai, sukdamas sidabrinį smagratį. Manau, kad tai skamba pakankamai padrąsinančiai, kad iškart pradėčiau dirbti.

Variklio dizainas. Darbinės dujos, o mūsų atveju – oras, kaitinamos po pagrindiniu maišymo stūmokliu. Šildomas oras patiria padidėjusį slėgį ir stumia darbinį stūmoklį aukštyn, perduodamas jam energiją. Sukasi tuo pačiu metu alkūninis velenas. Tada stūmoklis perkelia darbines dujas į aušinimo zoną virš stūmoklio, kur dujų tūris sumažinamas, kad būtų įtrauktas darbinis stūmoklis. Oras užpildo darbo erdvę, kuri baigiasi cilindru, o alkūninis velenas toliau sukasi, varomas antrosios mažojo stūmoklio alkūninės svirties. Stūmokliai alkūniniu velenu sujungti taip, kad karšto cilindro stūmoklis 1/4 eigos lenkia stūmoklį šaltame cilindre. Tai parodyta fig. vienas.

Stirlingo variklis gamina mechaninę energiją naudodamas temperatūrų skirtumus. Gamyklos modelis skleidžia mažiau triukšmo nei garo varikliai ar vidaus degimo varikliai. Nereikia naudoti didelių smagračių, kad būtų pagerintas sukimosi sklandumas. Tačiau jo pranašumai nenusvėrė trūkumų, ir galiausiai jis nebuvo toks plačiai paplitęs kaip garo modeliai. Anksčiau Stirlingo varikliai buvo naudojami vandeniui siurbti ir mažoms valtims varyti. Laikui bėgant juos pakeitė vidaus degimo varikliai ir patikimi elektros varikliai, kuriems veikti reikėjo tik elektros energijos.

Medžiagos: dvi dėžės, pavyzdžiui, arklių tepalui, 80 mm aukščio ir 100 mm skersmens (tokių pat ar daugiau ar mažiau tokių pačių matmenų), tūbelė multivitaminų tablečių, guminė arba vienkartinė silikoninė pirštinė, styrodur arba polistirenas, tetrinis, t.y. lankstus plastikinis kaklaraištis su krumpliaračiu, trys plokštės iš seno kompiuterio disko, 1,5 arba 2 mm skersmens viela, šilumos susitraukianti izoliacija, kurios susitraukimo vertė atitinka vielos skersmenį, keturios veržlės pieno maišeliams ar panašiai ( 2).

2. Medžiagos modeliui surinkti

3. Styrodur yra medžiaga, pasirinkta stūmokliui.

Įrankiai: karšto klijų pistoletas, stebuklingi klijai, replės, precizinės vielos lenkimo replės, peilis, dremelis su skardos pjovimo disku ir antgaliais smulkiems darbams, pjovimui, šlifavimui ir gręžimui. Taip pat pravers gręžtuvas ant stovo, kuris užtikrins reikiamą angų statmenumą stūmoklio paviršiaus atžvilgiu, ir veržlė.

4. Anga pirštui turi būti statmena būsimo stūmoklio paviršiui.

5. Kaištis matuojamas ir sutrumpinamas medžiagos storiu, t.y. iki stūmoklio aukščio

Variklio korpusas - ir tuo pačiu cilindras, kuriame dirba maišymo stūmoklis - pagaminsime didelę 80 mm aukščio ir 100 mm skersmens dėžę. Naudodami dremelį su grąžtu, dėžutės dugno centre padarykite 1,5 mm skersmens arba tokio pat kaip jūsų vielos skylę. Prieš gręžimą pravartu padaryti skylę, pavyzdžiui, su kompaso koteliu, nes tai palengvins tikslų gręžimą. Padėkite piliulės vamzdelį ant apatinio paviršiaus, simetriškai tarp krašto ir centro, ir žymekliu nubrėžkite apskritimą. Iškirpkite dremeliu su pjovimo disku, tada išlyginkite švitriniu popieriumi ant volelio.

6. Įkiškite jį į angą

7. Iškirpkite stūmoklio apskritimą peiliu arba rutuliu

Stūmoklis. Pagaminta iš styroduro arba polistireno. Tačiau geriau tinka pirmoji, kieta ir smulkiai putota medžiaga (3). Supjaustome jį peiliu arba metaliniu pjūklu apskritimo pavidalu, šiek tiek didesniu nei mūsų tepalo dėžutės skersmuo. Apskritimo centre išgręžiame 8 mm skersmens skylę, panašią į baldų smeigę. Skylė turi būti išgręžta tiksliai statmenai plokštės paviršiui, todėl turime naudoti grąžtą ant stovo (4). Naudodami Wicol arba stebuklingus klijus, įklijuokite baldų kaištį (5, 6) į skylę. Pirmiausia jis turi būti sutrumpintas iki aukščio, lygaus stūmoklio storiui. Kai klijai išdžius, į smeigtuko centrą įkiškite kompaso koją ir nubrėžkite apskritimą su cilindro skersmeniu, t.y. mūsų tepalo dėžutė (7). Toje vietoje, kur jau turime paskirtą centrą, išgręžiame 1,5 mm skersmens skylę. Čia taip pat turėtumėte naudoti suolinį gręžtuvą ant trikojo (8). Galiausiai į skylę atsargiai įkalama paprasta 1,5 mm skersmens vinis. Tai bus sukimosi ašis, nes mūsų stūmoklis turi suktis tiksliai. Replėmis nupjaukite perteklinę įkalamos vinies galvutę. Ašį su savo medžiaga, skirta stūmokliui, pritvirtiname prie gręžimo griebtuvo arba dremelio. Įtrauktas greitis neturėtų būti per didelis. Besisukantis styroduras pirmiausia kruopščiai apdorojamas šiurkščiu švitriniu popieriumi. Turime suteikti jai apvalią formą (9). Tik tuomet su plonu popieriumi pasiekiame tokį stūmoklio dydį, kuris telpa dėžutės viduje, t.y. variklio cilindras (10).

8. Kaištyje išgręžkite skylę stūmoklio kotui

9. Grąžtuve sumontuotas stūmoklis apdirbamas švitriniu popieriumi

Antras darbinis cilindras. Šis bus mažesnis, o membrana iš pirštinės ar guminio baliono atliks cilindro vaidmenį. Iš multivitaminų vamzdelio išpjaukite 35 mm fragmentą. Šis elementas karštais klijais tvirtai priklijuojamas prie variklio korpuso virš išpjautos skylės.

10. Apdirbtas stūmoklis turi tilpti į cilindrą

Alkūninio veleno atrama. Gaminsime iš kitos tokio pat dydžio tepalo dėžutės. Pradėkime nuo šablono iškirpimo iš popieriaus. Mes naudosime jį norėdami nurodyti skylių, kuriose alkūninis velenas suksis, padėtį. Plonu vandeniui atspariu žymekliu (11, 12) nupieškite šabloną ant tepalo dėžutės. Skylių padėtis yra svarbi ir turi būti tiksliai viena priešais kitą. Dremel su pjovimo disku išpjaukite atramos formą dėžutės šone. Apatinėje dalyje išpjauname apskritimą, kurio skersmuo 10 mm mažesnis už dugną. Viskas kruopščiai apdorojama švitriniu popieriumi. Priklijuokite gatavą atramą prie cilindro viršaus (13, 14).

13. Klijuodami balioną pasirūpinkite visišku sandarumu

Alkūninis velenas. Išlenksime iš 2 mm storio vielos. Posūkio forma matoma 1 paveiksle. Atminkite, kad mažesnio veleno švaistiklis sudaro stačią kampą su didesniu švaistikliu (16-19). Štai kas yra XNUMX / XNUMX posūkio laidas.

15. Elastinės dangos tvirtinimo elementai

Smagratis. Jis buvo pagamintas iš trijų sidabrinių diskų iš seno išardyto disko (21). Diskus dedame ant pieno maišelio dangtelio, pasirenkame jų skersmenį. Centre išgręžiame 1,5 mm skersmens skylę, prieš tai pažymėję centrą kompaso kojele. Centrinis gręžimas yra labai svarbus tinkamam modelio veikimui. Antrasis, toks pat, bet didesnis dangtelis, taip pat išgręžtas centre, karštais klijais priklijuojamas prie smagračio disko paviršiaus. Siūlau pro abi kištukų skylutes įkišti vielos gabalėlį ir įsitikinti, kad ši ašis yra statmena rato paviršiui. Klijuojant karšti klijai suteiks mums laiko atlikti reikiamus pakeitimus.

16. Alkūninis velenas ir švaistiklis

18. Mašinos alkūninis velenas ir švaistikliai

19. Elastinio apvalkalo su švaistikliu montavimas

Modelio surinkimas ir paleidimas (20). Priklijuokite 35 mm multivitaminų vamzdelio gabalėlį prie viršutinio oro. Tai bus darbinis cilindras. Priklijuokite veleno atramą prie korpuso. Ant alkūninio veleno uždėkite cilindro švaistiklį ir termiškai susitraukiančias dalis. Stūmoklį įkiškite iš apačios, sutrumpinkite jo išsikišantį strypą ir prijunkite prie švaistiklio šilumą izoliuojančiu vamzdeliu. Mašinos korpuse veikiantis stūmoklio strypas užsandarinamas tepalu. Ant alkūninio veleno uždėjome trumpus termiškai susitraukiančios izoliacijos gabalus. Kai šildomas, jų užduotis yra išlaikyti alkūninio veleno švaistiklius tinkamoje padėtyje. Sukimosi metu jie neleis jiems slysti išilgai veleno. Uždėkite dangtelį ant korpuso apačios. Pritvirtinkite smagratį prie alkūninio veleno klijais. Darbinis cilindras yra laisvai užsandarintas membrana su pritvirtinta vieline rankena. Neapkrautą diafragmą pritvirtinkite prie viršaus (22) strypu. Darbinio cilindro švaistiklis, sukdamas alkūninį veleną, turi laisvai pakelti gumą aukščiausiame veleno sukimosi taške. Velenas turi suktis sklandžiai ir kuo lengviau, o tarpusavyje sujungti modelio elementai kartu sukdami smagratį. Ant kito koto galo uždedame - tvirtindami karštais klijais - likusius vieną ar du kamščius iš pieno maišelių.

Atlikus reikiamus reguliavimus (23) ir atsikračius perteklinio pasipriešinimo trinčiai, mūsų variklis paruoštas. Uždėkite stiklinę karštos arbatos. Jo šilumos turėtų pakakti, kad pašildytų orą apatinėje kameroje ir modelis judėtų. Palaukę, kol sušils oras cilindre, pasukite smagratį. Automobilis turėtų pradėti judėti. Jei variklis neužsiveda, turėsime reguliuoti, kol pasiseks. Mūsų Stirlingo variklio modelis nėra labai efektyvus, bet veikia pakankamai, kad suteiktų mums daug malonumo.

22. Diafragma pritvirtinama prie fotoaparato su strypu.

23. Atitinkamos taisyklės laukia, kol modelis bus paruoštas.