Let mobil

Ved at kende princippet om at bygge en Stirling-motor og have flere kasser med salve, stykker tråd og en fleksibel engangshandske eller cylinder i vores hjemmelager, kan vi blive ejere af en fungerende desktopmodel.

1. Model af en motor drevet af varmen fra varm te

Vi vil bruge varmen fra varm te eller kaffe i et glas til at starte denne motor. Eller en speciel drikkevarevarmer forbundet til den computer, vi arbejder på, ved hjælp af et USB-stik. Under alle omstændigheder vil monteringen af mobilen give os en masse sjov, så snart den begynder at arbejde stille og roligt, drejer det sølvfarvede svinghjul. Jeg synes, det lyder opmuntrende nok til at komme på arbejde med det samme.

Motorkonstruktion. Arbejdsgassen, og i vores tilfælde luft, opvarmes under hovedblandestemplet. Den opvarmede luft oplever en stigning i trykket og skubber arbejdsstemplet op og overfører dets energi til det. Den vender samtidig krumtapaksel. Stemplet flytter derefter arbejdsgassen til en kølezone over stemplet, hvor gasmængden reduceres for at trække arbejdsstemplet ind. Luft fylder arbejdsrummet, der slutter med cylinderen, og krumtapakslen fortsætter med at rotere, drevet af den anden krumtaparm på det lille stempel. Stemplerne er forbundet med en krumtap på en sådan måde, at stemplet i den varme cylinder er foran stemplet i den kolde cylinder med 1/4 slag. Det er vist i fig. 1.

Stirlings motor producerer mekanisk energi ved hjælp af temperaturforskelle. Fabriksmodellen producerer mindre støj end dampmaskiner eller forbrændingsmotorer. Kræver ikke brug af store svinghjul for at forbedre rotationens jævnhed. Dens fordele opvejede dog ikke ulemperne, og den blev i sidste ende ikke så udbredt som dampmodellerne. Tidligere blev Stirling-motorer brugt til at pumpe vand og drive små både. Med tiden blev de erstattet af forbrændingsmotorer og pålidelige elektriske motorer, der kun behøvede elektricitet for at køre.

materialer: to æsker, for eksempel til hestesalve, 80 mm høj og 100 mm i diameter (samme eller mere eller mindre samme dimensioner), en tube med multivitamintabletter, en gummi- eller engangssilikonehandske, styrodur eller polystyren, tetrisk, dvs. fleksibelt plastikbånd med tandstangsmekanisme, tre plader fra en gammel computerskive, en wire med en diameter på 1,5 eller 2 mm, krympeisolering med en krympeværdi svarende til ledningens diameter, fire møtrikker til mælkeposer eller lignende (2).

2. Materialer til samling af modellen

3. Styrodur er det materiale, der er valgt til stemplet.

instrumenter: varmlimpistol, magisk lim, tænger, præcisionstrådbukketang, kniv, dremel med pladeskæreskive og spidser til finarbejde, savning, slibning og boring. En boremaskine på et stativ vil også være nyttig, som vil give den nødvendige vinkelrethed af hullerne i forhold til stemplets overflade og en skruestik.

4. Hullet til fingeren skal være vinkelret på overfladen af det fremtidige stempel.

5. Stiften måles og afkortes af materialets tykkelse, dvs. til stempelhøjde

Motorhus - og samtidig cylinderen, som blandestemplet fungerer i - vil vi lave en stor kasse 80 mm høj og 100 mm i diameter. Brug en dremel med en boremaskine til at lave et hul med en diameter på 1,5 mm eller det samme som din ledning i midten af bunden af kassen. Det er en god idé at lave et hul, for eksempel med stilken på et kompas, inden du borer, hvilket vil gøre præcis boring lettere. Læg pillerøret på den nederste overflade, symmetrisk mellem kant og centrum, og tegn en cirkel med en markør. Klip ud med en dremel med en skæreskive, og glat derefter med sandpapir på en rulle.

6. Indsæt den i hullet

7. Skær stempelcirklen med en kniv eller en kugle

Stempel. Fremstillet af styrodur eller polystyren. Det første hårde og fint opskummede materiale (3) er dog bedre egnet. Vi skærer det med en kniv eller en hacksav i form af en cirkel lidt større end diameteren på vores salvekasse. I midten af cirklen borer vi et hul med en diameter på 8 mm, som en møbelknop. Hullet skal bores nøjagtigt vinkelret på pladens overflade og derfor skal vi bruge et bor på et stativ (4). Ved hjælp af Wicol eller magisk lim limes møbelstiften (5, 6) ind i hullet. Det skal først afkortes til en højde svarende til stemplets tykkelse. Når limen er tør, placeres kompassets ben i midten af stiften og tegn en cirkel med cylinderens diameter, dvs. vores salveæske (7). På det sted, hvor vi allerede har et udpeget center, borer vi et hul med en diameter på 1,5 mm. Her bør du også bruge en bænkboremaskine på et stativ (8). Til sidst hamres et simpelt søm med en diameter på 1,5 mm forsigtigt ned i hullet. Dette vil være rotationsaksen, fordi vores stempel skal rulle præcist. Brug en tang til at skære det overskydende hoved af det hamrede søm af. Vi fastgør aksen med vores materiale til stemplet til borepatronen eller dremel. Den inkluderede hastighed bør ikke være for høj. Den roterende styrodur bearbejdes først omhyggeligt med groft sandpapir. Vi skal give den en rund form (9). Først da opnår vi med tyndt papir en sådan stempelstørrelse, der passer inde i kassen, dvs. motorcylinder (10).

8. Bor et hul i stiften til stempelstangen

9. Stemplet, der er installeret i boret, behandles med sandpapir

Anden arbejdscylinder. Denne vil være mindre, og membranen fra en handske eller en gummiballon vil spille rollen som en cylinder. Fra et multivitaminrør skæres et 35 mm fragment. Dette element er fast limet til motorhuset over det afskårne hul ved hjælp af varm lim.

10. Det bearbejdede stempel skal passe til cylinderen

Krumtapakselstøtte. Vi laver den fra en anden salveæske af samme størrelse. Lad os starte med at skære en skabelon ud fra papir. Vi vil bruge det til at angive placeringen af hullerne, hvor krumtapakslen vil rotere. Tegn en skabelon på æsken med salve med en tynd vandtæt markør (11, 12). Hullernes placering er vigtig, og de skal være nøjagtigt over for hinanden. Brug en dremel med en skæreskive til at skære formen af støtten ud i siden af kassen. I bunden skærer vi en cirkel ud med en diameter på 10 mm mindre end bunden. Alt er omhyggeligt behandlet med sandpapir. Lim den færdige støtte til toppen af cylinderen (13, 14).

13. Sørg for fuldstændig tæthed ved limning af ballonen

Krumtapaksel. Vi vil bøje det fra en 2 mm tyk ledning. Formen på bøjningen kan ses på figur 1. Husk at den mindre akselkrans danner en ret vinkel med den større krank (16-19). Det er, hvad en XNUMX/XNUMX turn lead er.

15. Fastgørelseselementer af den elastiske belægning

Svinghjul. Den var lavet af tre sølvskiver fra en gammel adskilt skive (21). Vi sætter skiverne på mælkeposens låg og vælger deres diameter. I midten borer vi et hul med en diameter på 1,5 mm, efter at vi tidligere har markeret midten med benet på et kompas. Centerboring er meget vigtigt for den korrekte funktion af modellen. Den anden, den samme, men større hætte, også boret i midten, limes med varm lim til overfladen af svinghjulsskiven. Jeg foreslår at indsætte et stykke ledning gennem begge huller i propperne og sørge for, at denne akse er vinkelret på overfladen af hjulet. Ved limning vil den varme lim give os tid til at foretage de nødvendige justeringer.

16. Krumtap og krumtap

18. Maskinens krumtapaksel og krumtap

19. Montering af elastisk skal med håndsving

Modelmontage og idriftsættelse (20). Lim et 35 mm stykke multivitaminslange på den øverste luft. Dette vil være slavecylinderen. Lim akselstøtten til huset. Placer cylinderens krumtap- og varmekrympesektioner på krumtapakslen. Indsæt stemplet nedefra, forkort dets udragende stang og forbind til krumtappen med et varmeisolerende rør. Stempelstangen, der fungerer i maskinhuset, er forseglet med fedt. Vi sætter korte stykker varmekrympbar isolering på krumtapakslen. Ved opvarmning er deres opgave at holde krumtappene i den korrekte position på krumtapakslen. Under rotation vil de forhindre dem i at glide langs akslen. Sæt dækslet på bunden af sagen. Fastgør svinghjulet til krumtapakslen ved hjælp af lim. Arbejdscylinderen er løst forseglet af en membran med et trådhåndtag påsat. Fastgør en ubelastet membran til toppen (22) med en stang. Krumtappen på arbejdscylinderen, der roterer krumtapakslen, skal frit løfte gummiet ved akslens højeste rotationspunkt. Akslen skal rotere jævnt og så let som muligt, og de indbyrdes forbundne elementer i modellen arbejder sammen for at dreje svinghjulet. På den anden ende af skaftet sætter vi - fiksering med varm lim - de resterende en eller to propper fra mælkeposer.

Efter de nødvendige justeringer (23) og at slippe af med overskydende friktionsmodstand, er vores motor klar. Sæt et glas varm te på. Dens varme skal være nok til at opvarme luften i det nederste kammer og få modellen til at bevæge sig. Efter at have ventet på, at luften i cylinderen varmes op, drejes svinghjulet. Bilen skal begynde at bevæge sig. Hvis motoren ikke starter, bliver vi nødt til at foretage justeringer, indtil det lykkes. Vores model af Stirling-motoren er ikke særlig effektiv, men den virker nok til at give os en masse sjov.

22. Membranen er fastgjort til kameraet med en stang.

23. De relevante regler venter på, at modellen er klar.