Di động nhẹ

Biết nguyên lý chế tạo động cơ Stirling và có một vài hộp thuốc mỡ, các đoạn dây điện và găng tay hoặc xi lanh dùng một lần linh hoạt trong nhà, chúng ta có thể trở thành chủ nhân của một mô hình máy tính để bàn đang hoạt động.

1. Mô hình động cơ chạy bằng nhiệt của trà nóng

Chúng ta sẽ sử dụng sức nóng của trà hoặc cà phê nóng trong ly để khởi động động cơ này. Hoặc một máy hâm nước giải khát đặc biệt kết nối với máy tính mà chúng tôi đang làm việc bằng đầu nối USB. Trong mọi trường hợp, việc lắp ráp chiếc di động sẽ mang lại cho chúng ta rất nhiều niềm vui, ngay khi nó bắt đầu hoạt động nhẹ nhàng, quay bánh đà bạc. Tôi nghĩ rằng điều đó nghe có vẻ đủ khích lệ để bắt đầu làm việc ngay lập tức.

Thiết kế động cơ. Khí làm việc, và trong trường hợp của chúng ta là không khí, được làm nóng dưới piston trộn chính. Không khí bị đốt nóng làm tăng áp suất và đẩy pít-tông đang hoạt động lên, truyền năng lượng cho nó. Nó quay cùng một lúc trục khuỷu. Sau đó, piston di chuyển khí làm việc đến vùng làm mát phía trên piston, tại đây thể tích khí được giảm để hút vào piston làm việc. Không khí lấp đầy không gian làm việc kết thúc bằng xi lanh, và trục khuỷu tiếp tục quay, được dẫn động bởi tay quay thứ hai của piston nhỏ. Các piston được nối với nhau bằng trục khuỷu sao cho piston trong xi lanh nóng đi trước piston trong xi lanh lạnh 1/4 hành trình. Nó được hiển thị trong hình. một.

Động cơ của Stirling tạo ra năng lượng cơ học bằng cách sử dụng chênh lệch nhiệt độ. Mô hình nhà máy tạo ra ít tiếng ồn hơn so với động cơ hơi nước hoặc động cơ đốt trong. Không yêu cầu sử dụng bánh đà lớn để cải thiện sự êm dịu của chuyển động quay. Tuy nhiên, ưu điểm của nó không vượt trội hơn nhược điểm, và cuối cùng nó không trở nên phổ biến như các mô hình hơi nước. Trước đây, động cơ Stirling được sử dụng để bơm nước và đẩy những chiếc thuyền nhỏ. Theo thời gian, chúng được thay thế bằng động cơ đốt trong và động cơ điện đáng tin cậy chỉ cần điện để hoạt động.

Vật liệu: hai hộp, ví dụ, đối với thuốc mỡ ngựa, cao 80 mm và đường kính 100 mm (giống nhau hoặc nhiều hơn hoặc ít hơn cùng kích thước), một ống viên vitamin tổng hợp, găng tay cao su hoặc silicone dùng một lần, styrodur hoặc polystyrene, tetric, tức là dây buộc bằng nhựa dẻo có giá đỡ và bánh răng, ba đĩa từ đĩa máy tính cũ, dây có đường kính 1,5 hoặc 2 mm, cách điện co nhiệt có giá trị co ngót tương ứng với đường kính của dây, bốn đai ốc cho túi sữa hoặc tương tự ( 2).

2. Vật liệu để lắp ráp mô hình

3. Styrodur là vật liệu được chọn cho pít tông.

Công cụ: súng bắn keo nóng, keo ma thuật, kìm, kìm uốn dây chính xác, dao, dremel với đĩa cắt kim loại tấm và các mẹo để gia công tinh xảo, cưa, chà nhám và khoan. Một mũi khoan trên giá đỡ cũng sẽ rất hữu ích, nó sẽ cung cấp độ vuông góc cần thiết của các lỗ so với bề mặt của pít-tông và một mặt khác.

4. Lỗ cho ngón tay phải vuông góc với bề mặt của pít-tông trong tương lai.

5. Chốt được đo và rút ngắn theo độ dày của vật liệu, tức là đến chiều cao piston

Vỏ động cơ - và đồng thời là xi lanh mà pít-tông trộn hoạt động - chúng ta sẽ tạo một hộp lớn cao 80 mm và đường kính 100 mm. Sử dụng máy khoan có lỗ, tạo một lỗ có đường kính 1,5 mm hoặc bằng dây của bạn ở giữa đáy hộp. Bạn nên tạo một lỗ, ví dụ như bằng thân la bàn, trước khi khoan, điều này sẽ giúp việc khoan chính xác trở nên dễ dàng hơn. Đặt ống thuốc xuống mặt đáy, đối xứng giữa mép và tâm, dùng bút dạ vẽ một hình tròn. Cắt bằng máy khoan có đĩa cắt, sau đó làm nhẵn bằng giấy nhám trên con lăn.

6. Chèn nó vào lỗ

7. Cắt vòng tròn piston bằng dao hoặc bi

Pít tông. Làm từ styrodur hoặc polystyrene. Tuy nhiên, vật liệu đầu tiên, cứng và được tạo bọt mịn (3) là phù hợp hơn cả. Chúng tôi cắt nó bằng dao hoặc cưa sắt, dưới dạng một hình tròn lớn hơn một chút so với đường kính của hộp thuốc mỡ của chúng tôi. Ở trung tâm của vòng tròn, chúng tôi khoan một lỗ có đường kính 8 mm, giống như một đinh tán đồ nội thất. Lỗ phải được khoan vuông góc chính xác với bề mặt của tấm và do đó chúng ta phải sử dụng một mũi khoan trên giá đỡ (4). Sử dụng Wicol hoặc keo ma thuật, dán ghim đồ nội thất (5, 6) vào lỗ. Đầu tiên nó phải được rút ngắn đến chiều cao bằng chiều dày của piston. Khi keo khô, đặt chân la bàn vào giữa chốt và vẽ một hình tròn có đường kính bằng đường kính của hình trụ, tức là. hộp thuốc mỡ của chúng tôi (7). Tại nơi đã có tâm định sẵn, chúng ta khoan một lỗ có đường kính 1,5 mm. Ở đây bạn cũng nên sử dụng máy khoan bàn trên giá ba chân (8). Cuối cùng, một chiếc đinh đơn giản có đường kính 1,5 mm được đóng cẩn thận vào lỗ. Đây sẽ là trục quay vì piston của chúng ta cần lăn chính xác. Dùng kìm cắt bỏ phần đầu thừa của đinh đóng đinh. Chúng tôi gắn trục bằng vật liệu của chúng tôi cho pít tông vào mâm cặp khoan hoặc dremel. Tốc độ bao gồm không được quá cao. Đầu tiên, styrodur quay được xử lý cẩn thận bằng giấy nhám thô. Chúng ta phải cung cấp cho nó một hình dạng tròn (9). Chỉ sau đó với giấy mỏng, chúng tôi mới đạt được kích thước pít-tông phù hợp với bên trong hộp, tức là xylanh động cơ (10).

8. Khoan một lỗ trên chốt cho cần piston

9. Pít tông lắp trong máy khoan được xử lý bằng giấy nhám

Xi lanh làm việc thứ hai. Cái này sẽ nhỏ hơn và màng từ găng tay hoặc quả bóng cao su sẽ đóng vai trò của một hình trụ. Từ một ống vitamin tổng hợp, cắt một đoạn 35 mm. Phần tử này được dán chặt vào vỏ động cơ qua lỗ cắt bằng keo nóng.

10. Piston được gia công phải vừa khít với xi lanh

Hỗ trợ trục khuỷu. Chúng tôi sẽ làm nó từ một hộp thuốc mỡ khác có cùng kích thước. Hãy bắt đầu bằng cách cắt ra một mẫu từ giấy. Chúng tôi sẽ sử dụng nó để chỉ ra vị trí của các lỗ mà trục khuỷu sẽ quay. Vẽ khuôn mẫu trên hộp thuốc mỡ bằng bút dạ mỏng không thấm nước (11, 12). Vị trí của các lỗ rất quan trọng và chúng phải hoàn toàn đối diện nhau. Dùng đĩa cắt dremel để cắt bỏ hình dạng của giá đỡ ở mặt bên của hộp. Ở phía dưới, chúng tôi cắt một hình tròn có đường kính nhỏ hơn 10 mm so với đáy. Mọi thứ đều được xử lý cẩn thận bằng giấy nhám. Dán giá đỡ đã hoàn thành vào đỉnh của hình trụ (13, 14).

13. Chú ý độ kín hoàn toàn khi dán khinh khí cầu

Trục khuỷu. Chúng tôi sẽ uốn nó từ một sợi dây dày 2 mm. Hình dạng của phần uốn cong có thể được nhìn thấy trong Hình 1. Hãy nhớ rằng tay quay của trục nhỏ hơn tạo thành một góc vuông với tay quay lớn hơn (16-19). Đó là những gì dẫn đến lượt XNUMX / XNUMX.

15. Chốt các yếu tố của lớp phủ đàn hồi

Bánh đà. Nó được làm từ ba chiếc đĩa bạc từ một chiếc đĩa cũ đã tháo rời (21). Chúng tôi đặt các đĩa lên nắp túi sữa, chọn đường kính của chúng. Ở trung tâm, chúng tôi khoan một lỗ có đường kính 1,5 mm, trước đó đã đánh dấu tâm bằng chân của một chiếc la bàn. Khoan trung tâm là rất quan trọng để hoạt động chính xác của mô hình. Nắp thứ hai, tương tự nhưng lớn hơn, cũng được khoan ở giữa, được dán bằng keo nóng vào bề mặt của đĩa bánh đà. Tôi đề nghị luồn một đoạn dây qua cả hai lỗ trên phích cắm và đảm bảo rằng trục này vuông góc với bề mặt của bánh xe. Khi dán, lớp keo nóng sẽ cho chúng ta thời gian để có những điều chỉnh cần thiết.

16. Trục khuỷu và tay quay

18. Trục khuỷu máy và các tay quay

19. Lắp đặt vỏ đàn hồi có tay quay

Lắp ráp và vận hành mô hình (20). Dán một đoạn ống vitamin tổng hợp 35mm lên không khí trên cùng. Đây sẽ là hình trụ phụ. Dán giá đỡ trục vào vỏ. Đặt các đoạn trục khuỷu và co nhiệt của xi lanh lên trục khuỷu. Chèn piston từ bên dưới, rút ​​ngắn thanh chiếu của nó và nối với tay quay bằng một ống cách nhiệt. Thanh piston hoạt động trong thân máy được làm kín bằng mỡ. Chúng tôi đặt các miếng cách nhiệt co nhiệt ngắn trên trục khuỷu. Khi bị nung nóng, nhiệm vụ của chúng là giữ cho các tay quay ở đúng vị trí trên trục khuỷu. Trong quá trình quay, chúng sẽ ngăn chúng trượt dọc theo trục. Đặt nắp vào đáy hộp. Dùng keo gắn bánh đà vào trục khuỷu. Xylanh làm việc được niêm phong lỏng lẻo bởi một màng có gắn một tay cầm bằng dây. Gắn một màng ngăn không tải lên trên cùng (22) bằng một thanh. Tay quay của xilanh làm việc, làm quay trục khuỷu phải nâng cao su tự do ở điểm quay cao nhất của trục. Trục phải quay trơn tru và dễ dàng nhất có thể, và các phần tử được kết nối với nhau của mô hình hoạt động cùng nhau để quay bánh đà. Ở đầu kia của trục, chúng tôi gắn vào - cố định bằng keo nóng - một hoặc hai phích cắm còn lại từ các túi sữa.

Sau những điều chỉnh cần thiết (23) và loại bỏ lực cản ma sát dư thừa, động cơ của chúng tôi đã sẵn sàng. Đặt trên một ly trà nóng. Nhiệt của nó phải đủ để làm nóng không khí trong buồng dưới và làm cho mô hình chuyển động. Sau khi đợi không khí trong xi lanh nóng lên, quay bánh đà. Chiếc xe sẽ bắt đầu di chuyển. Nếu động cơ không khởi động, chúng tôi sẽ phải điều chỉnh cho đến khi thành công. Mô hình động cơ Stirling của chúng tôi không hiệu quả lắm, nhưng nó hoạt động đủ để mang lại cho chúng tôi rất nhiều niềm vui.

22. Màng ngăn được gắn vào máy ảnh bằng một thanh.

23. Các quy tắc liên quan đang chờ đợi mô hình sẵn sàng.

Xem thêm: