Động cơ tĩnh

Mặc dù kỷ nguyên lãng mạn của hơi nước đã qua lâu, nhưng chúng ta vẫn nhớ những ngày xưa khi bạn có thể nhìn thấy những toa xe được kéo bởi những đầu máy xe lửa tráng lệ khổng lồ, những chiếc xe đẩy hơi nóng đỏ đang nhào trộn trên đường, hay những đầu máy bốc hơi làm việc trên cánh đồng.

Một động cơ hơi nước cố định duy nhất được sử dụng để truyền động tập trung, bằng hệ thống truyền động bằng dây đai, tất cả các máy móc hoặc máy dệt của nhà máy. Lò hơi của cô đốt than thông thường.Có thể hơi tiếc khi chúng ta sẽ không nhìn thấy những chiếc máy như vậy bên ngoài bảo tàng, nhưng có thể xây dựng một mô hình bằng gỗ của một cỗ máy tĩnh. к Thật là một niềm vui lớn khi có một di động bằng gỗ như vậy ở nhà, một thiết bị làm việc di động. Lần này chúng ta sẽ chế tạo một mô hình động cơ hơi nước đồng bộ trượt phức tạp hơn trước. Tất nhiên, để điều khiển mô hình bằng gỗ, chúng tôi sẽ sử dụng khí nén từ máy nén gia đình thay vì hơi nước.

Động cơ hơi nước hoạt động nó bao gồm việc giải phóng hơi nước nén, và trong trường hợp của chúng ta là khí nén, vào xi lanh, sau đó từ một bên, rồi từ bên kia của piston. Điều này dẫn đến chuyển động trượt biến thiên của piston, được truyền qua thanh truyền và trục truyền động đến bánh đà. Thanh truyền biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của bánh đà. Một cuộc cách mạng của bánh đà đạt được trong hai lần di chuyển của piston. Việc phân phối hơi nước được thực hiện theo cơ chế con trượt. Thời gian được điều khiển bởi một lệch tâm lắp trên cùng trục với bánh đà và tay quay. Thanh trượt phẳng đóng và mở các kênh dẫn hơi nước vào xi lanh, đồng thời cho phép đẩy hơi nước nở ra đã qua sử dụng. 

Công cụ: Máy cưa Trichinella, lưỡi cưa kim loại, máy khoan điện trên giá đỡ, máy khoan gắn trên bàn làm việc, máy chà nhám đai, máy chà nhám quỹ đạo, máy mài bằng gỗ, ghép hình điện, súng bắn keo bằng keo nóng, mũi khoan mộc 8, 11 và 14 mm. Cạo hoặc dũa gỗ cũng có thể hữu ích. Để điều khiển mô hình, chúng tôi sẽ sử dụng một máy nén gia đình hoặc một máy hút bụi rất mạnh, vòi phun để thổi không khí.

Vật liệu: ván thông rộng 100 mm và dày 20 mm, con lăn có đường kính 14 và 8 mm, ván 20 x 20 mm, ván 30 x 30 mm, ván 60 x 8 mm, ván ép dày 4 và 10 mm. Vít gỗ, đinh 20 và 40 mm. Làm sạch dầu bóng trong bình xịt. Mỡ silicon hoặc dầu máy.

Bệ máy. Nó có kích thước 450 x 200 x 20 mm. Chúng tôi sẽ làm nó từ hai miếng ván thông và dán chúng lại với nhau với các cạnh dài hơn, hoặc từ một miếng ván ép. Bất kỳ điểm bất thường nào trên bảng và những chỗ còn sót lại sau khi cắt phải được làm phẳng bằng giấy nhám.

Hỗ trợ trục bánh đà. Nó bao gồm một bảng thẳng đứng và một thanh che nó từ trên xuống. Một lỗ cho trục gỗ được khoan tại điểm tiếp xúc với bề mặt của chúng sau khi chúng được vặn. Chúng ta cần hai tập hợp các phần tử giống hệt nhau. Chúng tôi cắt giá đỡ từ một tấm ván thông với kích thước 150 x 100 x 20 mm và đường ray có tiết diện 20 x 20 và chiều dài 150 mm. Ở các đường ray, cách các mép 20 mm, khoan các lỗ có đường kính 3 mm và doa chúng bằng mũi khoan 8 mm để các đầu vít có thể dễ dàng giấu đi. Chúng tôi cũng khoan các lỗ có đường kính 3 mm trên các tấm ván ở mặt trước để các tấm ván có thể được vặn vào. Tại điểm tiếp xúc với mũi khoan 14 mm, chúng tôi khoan lỗ cho trục bánh đà. Cả hai yếu tố đều được xử lý cẩn thận bằng giấy nhám, tốt nhất là máy chà nhám quỹ đạo. Ngoài ra, đừng quên làm sạch các lỗ cho trục gỗ khỏi con lăn bằng giấy nhám cuộn thành cuộn. Trục phải quay với lực cản tối thiểu. Các giá đỡ được tạo ra theo cách này được tháo rời và phủ một lớp sơn bóng không màu.

Bánh đà. Chúng ta sẽ bắt đầu bằng cách vẽ cấu trúc hình tròn trên giấy thường.Bánh đà của chúng tôi có đường kính tổng thể là 200mm và có sáu nan hoa. Chúng sẽ được tạo theo cách mà chúng ta sẽ vẽ sáu hình chữ nhật trên hình tròn, xoay 60 độ so với trục của hình tròn. Hãy bắt đầu bằng cách vẽ một hình tròn có đường kính 130 mm, sau đó chúng tôi ký hiệu các nan hoa có độ dày là 15 mm.. Ở các góc của các hình tam giác, vẽ các hình tròn có đường kính 11 mm. Đặt tờ giấy có cấu trúc hình tròn đã vẽ trên ván ép và đầu tiên đánh dấu tâm của tất cả các hình tròn nhỏ và tâm của hình tròn bằng một chiếc bấm lỗ. Những vết lõm này sẽ đảm bảo độ chính xác của quá trình khoan. Vẽ một vòng tròn, một trung tâm và một bánh xe mà các nan hoa kết thúc bằng một cặp calip, ngay trên tấm ván ép. Chúng tôi khoan tất cả các góc của hình tam giác bằng mũi khoan có đường kính 11 mm. Dùng bút chì đánh dấu những chỗ trống trên ván ép. Điều này sẽ giúp chúng ta tránh mắc sai lầm. Với máy ghép hình điện hoặc máy cưa ba lỗ, chúng ta có thể cắt bỏ vật liệu thừa, đã được đánh dấu sẵn khỏi bánh đà, nhờ đó chúng ta có được những mũi kim đan hiệu quả. Với một chiếc giũa hoặc một máy cắt hình trụ, một chiếc máy tước, và sau đó bằng một cái dremel, chúng tôi căn chỉnh những điểm không chính xác có thể xảy ra và làm vát các cạnh của nan hoa.

Vành bánh đà. Chúng tôi sẽ cần hai vành giống hệt nhau, chúng tôi sẽ dán hai bên của bánh đà. Chúng tôi cũng sẽ cắt chúng ra khỏi ván ép dày 10 mm. Bánh xe có đường kính ngoài 200 mm. Trên ván ép, chúng tôi vẽ chúng bằng la bàn và cắt chúng ra bằng ghép hình. Sau đó, chúng tôi vẽ một hình tròn có đường kính 130 mm đồng trục và cắt bỏ tâm của nó. Đây sẽ là vành bánh đà, tức là vành của nó. Vòng hoa phải làm tăng quán tính của bánh xe quay với trọng lượng của nó. Sử dụng keo wikol, chúng tôi che bánh đà, tức là chiếc có kim đan, vòng hoa hai bên. Khoan một lỗ 6 mm ở giữa bánh đà để lắp vít M6 vào giữa. Do đó, chúng ta có được một trục quay ngẫu hứng của bánh xe. Sau khi lắp vít này làm trục của bánh xe trong máy khoan, chúng tôi nhanh chóng xử lý bánh xe quay, đầu tiên là thô và sau đó là giấy nhám mịn. Tôi khuyên bạn nên thay đổi hướng quay của mũi khoan để bu lông bánh xe không bị lỏng. Bánh xe phải có các cạnh nhẵn, và sau khi gia công trên máy tiện giả của chúng tôi, nó sẽ quay trơn tru, không có tác động bên. Đây là tiêu chí rất quan trọng đối với chất lượng của bánh đà. Khi đạt được mục tiêu này, tháo bu lông tạm thời và khoan một lỗ cho trục với đường kính 14 mm.

Xi lanh máy. Làm từ ván ép 10mm. Chúng ta sẽ bắt đầu với mặt trên và dưới 140mm x 60mm và mặt sau và mặt trước 60mm x 60mm. Khoan các lỗ có đường kính 14 mm ở tâm của các ô vuông này. Chúng tôi dán các phần tử này lại với nhau bằng keo nóng từ súng bắn keo, do đó tạo ra một loại khung hình trụ. Các bộ phận cần dán phải vuông góc và song song với nhau, khi dán phải dùng vuông gắn và giữ cố định cho đến khi keo cứng lại. Con lăn sẽ đóng vai trò là thanh piston được đưa vào các lỗ ở phía sau và phía trước khi dán. Hoạt động chính xác trong tương lai của mô hình phụ thuộc vào độ chính xác của việc dán này.

Pít tông. Làm bằng ván ép dày 10 mm, có kích thước 60 x 60 mm. Dùng giấy nhám mịn chà nhám các cạnh của hình vuông và vát mép tường. Khoan một lỗ 14mm trên piston cho cần piston. Một lỗ có đường kính 3 mm được khoan vuông góc trên đỉnh của pít-tông để dùng một trục vít gắn chặt pít-tông vào cần pít-tông. Khoan một lỗ với một bit 8mm để giấu đầu vít. Trục vít đi qua cần piston giữ piston ở vị trí.

cần piston. Cắt một hình trụ có đường kính 14 mm. Chiều dài của nó là 280 mm. Ta đặt pít-tông lên cần pít-tông và lắp vào khung pít-tông. Tuy nhiên, trước hết chúng ta xác định vị trí của piston so với cần piston. Piston sẽ di chuyển 80 mm. Khi trượt, nó không được chạm tới các cạnh của các cổng vào và ra của piston, và ở vị trí trung hòa, nó phải ở giữa tâm của xylanh và cần piston không được rơi ra khỏi mặt trước của xylanh. Khi chúng tôi tìm thấy chỗ này, chúng tôi dùng bút chì đánh dấu vị trí của piston so với cần piston và cuối cùng khoan một lỗ có đường kính 3 mm trên đó.

Phân bổ. Đây là phần khó nhất của chiếc xe của chúng tôi. Chúng ta cần tạo lại các ống dẫn khí từ máy nén đến xylanh, từ bên này sang bên kia của piston, rồi từ khí xả ra khỏi xylanh. Chúng tôi sẽ làm các kênh này từ nhiều lớp ván ép dày 4 mm. Thời gian bao gồm năm tấm có kích thước 140 x 80 mm. Các lỗ được cắt trong mỗi tấm theo các hình thể hiện trong ảnh. Hãy bắt đầu bằng cách vẽ ra giấy những chi tiết chúng ta cần và cắt bỏ tất cả các chi tiết đó. Chúng tôi vẽ các mẫu gạch bằng bút dạ trên ván ép, sắp xếp chúng sao cho không lãng phí vật liệu, đồng thời tốn ít nhân công khi cưa nhất có thể. Đánh dấu cẩn thận những vị trí đã đánh dấu cho các lỗ phụ và cắt các hình dạng tương ứng bằng ghép hình hoặc tam giác. Cuối cùng, chúng tôi căn chỉnh mọi thứ và làm sạch bằng giấy nhám.

Khóa kéo. Đây là một tấm ván ép có hình dạng giống như trong ảnh. Đầu tiên, khoan lỗ và cắt chúng ra bằng ghép hình. Phần còn lại của vật liệu có thể được cắt bằng cưa trichome hoặc được xử lý bằng máy cắt hình trụ hình nón hoặc dremel. Ở phía bên phải của thanh trượt có một lỗ với đường kính 3 mm, trong đó trục của tay cầm đòn bẩy lệch tâm sẽ được bố trí.

Hướng dẫn trượt. Thanh trượt hoạt động giữa hai đường trượt, đường dẫn phía dưới và phía trên. Chúng tôi sẽ làm chúng từ ván ép hoặc thanh gỗ dày 4 mm và dài 140 mm. Dán các thanh dẫn bằng keo Vicol vào tấm mốc thời gian tiếp theo tương ứng.

Thanh kết nối. Chúng tôi sẽ cắt nó theo hình dạng truyền thống, như trong ảnh. Khoảng cách giữa các trục của các lỗ có đường kính 14 mm là quan trọng. Nó phải là 40 mm.

Tay quay. Nó được làm từ một dải 30 x 30 mm và có chiều dài 50 mm. Chúng tôi khoan một lỗ 14 mm trên khối và một lỗ mù vuông góc với mặt trước. Dũa phần đầu đối diện của khối bằng giũa gỗ và chà nhám bằng giấy nhám.

Tay cầm thanh piston. Nó có hình chữ U, làm bằng gỗ 30 x 30 mm và có chiều dài 40 mm. Bạn có thể thấy hình dạng của nó trong ảnh. Chúng tôi khoan một lỗ 14 mm trên khối ở mặt trước. Sử dụng một chiếc cưa có lưỡi cưa, tạo hai đường cắt và tạo một rãnh trong đó cần piston sẽ di chuyển, sử dụng một mũi khoan và một chiếc cưa tam giác. Chúng tôi khoan một lỗ cho trục nối tay quay với cần piston.

Hỗ trợ xi lanh. Chúng ta cần hai yếu tố giống hệt nhau. Cắt các thanh đỡ ván thông 90 x 100 x 20mm.

Độ lệch tâm. Từ ván ép dày 4mm, cắt bốn hình chữ nhật, mỗi hình 40mm x 25mm. Chúng tôi khoan lỗ trên các hình chữ nhật bằng mũi khoan 14 mm. Thiết kế của lệch tâm được hiển thị trong ảnh. Các lỗ này nằm dọc theo trục dọc, nhưng lệch với nhau theo trục ngang 8 mm. Chúng tôi kết nối các hình chữ nhật thành hai cặp, dán chúng lại với nhau bằng bề mặt của chúng. Dán một hình trụ dài 28 mm vào các lỗ bên trong. Đảm bảo rằng các bề mặt của các hình chữ nhật song song với nhau. Tay cầm đòn bẩy có thể giúp chúng ta điều này.

tay đòn bẩykết nối của thanh trượt với lệch tâm. Nó bao gồm ba phần. Đầu tiên là một tay cầm hình chữ U bao gồm một thanh trượt. Một lỗ được khoan trên mặt phẳng đối với trục mà nó thực hiện chuyển động lắc lư. Một đầu kẹp lệch tâm được dán vào đầu kia. Kẹp này có thể thu gọn và bao gồm hai khối 20 × 20 × 50 mm mỗi khối. Kết nối các khối bằng vít gỗ sau đó khoan một lỗ 14mm trên mép của sườn cho trục lệch tâm. Vuông góc với trục của một trong các khối, chúng tôi khoan một lỗ mù với đường kính 8 mm. Bây giờ chúng ta có thể kết nối cả hai bộ phận với một trục có đường kính 8 mm và chiều dài khoảng 160 mm, nhưng khoảng cách giữa các trục của các bộ phận này là quan trọng, phải là 190 mm.

Máy lắp ráp. Sử dụng bu lông, lắp pít-tông vào thanh pít-tông được lắp vào khung xi-lanh và khoan một lỗ ở đầu cho trục của tay quay. Hãy nhớ rằng lỗ phải song song với đế. Dán các phần tử truyền động thời gian sau vào khung hình trụ (ảnh a). Tấm đầu tiên tiếp theo có bốn lỗ (ảnh b), tấm thứ hai có hai lỗ lớn (ảnh c) nối các lỗ thành hai cặp. Tiếp theo là tấm thứ ba (ảnh d) có bốn lỗ và đặt thanh trượt lên đó. Các bức ảnh (ảnh e và e) cho thấy thanh trượt, bị lệch tâm trong quá trình hoạt động, lần lượt để lộ một hoặc một cặp lỗ khác. Dán keo hai thanh dẫn thanh trượt vào tấm thứ ba từ trên xuống dưới. Chúng tôi gắn tấm cuối cùng có hai lỗ vào chúng, che thanh trượt từ phía trên (ảnh d). Dán khối có lỗ xuyên qua vào lỗ trên cùng có đường kính sao cho bạn có thể gắn ống cấp khí nén vào đó. Ở phía bên kia, xi lanh được đóng lại bằng một nắp vặn bằng nhiều vít. Dán keo các giá đỡ trục bánh đà vào đế, cẩn thận sao cho chúng thẳng hàng và song song với mặt phẳng của đế. Trước khi lắp ráp hoàn chỉnh, chúng tôi sẽ sơn các bộ phận, linh kiện của máy bằng một lớp sơn bóng không màu. Chúng tôi đặt thanh kết nối trên trục bánh đà và dán nó vuông góc với nó. Chèn trục thanh kết nối vào lỗ thứ hai. Cả hai trục phải song song với nhau. Ở phía bên kia của đế, dán hai tấm ván để làm giá đỡ cho hình trụ. Chúng tôi dán một hình trụ hoàn chỉnh với cơ chế hẹn giờ vào chúng. Sau khi xi lanh được dán, cài đặt đòn bẩy kết nối thanh trượt với lệch tâm. Chỉ bây giờ chúng ta mới có thể xác định chiều dài của đòn bẩy nối tay quay thanh truyền với thanh piston. Cắt trục chính xác và dán các tay cầm hình chữ U. Chúng tôi kết nối các phần tử này bằng các trục làm bằng đinh. Nỗ lực đầu tiên là quay trục bánh đà bằng tay. Tất cả các bộ phận chuyển động phải di chuyển mà không có lực cản quá mức. Tay quay sẽ thực hiện một vòng quay và ống chỉ sẽ phản ứng bằng một chuyển vị lệch tâm.

Trò chơi. Bôi trơn máy bằng dầu nơi chúng ta mong muốn có thể xảy ra ma sát. Cuối cùng, chúng tôi kết nối mô hình bằng cáp với máy nén. Sau khi khởi động thiết bị và cung cấp khí nén vào xi lanh, mô hình của chúng tôi sẽ chạy mà không gặp vấn đề gì, mang lại cho nhà thiết kế rất nhiều niềm vui. Bất kỳ chỗ rò rỉ nào cũng có thể được vá bằng keo từ súng bắn keo nóng hoặc silicone trong, nhưng điều này sẽ làm cho mô hình của chúng tôi không thể xóa được. Ví dụ, thực tế là mô hình có thể được tháo rời để hiển thị chuyển động của một piston trong xi lanh, là một lợi thế đáng giá.