Domaća parna mašina sa dva cilindra. Parna mašina s oscilirajućim cilindrom iz drevnog mladog tehničara Najjednostavniji parni stroj

Želeo sam da napišem sopstveni članak u Packflyeru već duže vreme, i konačno sam odlučio da to uradim.
Jedan od mojih prvih ozbiljnijih projekata bila je izrada parne mašine, započeo sam je sa 12 godina i nastavio oko 7 godina, dok sam povećavao alat i ispravljao iskrivljene ruke.

Sve je počelo sa video zapisima i člancima o parnim mašinama, nakon čega sam odlučio zašto mi je gore. Koliko se tada sjećam, želio sam da ga napravim za proizvodnju struje za stonu lampu. Kako mi se tada činilo, morao je biti prelijep, male veličine, raditi na strugotini olovke i stajati na prozorskoj dasci da kroz izbušenu rupu na prozoru ispušta vruće plinove van (do toga nije došlo).
Kao rezultat toga, neki od prvih modela koji su nacrtani brzo rešenje i građeni turpijom, komadi drveta, epoksida, eksera i bušilice bili su ružni i neizvodljivi.

Nakon toga je počeo niz poboljšanja i ispravki grešaka. Za to vrijeme morao sam se okušati ne samo kao livničar, topeći zamašnjak (što se kasnije pokazalo nepotrebnim), već sam naučio da radim u programima za crtanje KOMPAS 3D, AutoCAD (što mi je dobro došlo u institutu ).



Ali bez obzira koliko sam se trudio, uvijek je nešto pošlo po zlu. Stalno nije mogao postići potrebnu preciznost u izradi klipova i cilindara, što je dovodilo do zaglavljivanja ili neuspjeha stvaranja kompresije i činilo da motori ne rade dugo ili uopće ne rade.
Poseban problem predstavljalo je stvaranje parnog kotla za motor. Odlučio sam napraviti svoj prvi kotao prema jednostavnom dijagramu koji sam negdje vidio. Uzeta je obična limena sa poklopcem zapečaćenim na otvorenom kraju sa cevi za izlazak motora. Glavni nedostatak bojlera bio je taj što se voda ne smije dopustiti da proključa jer... Povećanje temperature može uzrokovati topljenje lema. I naravno, kako to uvijek biva, tokom eksperimenta zagrijavanje je bilo pretjerano, što je dovelo do mini eksplozije i oslobađanja vrele pare i zarđale vode duž zidova i plafona…

Nakon toga, proizvodnja parne mašine i kotla je prestala na nekoliko mjeseci.

Očeva kupovina mašine za hobi pomogla mi je da napravim značajan napredak u stvaranju parne mašine. strug. Dijelovi su išli kao sat što se tiče kvaliteta i brzine proizvodnje, ali zbog činjenice da od samog početka nije postojao jasan plan za izgradnju parne mašine, sve se promijenilo tokom procesa, što je dovelo do nakupljanja mnogo različitih dijelova. koji su iz nekog razloga odbijeni.

A ovo je samo dio onoga što je danas ostalo.

Kako se ne bi ponovila tužna situacija prvog kotla, odlučeno je da bude super-mega pouzdan:

A za još veću sigurnost ugrađen je manometar

Ovaj kotao ima lošu stranu: da biste takvu banduru zagrijali na radnu temperaturu morate je zagrijati plinskim plamenikom oko 20 minuta.
Kao rezultat toga, sa krvlju i znojem, konačno su napravili VLASTITU parnu mašinu, koja, međutim, nije radila na strugotini od olovke i nije ispunjavala početne uslove, ali kako kažu: „dostaće“.

i video:

Termoelektrana na drva jedan je od alternativnih načina snabdijevanja potrošača električnom energijom.

Takav uređaj je sposoban minimalni troškovi za dobijanje električne energije za energente, čak i na mestima gde uopšte nema napajanja.

Elektrana koja koristi ogrjev može biti odlična opcija za vlasnike ljetnih vikendica i seoskih kuća.

Postoje i minijaturne verzije koje su pogodne za hobiste duge šetnje i provođenje vremena u prirodi. Ali prvo stvari.

Posebnosti

Elektrana na drva nije novi izum, ali moderne tehnologije omogućilo je neznatno poboljšanje prethodno razvijenih uređaja. Štaviše, za proizvodnju električne energije koristi se nekoliko različitih tehnologija.

Osim toga, koncept "spaljivanja drva" je donekle netačan, jer je svako čvrsto gorivo (drvo, drvna sječka, palete, ugalj, koks), općenito, sve što može izgorjeti, pogodno za rad takve stanice.

Odmah napominjemo da drvo za ogrjev, odnosno proces njegovog sagorijevanja, djeluje samo kao izvor energije koji osigurava rad uređaja u kojem se proizvodi električna energija.

Glavne prednosti ovakvih elektrana su:

• Mogućnost korištenja širokog spektra čvrstih goriva i njihova dostupnost;
• Primite struju bilo gdje;
• Upotreba različitih tehnologija omogućava dobijanje električne energije sa različitim parametrima (dovoljno samo za redovno punjenje telefona i do napajanja industrijske opreme);
• Također može djelovati kao alternativa ako su nestanci struje uobičajeni, kao i glavni izvor električne energije.

Klasična verzija

Kao što je navedeno, elektrana na drva koristi nekoliko tehnologija za proizvodnju električne energije. Klasični među njima je parna snaga ili jednostavno parna mašina.

Ovdje je sve jednostavno - drvo ili bilo koje drugo gorivo, kada se sagori, zagrijava vodu, zbog čega prelazi u plinovito stanje - paru.

Nastala para se dovodi u turbinu agregata, a zbog rotacije generator proizvodi električnu energiju.

Budući da su parna mašina i generatorski set povezani u jedan zatvoreni krug, nakon prolaska kroz turbinu para se hladi, vraća nazad u kotao i cijeli proces se ponavlja.

Ova shema elektrane jedna je od najjednostavnijih, ali ima niz značajnih nedostataka, od kojih je jedan opasnost od eksplozije.

Nakon što voda pređe u plinovito stanje, pritisak u krugu se značajno povećava, a ako se ne reguliše, postoji velika vjerovatnoća pucanja cjevovoda.

Pa čak i unutra savremeni sistemi Koristi se cijeli set ventila za regulaciju tlaka, ali rad parne mašine i dalje zahtijeva stalno praćenje.

Osim toga, obična voda koja se koristi u ovom motoru može uzrokovati stvaranje kamenca na zidovima cijevi, što smanjuje efikasnost stanice (kamelac otežava prijenos topline i smanjuje propusnost cijevi).

Ali sada se ovaj problem rješava korištenjem destilovane vode, tekućina, pročišćenih nečistoća koje se talože ili posebnih plinova.

Ali s druge strane, ova elektrana može obavljati još jednu funkciju - grijati prostoriju.

Ovdje je sve jednostavno - nakon obavljanja svoje funkcije (rotacije turbine), para se mora ohladiti kako bi ponovo prešla u tečno stanje, za šta je potreban rashladni sistem ili, jednostavno, radijator.

A ako ovaj radijator postavite u zatvorenom prostoru, na kraju ćemo dobiti ne samo struju iz takve stanice, već i toplinu.

Druge opcije

Ali parna mašina je samo jedna od tehnologija koja se koristi u elektranama na čvrsta goriva i nije najpogodnija za upotrebu u domaćim uslovima.

Za proizvodnju električne energije koriste se i:

• Termoelektrični generatori (koristeći Peltierov princip);
• Gasni generatori.

Termoelektrični generatori

Dovoljne su elektrane sa generatorima izgrađenim po Peltierovom principu zanimljiva opcija.

Fizičar Peltier je otkrio efekat koji se svodi na činjenicu da kada se električna energija prođe kroz provodnike koji se sastoje od dva različita materijala, toplota se apsorbuje na jednom od kontakata, a toplota se oslobađa na drugom.

Štaviše, ovaj efekat je suprotan - ako se provodnik zagrije s jedne strane i ohladi s druge strane, tada će se u njemu generirati električna energija.

Upravo obrnuti efekat koristi se u elektranama na drva. Pri sagorevanju zagrevaju jednu polovinu ploče (to je termoelektrični generator), koja se sastoji od kocki napravljenih od različitih metala, a drugi deo se hladi (za šta se koriste izmenjivači toplote), usled čega se javlja električna energija. terminali ploče.

Ali takav generator ima nekoliko nijansi. Jedan od njih je da parametri oslobođene energije direktno ovise o temperaturnoj razlici na krajevima ploče, stoga je za njihovo izjednačavanje i stabilizaciju potrebno koristiti regulator napona.

Druga nijansa je da je oslobođena energija samo nuspojava, većina energije pri sagorijevanju drva jednostavno se pretvara u toplinu. Zbog toga efikasnost ove vrste stanica nije visoka.

Prednosti elektrana sa termoelektričnim generatorima uključuju:

• Dug vijek trajanja (bez pokretnih dijelova);
• Istovremeno se ne stvara samo energija, već i toplina, koja se može koristiti za grijanje ili kuhanje;
• Tih rad.

Elektrane na drva koje koriste Peltierov princip prilično su uobičajena opcija, a proizvode i prijenosne uređaje koji mogu puštati električnu energiju samo za punjenje potrošača male snage (telefoni, svjetiljke) i industrijske koji mogu napajati moćne jedinice.

Gasni generatori

Druga vrsta su plinski generatori. Takav uređaj se može koristiti u nekoliko smjerova, uključujući proizvodnju električne energije.

Ovdje je vrijedno napomenuti da sam takav generator nema nikakve veze s električnom energijom, jer je njegov glavni zadatak proizvodnja zapaljivog plina.

Suština rada takvog uređaja je da se tijekom oksidacije čvrstog goriva (njegovog sagorijevanja) oslobađaju plinovi, uključujući i zapaljive - vodik, metan, CO, koji se mogu koristiti u različite svrhe.

Na primjer, takvi su generatori ranije korišteni u automobilima, gdje su konvencionalni motori s unutarnjim sagorijevanjem savršeno radili na emitiranom plinu.

Zbog stalnog podrhtavanja goriva, neki vozači i motociklisti su već počeli da instaliraju ove uređaje na svoje automobile.

Odnosno, da biste dobili elektranu, dovoljno je imati generator plina, motor s unutrašnjim sagorijevanjem i običan generator.

Prvi element će otpustiti plin, koji će postati gorivo za motor, koji će zauzvrat rotirati rotor generatora kako bi proizveo električnu energiju kao izlaz.

Prednosti elektrana koje koriste plinske generatore uključuju:

• Pouzdanost dizajna samog generatora plina;
• Dobiveni plin može se koristiti za rad motora s unutrašnjim sagorijevanjem (koji će pokretati električni generator), plinskog kotla, peći;
• U zavisnosti od motora sa unutrašnjim sagorevanjem i električnog generatora koji je uključen, električna energija se može dobiti čak i za industrijske svrhe.

Glavni nedostatak plinskog generatora je glomaznost dizajna, jer mora uključivati ​​kotao u kojem se odvijaju svi procesi za proizvodnju plina, sistem za njegovo hlađenje i prečišćavanje.

A ako se ovaj uređaj koristi za proizvodnju električne energije, tada stanica mora uključivati ​​i motor s unutarnjim sagorijevanjem i električni generator.

Predstavnici fabričkih elektrana

Napominjemo da su navedene opcije - termoelektrični generator i plinski generator - sada prioritet, stoga se proizvode gotove stanice za upotrebu, kako u domaćinstvu, tako iu industriji.

U nastavku su neke od njih:

• Peć “Indigirka”;
• Turistička peć “BioLite CampStove”;
• Elektrana "BioKIBOR";
• Termoelektrana "Eko" sa plinskim agregatom "Cube".

Peć "Indigirka".

Obična kućanska peć na čvrsto gorivo (napravljena kao peć Burzhaika), opremljena Peltierovim termoelektričnim generatorom.

Savršen za vikendice i male kuće, jer je prilično kompaktan i može se prevoziti automobilom.

Glavna energija iz sagorijevanja drva koristi se za grijanje, ali dostupni generator također vam omogućava da dobijete električnu energiju napona od 12 V i snage 60 W.

BioLite CampStove štednjak.

Također koristi Peltierov princip, ali je još kompaktniji (težak samo 1 kg), što vam omogućava da ga ponesete na planinarske izlete, ali količina energije koju generiše generator je još manja, ali će biti dovoljna za punjenje baterijsku lampu ili telefon.

Elektrana "BioKIBOR".

Koristi se i termoelektrični generator, ali ovo je industrijska verzija.

Proizvođač, na zahtjev, može proizvesti uređaj koji obezbjeđuje izlaznu električnu energiju snage od 5 kW do 1 MW. Ali to utiče na veličinu stanice, kao i na količinu potrošenog goriva.

Na primjer, instalacija koja proizvodi 100 kW troši 200 kg drva na sat.

Ali Eko elektrana je generator gasa. Njegov dizajn koristi generator gasa "Cube", Plinski motor sa unutrašnjim sagorevanjem i električni generator od 15 kW.

Osim gotovih industrijskih rješenja, možete zasebno kupiti iste Peltierove termoelektrične generatore, ali bez peći, i koristiti ih s bilo kojim izvorom topline.

Domaće stanice

Također, mnogi majstori stvaraju domaće stanice (obično na bazi plinskog generatora), koje potom prodaju.

Sve to ukazuje da možete samostalno napraviti elektranu od dostupnih materijala i koristiti je za svoje potrebe.

Zasnovan na termoelektričnom generatoru.

Prva opcija je elektrana na bazi Peltierove ploče. Odmah napominjemo da je uređaj napravljen kod kuće pogodan samo za punjenje telefona, svjetiljke ili za osvjetljenje pomoću LED lampe.

Za proizvodnju će vam trebati:

• Metalno tijelo koje će igrati ulogu peći;
• Peltier ploča (kupuje se zasebno);
• Regulator napona sa ugrađenim USB izlazom;
• Izmjenjivač topline ili samo ventilator za hlađenje (možete uzeti hladnjak računara).

Izrada elektrane je vrlo jednostavna:

1. Pravimo šporet. Uzimamo metalnu kutiju (na primjer, kućište računara) i rasklapamo je tako da pećnica nema dno. U zidovima ispod napravimo rupe za dovod zraka. Na vrhu možete postaviti rešetku na koju možete postaviti kotlić itd.
2. Montiramo ploču na stražnji zid;
3. Na vrh ploče montiramo hladnjak;
4. Na terminale sa ploče spajamo regulator napona, s kojeg napajamo hladnjak, a također izvlačimo stezaljke za spajanje potrošača.

Radi jednostavno: zapalimo drvo, a kako se ploča zagrije, na njenim terminalima će se početi proizvoditi električna energija koja će se isporučivati ​​regulatoru napona. Od njega će početi raditi hladnjak, osiguravajući hlađenje ploče.

Ostaje samo spojiti potrošače i pratiti proces sagorijevanja u peći (blagovremeno dodati drva za ogrjev).

Zasnovan na plinskom generatoru.

Drugi način da se napravi elektrana je da se napravi plinski generator. Takav uređaj je mnogo teže proizvesti, ali je izlaz energije mnogo veći.

Da biste ga napravili trebat će vam:

• Cilindrični kontejner (na primjer, rastavljen plinski cilindar). Igrat će ulogu peći, tako da treba predvidjeti otvore za punjenje goriva i čišćenje čvrstih produkata izgaranja, kao i dovod zraka (potreban je ventilator za prisilno napajanje da bi se osiguralo više najbolji proces sagorevanje) i izlaz gasa;
• Radijator za hlađenje (može se napraviti u obliku zavojnice) u kojem će se hladiti plin;
• Kontejner za kreiranje filtera tipa “Cyclone”;
• Kontejner za kreiranje filtera fino čišćenje gas;
• Benzinski generatorski set (ali možete uzeti bilo koji benzinski motor, kao i običan asinhroni elektromotor od 220 V).

Nakon toga, sve se mora povezati u jednu strukturu. Iz kotla plin bi trebao teći do rashladnog radijatora, a zatim do “Cyclone” i finog filtera. I tek nakon toga nastali plin se dovodi u motor.

Ovo je naznačeno dijagram strujnog kola proizvodnju gasnog generatora. Izvođenje može biti veoma različito.

Na primjer, moguće je ugraditi mehanizam za prinudnu opskrbu čvrstim gorivom iz bunkera, koji će se, inače, napajati i generatorom, kao i svim vrstama upravljačkih uređaja.

Prilikom stvaranja elektrane na temelju Peltierovog efekta neće se pojaviti posebni problemi, jer je krug jednostavan. Jedina stvar je da treba poduzeti neke sigurnosne mjere, jer je vatra u takvoj peći praktički otvorena.

Ali prilikom stvaranja plinskog generatora treba uzeti u obzir mnoge nijanse, među kojima je osiguranje nepropusnosti na svim priključcima sistema kroz koje plin prolazi.

Da bi motor sa unutrašnjim sagorevanjem normalno radio, trebalo bi da vodite računa o visokokvalitetnom pročišćavanju gasa (prisustvo nečistoća u njemu je neprihvatljivo).

Plinski generator je glomaznog dizajna, pa je potrebno odabrati pravo mjesto za njega, kao i osigurati normalnu ventilaciju ako je ugrađen u zatvorenom prostoru.

Budući da takve elektrane nisu nove, a amateri su ih proizvodili relativno dugo, o njima se nakupilo mnogo recenzija.

U osnovi, svi su pozitivni. Čak se i domaća peć s Peltierovim elementom u potpunosti nosi sa zadatkom. Što se tiče plinskih generatora, ovdje je jasan primjer ugradnja takvih uređaja čak i na moderne automobile, što ukazuje na njihovu efikasnost.

Prednosti i mane elektrane na drva

Elektrana na drva je:

• Dostupnost goriva;
• Mogućnost nabavke struje bilo gdje;

3 / 5 ( 2 glasova)

U knjizi O. Kurtija "Izgradnja modela brodova", koju možete preuzeti u cijelosti ovdje depositfiles.com/files/3b9jgisv9 ima nekoliko zanimljivi crteži mašine za upravljanje modelima brodova.
Evo ih:

PARNI MOTOR SA JEDNOM AKCIJSKIM OSCILIRACIJSKIM CILINDROM I PLOČOM ZA DISTRIBUCIJU PARE (KONTROLIRAN VENTILOM)

Mašine ovog tipa najčešće se koriste u brodomodelstvu (Sl. 562, a, b). Obično su dijelovi izrađeni od mesinga; cilindar je, da ne bi bio podmazan, od fosforne bronze, a klip od čelika. Stroj se montira na kvadratnu ili pravokutnu podlogu, ovisno o mjestu ugradnje u kućište. Na temelj se postavlja stub u obliku slova L, na koji je pričvršćena ploča za razvod pare sa otvorima (prozorima) za dovod i odvod pare. Ovi prozori su postavljeni duž luka čija je dužina jednaka kružnoj putanji koju prelazi cilindar za ljuljanje. Cilindar je napravljen od komada mesingane cijevi i zalemljen na osnovnu ploču. U sredini ploče i cilindra postoji rupa kroz koju ulazi i ispušta para. Vijak u ploči, koji služi kao os zamaha cilindra, ima oprugu. Zategnutost se podešava pomoću matice, zahvaljujući kojoj je moguće postići dobro prianjanje potporne ploče na ploču za razvod pare.
Šipka je uvrnuta u klip napravljen od okruglog komada bronze i pričvršćena na radilicu pomoću vijka i matice.
Pogonska osovina je izrađena od okrugle mesingane šipke, čiji su krajevi navojni. Jedan kraj osovine je uvrnut u radilicu, zatim se osovina provlači kroz šuplji vijak koji ga podupire u letvu u obliku slova L, a na drugi kraj se zavija zamajac.
Parne cijevi za dovod i ispuštanje pare izrađene su od mesinganih ili bakrenih cijevi i pričvršćene su na male spojnice, koje su zalemljene na ploču za razvod pare. Dijelovi parne mašine ovog tipa imaju sljedeće prosječne dimenzije:
cilindar: unutrašnji prečnik - 12-15 mm, dužina - 30-45 mm;
postolje: visina - 40-60 mm, širina - 40-50 mm;
zamajac: prečnik - 35-45 mm, debljina - 12-15 mm;
cjevovodi: 5xb mm (unutrašnji i vanjski promjeri).
Na sl. 562, c i d prikazana je parna mašina slična opisanoj, ali sa cilindrom dvosmjernog djelovanja, pa su na parodistributivnoj ploči izbušene još dvije male rupe za ulaz i izlaz pare, a druga manja rupa je izbušena. na cilindru.

Rice. 562. Parna mašina sa oscilirajućim cilindrom za model: a) - crtež konstrukcije; b) – detaljno pogledati; c) – tip mašine sa cilindrom dvostrukog dejstva; d) – osnovni rad mašine sa cilindrom dvostrukog dejstva.
1 – temeljna ploča; 2 – postolje; 3 – ploča prozora za razvod pare; 4 – detalj za pričvršćivanje ulaznih i izlaznih cijevi; 5 – osnovna ploča za montažu cilindra; 6 – cilindar; 7 – poklopac cilindra; 8 – klip; 9 – štap; 10 – krvavica; 11 – šuplji vijak; 12 – pogonsko vratilo; 13 – zamajac; 14 – opruga sa maticom; 15 – cijev za dovod pare; 16 – cijev za odvod pare; 17 – priključak za dovod pare iz kotla; 18 – kontrolni vijak na cilindru; 19 – izlaz pare; 20 – dovod pare.

PARNI MOTOR SA FIKSNIM CILINDROM JEDNOSTAVNOG RADA I RUKAVNIM DISTRIBUTOROM PARE

Mašina je konstruisana tako da se može instalirati iu horizontalnom iu vertikalnom položaju (Sl. 563, a). Cilindar je postavljen na osnovnu ploču i predstavlja pravougaoni mesingani blok sa rupama za klip, kao i za ulaz i izlaz pare. Na vrhu cilindra nalazi se kutija za razvod pare sa špulom. Bočna strana cilindra je zatvorena poklopcem montiranim na četiri vijka.
Klip je napravljen od komada okrugle bronze. Unutrašnjost klipa je šuplja. Jedan kraj klipnjače je spojen na klip pomoću klipne osovine i dva potporna prstena; drugi - sa cilindričnim mesinganim krvavim crvom.
Pogonska osovina se okreće u dva noseća ležaja od mesinga, koji su pričvršćeni za temelj prohodnim vijcima. Na pogonskom vratilu, pored radilice, nalazi se i ekscentrik koji je viljuškom povezan sa šipkom kalemova, a kretanje ekscentrika se pomera u fazi u odnosu na kretanje klipa. Na kraju pogonskog vratila nalazi se zamajac. Napravite kalem kao što se vidi na sl. 563, lako.
Cijevi za dovod i izlaz pare obično su napravljene od bakrenih ili mesinganih cijevi.
Prosečne dimenzije mašinskih delova:
cilindar: dužina - 45-55 mm, visina - 35-45 mm, širina - 35-45 mm;
temeljna ploča: dužina - 100-120 mm, širina - 65-85 mm;
zamajac: prečnik - 45-50 mm, debljina - 12-15 mm.
cjevovodi: 5x6 mm.
Lako je promijeniti smjer rotacije parne mašine da biste to učinili, dovoljno je koristiti reverzni ventil (Sl. 563, b).

Rice. 563. Parna mašina sa kalemovim razdjelnikom pare: a - crtež konstrukcije; b - reverzni ventil za promjenu smjera rotacije mašine; s - detalji.
1 - cilindar; 2 - poklopac cilindra; 3 - klip; 4 - klipnjača; 5 - zamajac sa spojnim vijkom za montažu na pogonsko vratilo; 6 - cilindrični krvavi crv; 7 - pričvršćivanje potpornog ležaja radilice; 8 - ekscentrični; 9 - klipni klip; 10 - komora za distribuciju pare; 11 - kalem; 12 - uljna brtva za zaptivanje šipke kalema;
13 - zaptivni prsten; 14 - šipka za kalem; ploča za horizontalno pozicioniranje mašine; 15 - pogonsko vratilo; 16 - vilica za spajanje šipke sa ekscentrikom; 17 - temeljna ploča za horizontalno pozicioniranje mašine; 18 - dodatna potporna ploča za vertikalno pozicioniranje mašine 19 - dovod pare; 20 - leđa; 21 - naprijed; 22 - izlaz pare.

Parna mašina je započela svoju ekspanziju u osvit 19. stoljeća. U to vrijeme već su se gradile velike jedinice namijenjene za industrijsku upotrebu i male parne mašine, koje su ponekad obavljale isključivo dekorativne funkcije. Takve "igračke" kupovali su uglavnom ugledni plemići koji su željeli zadovoljiti sebe i svoju djecu. Kada su parne jedinice postale čvršće dnevni život, dekorativne parne instalacije su korištene samo u obrazovne institucije kao beneficije.

Moderne parne mašine

Početkom 20. veka popularnost parnih mašina počela je da opada. Britanska kompanija Mamod ostala je jedna od rijetkih kompanija koja je nastavila proizvoditi minijaturne parne mašine. Uzorak takve tehnologije može se kupiti i danas. Međutim, cijena takvih uređaja prelazi dvije stotine funti. Onima koji vole samostalno sastavljati i proizvoditi razne mehanizme sigurno će se svidjeti ideja da sami naprave parni stroj ili druge.

Sastavljanje parne mašine je prilično jednostavno. Pod utjecajem vatre, kotao s vodom se zagrijava, voda pod utjecajem visokih temperatura prelazi u plinovito stanje i istiskuje klip. Zamašnjak spojen na klip će se okretati sve dok ima vode u posudi. Ovo je standardni dizajn parne mašine. Moguće je proizvesti modele potpuno različitih konfiguracija. Pređimo s teorije na praksu. Ovaj članak je posvećen metodama izrade parnog stroja vlastitim rukama.

Prvi metod

Počnimo s procesom proizvodnje. jednostavna opcija toplotni motor. Za to nam nisu potrebni složeni crteži i posebne vještine. Dakle, uzmite običnu aluminijsku limenku i odrežite joj donju trećinu. Rezultirajuće oštre ivice limenke moraju se savijati prema unutra pomoću kliješta. To se mora učiniti vrlo pažljivo kako se ne biste posjekli. Budući da većina aluminijskih limenki ima blago konkavno dno, potrebno ga je izravnati. Da biste to učinili, jednostavno pritisnite dno prstom na tvrdu površinu.

U dobivenom staklu, na udaljenosti od 1,5 cm od gornje ivice, trebate napraviti dvije rupe jedna nasuprot drugoj. Potrebno je napraviti rupe prečnika najmanje 3 mm. Obični bušilica za rupe je savršena za ovu svrhu. Stavite svijeću na dno tegle. Sada trebate uzeti običnu foliju za hranu, zgužvati je i umotati naš mini plamenik. Zatim morate uzeti komad šuplje bakrene cijevi dužine 15-20 cm. Ovo će biti glavni mehanizam motora, koji će pokrenuti cijelu strukturu. Centralni dio tube je omotan oko olovke dva ili tri puta kako bi se formirala spirala.

Zatim se ovaj element mora postaviti tako da zakrivljeni dio bude direktno iznad fitilja svijeće. Da biste to učinili, cijevi možete dati oblik slova M. Dijelovi cijevi koji se spuštaju izvlače se kroz posebno napravljene rupe. Kao rezultat, dobivamo krutu fiksaciju cijevi preko fitilja. Rubovi cijevi djeluju kao neka vrsta mlaznica. Da bi se cijela konstrukcija rotirala, morate saviti suprotne krajeve elementa u obliku slova M u različitim smjerovima pod pravim kutom.

Naša parna mašina je spremna. Za početak, tegla se stavlja u posudu s vodom. Neophodno je da rubovi cijevi budu iznad površine vode. Ako mlaznice nisu dovoljno dugačke, na dno tegle se može staviti mali uteg. Međutim, morate biti oprezni kada to radite, inače rizikujete da potopite motor. Jedan kraj cijevi spuštamo u vodu, a drugim uvlačimo zrak i teglu spuštamo u vodu. Cijev će se napuniti vodom. Sada možete upaliti osigurač. Nešto kasnije, voda koja se nalazi u spirali pretvorit će se u paru, koja će pod pritiskom izletjeti iz mlaznica. Tegla će početi da se okreće prilično brzo u posudi.

Metod dva

Predloženi dizajn je nešto složeniji od prve verzije motora. Prije svega, za stvaranje takvog uređaja trebat će nam limenka boje. Uvjerite se da je dovoljno čist. Na udaljenosti od 2 cm od dna izrežite pravougaonik na zidu, dimenzija 5X15 cm. Duga strana pravougaonika je postavljena paralelno sa dnom.

Potrebno je izrezati komad metalne mreže dimenzija 24x12 cm sa oba kraja dužine komada. Kao rezultat, trebali bismo dobiti mali sto s platformom, dužine 6 cm. Dobivena konstrukcija mora biti postavljena na dno tegle. Nekoliko rupa je napravljeno oko cijelog perimetra poklopca. Potrebno ih je postaviti u obliku polukruga samo duž jedne polovine poklopca. To je neophodno kako bi se osigurala ventilacija: parna mašina neće raditi ako nema pristupa zraka izvoru vatre.

Za izradu glavnog elementa motora potrebna nam je bakrena cijev. Savijamo ga u spiralni oblik. Povlačimo se 30 cm od jednog kraja cijevi Od ove točke napravimo pet zavoja spirale, promjer svakog zavoja treba biti 12 cm, ostatak cijevi je savijen u obliku 15 prstenova je 8 cm.

Na suprotnom kraju epruvete treba da ostane oko 20 cm. Ugalj se postavlja na unapred instaliranu platformu. Spiralu treba postaviti direktno iznad platforme. Ugalj se mora pažljivo rasporediti između zavoja spirale. Sada možete zatvoriti teglu. Kao rezultat toga, dobili smo ložište, koje će pokretati našu parnu mašinu.

Parne lokomotive ili Stanley Steamer automobili često padaju na pamet kada se pomisli na „parne mašine“, ali upotreba ovih mehanizama nije ograničena na transport. Parne mašine, koje su prvi put stvorene u primitivnom obliku prije otprilike dva milenijuma, postale su najveći izvori električne energije u posljednja tri stoljeća, a danas parne turbine proizvode oko 80 posto svjetske električne energije. Da biste bolje razumjeli prirodu fizičkih sila na koje takav mehanizam djeluje, preporučujemo da napravite vlastitu parnu mašinu od običnih materijala koristeći jednu od ovdje predloženih metoda! Za početak idite na 1. korak.

Koraci

Parna mašina od limene limenke (za djecu)

Izrežite dno aluminijske limenke na 6,35 cm. Koristeći makaze za lim, odrežite dno aluminijske limenke ravno na otprilike trećinu visine.

Savijte i pritisnite obruč pomoću kliješta. Da biste izbjegli oštre ivice, savijte rub tegle prema unutra. Kada izvodite ovu radnju, pazite da se ne ozlidite.

Pritisnite dno tegle sa unutrašnje strane da bude ravno. Većina aluminijskih limenki za piće imat će okruglo postolje koje se savija prema unutra. Izravnajte dno pritiskom prstom ili pomoću male čaše s ravnim dnom.

Napravite dvije rupe na suprotnim stranama tegle, 1/2 inča od vrha. I bušilica za rupe za papir i ekser i čekić su pogodni za izradu rupa. Trebat će vam rupe prečnika nešto više od tri milimetra.

Stavite malu lampu za čaj u sredinu tegle. Zgužvajte foliju i stavite je ispod i oko svijeće da ostane na mjestu. Takve svijeće obično dolaze u posebnim stalcima, tako da se vosak ne bi trebao otopiti i iscuriti u aluminijsku teglu.

Omotajte središnji dio bakrene cijevi dužine 15-20 cm oko olovke 2 ili 3 okretaja kako biste formirali zavojnicu. Cev prečnika 3 mm treba lako da se savije oko olovke. Trebat će vam dovoljno zakrivljenih cijevi da se protežu preko vrha tegle, plus dodatnih 5 cm ravne cijevi sa svake strane.

Ubacite krajeve cijevi u rupe na tegli. Središte zavojnice treba biti smješteno iznad fitilja svijeće. Poželjno je da ravni dijelovi cijevi sa obje strane mogu biti iste dužine.

Savijte krajeve cijevi pomoću kliješta kako biste stvorili pravi kut. Savijte ravne dijelove cijevi tako da budu usmjereni u suprotnim smjerovima s različitih strana konzerve. Onda opet savijte ih tako da padnu ispod dna tegle. Kada je sve spremno, trebalo bi da dobijete sledeće: serpentinasti deo cevi nalazi se u sredini tegle iznad sveće i pretvara se u dve nagnute „mlaznice“ koje gledaju u suprotnim smerovima sa obe strane tegle.

Stavite teglu u posudu sa vodom, tako da krajevi cevi budu potopljeni. Vaš "čamac" mora ostati sigurno na površini. Ako krajevi epruvete nisu dovoljno potopljeni, pokušajte malo odtegnuti teglu, ali pazite da je ne utopite.

Napunite cijev vodom. Najviše na jednostavan način umočit će jedan kraj u vodu i povući s drugog kraja kao kroz slamku. Također možete koristiti prst da blokirate jedan izlaz iz cijevi, a drugi stavite pod tekuću vodu iz slavine.

Zapali svijeću. Nakon nekog vremena, voda u cijevi će se zagrijati i proključati. Kako se pretvara u paru, izaći će kroz "mlaznice", uzrokujući da se cijela limenka okreće u posudi.

Parna mašina za farbanje (odrasli)

1. Izrežite pravokutnu rupu blizu dna kante boje od 4 litre. Napravite vodoravnu pravougaonu rupu 15 cm x 5 cm na strani tegle blizu dna.

   • Morate biti sigurni da ova limenka (i druga koju koristite) sadrži samo lateks boju i dobro je operite vodom sa sapunom prije upotrebe.

2. Izrežite traku žičane mreže 12 x 24 cm. Savijte 6 cm duž svake ivice pod uglom od 90 o. Na kraju ćete dobiti kvadratnu „platformu“ veličine 12 x 12 cm sa dvije „noge“ od 6 cm.

   Napravite polukrug rupa oko perimetra poklopca. Nakon toga ćete spaliti ugalj u konzervi kako biste osigurali toplinu parnoj mašini. Ako postoji nedostatak kiseonika, ugalj će loše sagorevati. Da biste osigurali odgovarajuću ventilaciju u tegli, izbušite ili izbušite nekoliko rupa na poklopcu koje čine polukrug duž ivica.

   • U idealnom slučaju, promjer ventilacijskih otvora trebao bi biti oko 1 cm.

3. Napravite zavojnicu od bakrenih cijevi. Uzmite oko 6 m meke bakrene cijevi promjera 6 mm i izmjerite 30 cm sa jednog kraja, napravite pet zavoja promjera 12 cm u 15 zavoja od 8 cm trebalo bi da vam ostane oko 20 cm.

   Provucite oba kraja zavojnice kroz otvore za ventilaciju na poklopcu. Savijte oba kraja zavojnice tako da budu okrenuti prema gore i oba prođu kroz jednu od rupa na poklopcu. Ako cijev nije dovoljno duga, morat ćete malo saviti jedan od zavoja.

   Stavite zavojnicu i ugalj u teglu. Postavite zavojnicu na mrežastu platformu. Napunite prostor oko i unutar zavojnice drvenim ugljem. Čvrsto zatvorite poklopac.

   Izbušite rupe za cijev u manjoj tegli. Izbušite rupu prečnika 1 cm u sredini poklopca tegle od litara Sa strane tegle izbušite dve rupe prečnika 1 cm - jednu blizu dna tegle, a drugu iznad nje. blizu poklopca.

   Umetnite zatvorenu plastičnu cijev u bočne otvore manje tegle. Koristeći krajeve bakrene cijevi, napravite rupe u sredini dva čepa. U jedan čep ubacite tvrdu plastičnu cijev dužine 25 cm, a u drugi čep istu cijev dužine 10 cm. Umetnite čep sa dužom cijevi u donju rupu manje tegle, a čep sa kraćom cijevi u gornji otvor. Pričvrstite cijevi u svaki čep pomoću stezaljki.

   Povežite cijev iz veće tegle na cijev iz manje tegle. Postavite manju limenku preko veće, tako da cijev i čep budu usmjereni dalje od otvora za ventilaciju veće limenke. Koristeći metalnu traku, pričvrstite cijev od donjeg čepa za cijev koja izlazi iz dna bakrene zavojnice. Zatim na sličan način pričvrstite cijev od gornjeg čepa tako da cijev izlazi iz vrha zavojnice.

   Zalijepi bakarna cijev u razvodnu kutiju. Pomoću čekića i odvijača uklonite središnji dio okrugle metalne električne kutije. Pričvrstite obujmicu električnog kabla pomoću prstena za zaključavanje. Umetnite bakrenu cijev prečnika 1,3 cm od 15 cm u stezaljku kabla tako da se cijev proteže nekoliko centimetara ispod rupe u kutiji. Savijte rubove ovog kraja prema unutra pomoću čekića. Umetnite ovaj kraj cijevi u otvor na poklopcu manje tegle.

   Umetnite ražanj u tipl. Uzmite običan drveni ražanj za roštilj i umetnite ga u jedan kraj šuplje drvene tiple dužine 1,5 cm i promjera 0,95 cm Ubacite tiplu i ražanj u bakrenu cijev unutar metalne razvodne kutije tako da je ražanj okrenuta prema gore.

   • Dok naš motor radi, ražanj i tipl će djelovati kao "klip". Da bi pokreti klipa bili bolje vidljivi, na njega možete pričvrstiti malu papirnu "zastavicu".

4. Pripremite motor za rad. Uklonite razvodnu kutiju iz manje gornje tegle i napunite gornju teglu vodom, dopuštajući joj da se ulije u bakarni namotaj dok tegla ne bude 2/3 puna vode. Provjerite ima li curenja na svim priključcima. Čvrsto pričvrstite poklopce tegli udarajući po njima čekićem. Vratite razvodnu kutiju na mjesto iznad manje gornje limenke.

5. Pokrenite motor! Zgužvajte komade novina i stavite ih u prostor ispod ekrana na dnu motora. Kada se ugalj zapali, ostavite da gori oko 20-30 minuta. Kako se voda u zavojnici zagrije, para će se početi akumulirati u gornjoj posudi. Kada para dostigne dovoljan pritisak, gurnut će tiplu i ražanj do vrha. Nakon otpuštanja pritiska, klip će se pomeriti prema dole pod uticajem gravitacije. Ako je potrebno, odrežite dio ražnja kako biste smanjili težinu klipa - što je lakši, to će češće "plutati". Pokušajte napraviti ražanj takve težine da se klip "kreće" konstantnim tempom.

   • Možete ubrzati proces sagorijevanja povećanjem protoka zraka u ventilacijske otvore pomoću sušila za kosu.

6. Budite sigurni. Vjerujemo da je samo po sebi razumljivo da se mora voditi računa o radu i rukovanju domaćim parnim strojem. Nikada ga nemojte pokretati u zatvorenom prostoru. Nikada ga nemojte pokretati u blizini zapaljivih materijala kao što je suho lišće ili previse grane drveća. Motor koristite samo na čvrstoj, nezapaljivoj površini kao što je beton. Ako radite sa djecom ili tinejdžerima, ne smijete ih ostavljati bez nadzora. Djeci i tinejdžerima je zabranjeno prilaziti motoru kada u njemu gori ćumur. Ako ne znate temperaturu motora, pretpostavite da je prevruć za dodir.

   • Vodite računa da para može izlaziti iz gornjeg "kotla". Ako se iz bilo kojeg razloga klip zaglavi, pritisak se može povećati unutar manje limenke. U najgorem slučaju, banka bi mogla eksplodirati, što Veoma opasno.
• Stavite parnu mašinu u plastični čamac, uronite oba kraja u vodu kako biste stvorili parnu igračku. Možete izrezati jednostavan oblik čamca plastična boca soda ili izbjeljivač kako bi vaša igračka bila ekološki prihvatljivija.