Mòbil lleuger

Coneixent el principi de construir un motor Stirling i tenir diverses caixes d'ungüent, trossos de filferro i un guant o cilindre flexible d'un sol ús a casa nostra, podem convertir-nos en propietaris d'un model d'escriptori que funcioni.

1. Maqueta d'un motor accionat per la calor del te calent

Utilitzarem la calor del te calent o del cafè en un got per engegar aquest motor. O un escalfador de begudes especial connectat a l'ordinador en el qual estem treballant mitjançant un connector USB. En tot cas, el muntatge del mòbil ens donarà molta diversió, tan bon punt comenci a funcionar tranquil·lament, girant el volant platejat. Crec que sona prou encoratjador per començar a treballar immediatament.

Disseny del motor. El gas de treball, i en el nostre cas l'aire, s'escalfa sota el pistó de mescla principal. L'aire escalfat experimenta un augment de pressió i empeny el pistó de treball cap amunt, transferint-li la seva energia. Es gira al mateix temps cigonyal. Aleshores, el pistó mou el gas de treball a una zona de refrigeració per sobre del pistó, on el volum de gas es redueix per atraure el pistó de treball. L'aire omple l'espai de treball que acaba amb el cilindre, i el cigonyal continua girant, impulsat pel segon braç de manovella del pistó petit. Els pistons estan connectats per un cigonyal de tal manera que el pistó del cilindre calent està per davant del pistó del cilindre fred en 1/4 de carrera. Es mostra a la fig. un.

El motor de Stirling produeix energia mecànica mitjançant les diferències de temperatura. El model de fàbrica produeix menys soroll que les màquines de vapor o de combustió interna. No requereix l'ús de grans volants per millorar la suavitat de la rotació. Tanmateix, els seus avantatges no van superar els inconvenients i, finalment, no es va estendre tan generalment com els models de vapor. Anteriorment, els motors Stirling s'utilitzaven per bombejar aigua i propulsar embarcacions petites. Amb el temps, van ser substituïts per motors de combustió interna i motors elèctrics fiables que només necessitaven electricitat per funcionar.

Materials: dues caixes, per exemple, per a pomada de cavall, de 80 mm d'alçada i 100 mm de diàmetre (les mateixes o més o menys les mateixes dimensions), tub de pastilles multivitamíniques, guant de silicona de goma o d'un sol ús, poliestirè o poliestirè, tetric, i.e. corbata de plàstic flexible amb cremallera i pinyó, tres plaques d'un disc d'ordinador antic, un cable amb un diàmetre d'1,5 o 2 mm, un aïllament termoretràctil amb un valor de contracció corresponent al diàmetre del cable, quatre femelles per a bosses de llet o similar ( 2).

2. Materials per al muntatge del model

3. Styrodur és el material escollit per a l'èmbol.

Eines: pistola de cola calenta, cola màgica, alicates, alicates de corbat de filferro de precisió, ganivet, dremel amb disc de tall de xapa i puntes per a treballs fins, serrar, polir i perforar. També serà útil un trepant sobre un suport, que proporcionarà la perpendicularitat necessària dels forats respecte a la superfície del pistó, i un vici.

4. El forat per al dit ha de ser perpendicular a la superfície del futur pistó.

5. El passador es mesura i s'escurça pel gruix del material, és a dir. a l'alçada del pistó

Carcassa del motor - i al mateix temps el cilindre en el qual treballa el pistó mesclador - farem una gran caixa de 80 mm d'alçada i 100 mm de diàmetre. Utilitzant un dremel amb un trepant, feu un forat amb un diàmetre d'1,5 mm o el mateix que el vostre filferro al centre de la part inferior de la caixa. És una bona idea fer un forat, per exemple amb la tija d'una brúixola, abans de perforar, que facilitarà la perforació precisa. Col·loqueu el tub de la píndola a la superfície inferior, simètrica entre la vora i el centre, i dibuixeu un cercle amb un retolador. Retalleu amb un dremel amb un disc de tall, i després alliseu amb paper de vidre sobre un corró.

6. Introduïu-lo al forat

7. Talla el cercle del pistó amb un ganivet o una bola

Pistó. Fet amb poliestirè o poliestirè. Tanmateix, el primer material, dur i finament espumat (3) és més adequat. El tallem amb un ganivet o una serra de metall, en forma de cercle una mica més gran que el diàmetre de la nostra caixa d'ungüents. Al centre del cercle, fem un forat amb un diàmetre de 8 mm, com un tac de moble. El forat s'ha de perforar exactament perpendicularment a la superfície de la placa i per tant hem d'utilitzar un trepant sobre un suport (4). Utilitzant Wicol o cola màgica, enganxeu el passador del moble (5, 6) al forat. Primer s'ha d'escurçar a una alçada igual al gruix del pistó. Quan la cola estigui seca, col·loqueu la pota de la brúixola al centre del passador i dibuixeu un cercle amb el diàmetre del cilindre, és a dir. la nostra caixa d'ungüents (7). Al lloc on ja tenim un centre designat, fem un forat d'1,5 mm de diàmetre. Aquí també hauríeu d'utilitzar un trepant de banc sobre un trípode (8). Finalment, un simple clau amb un diàmetre d'1,5 mm es clava amb cura al forat. Aquest serà l'eix de rotació perquè el nostre pistó ha de rodar amb precisió. Utilitzeu unes alicates per tallar l'excés de cap del clau picat. Fixem l'eix amb el nostre material per a l'èmbol al portabroca o dremel. La velocitat inclosa no ha de ser massa alta. El styrodur giratori primer es processa acuradament amb paper de vidre gruixut. Li hem de donar una forma rodona (9). Només aleshores amb paper prim aconseguim una mida de pistó que cabe dins de la caixa, és a dir. cilindre del motor (10).

8. Perforar un forat al passador per a la barra del pistó

9. L'èmbol instal·lat al trepant es processa amb paper de vidre

Segon cilindre de treball. Aquest serà més petit, i la membrana d'un guant o d'un globus de goma farà el paper d'un cilindre. D'un tub multivitamínic, talleu un fragment de 35 mm. Aquest element està fermament enganxat a la carcassa del motor sobre el forat tallat amb cola calenta.

10. El pistó mecanitzat ha d'encaixar al cilindre

Suport del cigonyal. El farem a partir d'una altra caixa d'ungüents de la mateixa mida. Comencem retallant una plantilla del paper. L'utilitzarem per indicar la posició dels forats en què girarà el cigonyal. Dibuixa una plantilla a la caixa d'ungüent amb un retolador prim impermeable (11, 12). La posició dels forats és important i han d'estar exactament enfront de l'altre. Utilitzant un dremel amb un disc de tall, retalleu la forma del suport al costat de la caixa. A la part inferior retallem un cercle amb un diàmetre de 10 mm menys que la part inferior. Tot es tracta amb cura amb paper de vidre. Enganxeu el suport acabat a la part superior del cilindre (13, 14).

13. Tenir cura de l'estanquitat total en enganxar el globus

Cigonyal. Ho doblegarem a partir d'un filferro de 2 mm de gruix. La forma del revolt es pot veure a la figura 1. Recordeu que la manovella de l'eix més petit forma un angle recte amb la manovella més gran (16-19). Això és el que és un avantatge de torn de XNUMX/XNUMX.

15. Elements de fixació del recobriment elàstic

Volant d'inèrcia. Estava fet a partir de tres discos de plata d'un antic disc desmuntat (21). Posem els discos a la tapa de la bossa de llet, escollint-ne el diàmetre. Al centre fem un forat d'1,5 mm de diàmetre, havent marcat prèviament el centre amb la pota d'una brúixola. La perforació central és molt important per al correcte funcionament del model. La segona, la mateixa però més gran, també perforada al centre, s'enganxa amb cola calenta a la superfície del disc del volant. Suggereixo inserir un tros de cable pels dos forats dels taps i assegurar-se que aquest eix és perpendicular a la superfície de la roda. A l'hora d'enganxar, la cola calenta ens donarà temps per fer els ajustos necessaris.

16. Cigonyal i manovella

18. Cigonyal i manovelles de la màquina

19. Instal·lació de carcassa elàstica amb manivela

Muntatge i posada en marxa del model (20). Enganxeu un tros de tub multivitamínic de 35 mm a l'aire superior. Aquest serà el cilindre esclau. Enganxeu el suport de l'eix a la carcassa. Col·loqueu la manovella del cilindre i les seccions termocontraíbles al cigonyal. Introduïu el pistó des de sota, escurceu-ne la barra que sobresurt i connecteu-lo a la manovella amb un tub aïllant de calor. La barra del pistó que funciona al cos de la màquina està segellada amb greix. Posem peces curtes d'aïllament termocontraíble al cigonyal. Quan s'escalfen, la seva tasca és mantenir les manovelles en la posició correcta al cigonyal. Durant la rotació, evitaran que llisquin per l'eix. Col·loqueu la tapa a la part inferior de la caixa. Enganxeu el volant al cigonyal amb cola. El cilindre de treball està segellat sense problemes per una membrana amb una nansa de filferro connectada. Enganxeu un diafragma sense càrrega a la part superior (22) amb una vareta. La manovella del cilindre de treball, girant el cigonyal, ha d'aixecar lliurement la goma al punt més alt de gir de l'eix. L'eix ha de girar amb la màxima facilitat i suavitat possible, i els elements interconnectats del model treballen junts per girar el volant. A l'altre extrem de l'eix posem -fixant amb cola calenta- els uns o dos taps restants de les bosses de llet.

Després dels ajustos necessaris (23) i desfer-se de l'excés de resistència a la fricció, el nostre motor està a punt. Posa't un got de te calent. La seva calor hauria de ser suficient per escalfar l'aire de la cambra inferior i fer moure el model. Després d'esperar que l'aire del cilindre s'escalfi, gireu el volant. El cotxe hauria de començar a moure's. Si el motor no arrenca, haurem de fer ajustos fins que tinguem èxit. El nostre model de motor Stirling no és gaire eficient, però funciona prou per donar-nos molta diversió.

22. El diafragma s'enganxa a la càmera amb una vareta.

23. Les normes pertinents estan esperant que el model estigui llest.