Motor estacionari
Tot i que l'era romàntica del vapor ja ha desaparegut, trobem a faltar els vells temps en què es podien veure vagons tirats per grans locomotores magnífiques, motos de vapor enceses pastant runes de carretera o locomotores fumant treballant al camp.
Una única màquina de vapor estacionària utilitzada per conduir de manera centralitzada, mitjançant un sistema de transmissió per corretja, totes les màquines o telers de fàbrica. La seva caldera cremava carbó normal.Pot ser una llàstima que no veurem aquestes màquines fora del museu, però és possible construir un model de fusta d'una màquina estacionària. к És un gran plaer tenir a casa un mòbil de fusta així, un dispositiu mòbil de treball. Aquesta vegada construirem un model d'una màquina de vapor sincronitzada de lliscaments més complexa que abans. Per conduir el model de fusta, per descomptat, utilitzarem aire comprimit d'un compressor domèstic en lloc de vapor.
Treball amb màquina de vapor consisteix en l'alliberament de vapor d'aigua comprimit, i en el nostre cas d'aire comprimit, al cilindre, després des d'un costat, després des de l'altre costat del pistó. Això dóna lloc a un moviment de lliscament variable del pistó, que es transmet a través de la biela i l'eix de transmissió al volant. La biela converteix el moviment alternatiu del pistó en moviment de rotació del volant. Una revolució del volant s'aconsegueix en dos temps del pistó. La distribució del vapor es realitza mitjançant un mecanisme lliscant. El temps està controlat per un excèntric muntat en el mateix eix que el volant i la manovella. El control lliscant pla tanca i obre els canals d'introducció de vapor al cilindre, i alhora permet expulsar el vapor expandit utilitzat.
Eines: Serra Trichinella, fulla de serra per a metall, trepant elèctric sobre suport, trepant muntat sobre un banc de treball, polidora de cinta, polidora orbital, dremel amb accessoris per a fusta, serra de calar elèctrica, pistola de cola amb cola calenta, broques de fusteria de 8, 11 i 14 mm. Els rascadors o llimes de fusta també poden ser útils. Per conduir el model, utilitzarem un compressor domèstic o una aspiradora molt potent, la boquilla de la qual bufa aire.
Materials: tauler de pi de 100 mm d'ample i 20 mm de gruix, rodets amb un diàmetre de 14 i 8 mm, tauler de 20 per 20 mm, tauler de 30 per 30 mm, tauler de 60 per 8 mm, fusta contraxapada de 4 i 10 mm de gruix. Cargols de fusta, claus de 20 i 40 mm. Vernís transparent en esprai. Greix de silicona o oli de màquina.
Base de la màquina. Mesura 450 x 200 x 20 mm. Ho farem a partir de dos trossos de taules de pi i els enganxarem amb costats més llargs, o d'una peça de fusta contraxapada. Qualsevol irregularitat a la pissarra i els llocs que queden després del tall s'han de suavitzar bé amb paper de vidre.
Suport de l'eix del volant. Consta d'un tauler vertical i una barra que el cobreix des de dalt. Es perfora un forat per a un eix de fusta al punt de contacte de les seves superfícies després de cargolar-los. Necessitem dos conjunts d'elements idèntics. Tallem suports d'una taula de pi amb unes dimensions de 150 per 100 per 20 mm i rails de secció de 20 per 20 i una longitud de 150 mm. En els rails, a una distància de 20 mm de les vores, perforar forats amb un diàmetre de 3 mm i escamar-los amb una broca de 8 mm perquè els caps dels cargols es puguin amagar fàcilment. També fem forats de 3 mm de diàmetre a les taules de la part davantera per tal que es puguin cargolar els taulons. Al punt de contacte amb una broca de 14 mm, fem forats per a l'eix del volant. Tots dos elements es tracten acuradament amb paper de vidre, preferiblement una polidora orbital. A més, no us oblideu de netejar els forats per a l'eix de fusta del corró amb paper de vidre enrotllat en un rotlle. L'eix ha de girar amb una resistència mínima. Els suports creats d'aquesta manera es desmunten i es recobreixen amb un vernís incolor.
Volant d'inèrcia. Començarem dibuixant una estructura circular sobre paper normal.El nostre volant té un diàmetre total de 200 mm i té sis radis. Es crearan de tal manera que dibuixarem sis rectangles sobre el cercle, girats 60 graus respecte a l'eix del cercle. Comencem dibuixant un cercle amb un diàmetre de 130 mm, després denotem els radis amb un gruix de 15 mm.. A les cantonades dels triangles resultants, dibuixeu cercles amb un diàmetre d'11 mm. Col·loqueu el paper amb l'estructura del cercle dibuixada sobre la fusta contraxapada i primer marqueu els centres de tots els cercles petits i el centre del cercle amb un perforador. Aquestes sagnies garantiran la precisió de la perforació. Dibuixa un cercle, un cub i una roda on els radis acaben en un parell de pinces, just a la fusta contraxapada. Perforem totes les cantonades dels triangles amb un trepant d'11 mm de diàmetre. Amb un llapis, marqueu els llocs de la fusta contraxapada que han de quedar buits. Això ens estalviarà de cometre errors. Amb una serra de calar elèctrica o una serra de tricoma, podem tallar l'excés de material premarcat del volant, gràcies al qual obtenim agulles de teixir efectives. Amb una llima o un tallador cilíndric, un decapador, i després amb un dremel, alineem possibles imprecisions i bisellem les vores dels radis.
Llanta del volant. Necessitarem dues llandes idèntiques, que enganxarem a banda i banda del volant. També els retallarem de fusta contraxapada de 10 mm de gruix. Les rodes tenen un diàmetre exterior de 200 mm. Sobre fusta contraxapada els dibuixem amb una brúixola i els retallem amb un trencaclosques. Després dibuixem un cercle amb un diàmetre de 130 mm coaxialment i tallem el seu centre. Aquesta serà la vora del volant, és a dir, la seva vora. La corona hauria d'augmentar la inèrcia de la roda giratòria amb el seu pes. Amb cola wikol, cobrim el volant, és a dir. el que té agulles de teixir, corones a banda i banda. Perforeu un forat de 6 mm al centre del volant per inserir un cargol M6 al centre. Així, obtenim un eix de gir improvisat de la roda. Després d'instal·lar aquest cargol com a eix de la roda al trepant, processem ràpidament la roda giratòria, primer amb paper de vidre gruixut i després amb paper de vidre fi. Us aconsello que canvieu el sentit de gir del trepant perquè el cargol de la roda no s'afluixi. La roda ha de tenir vores llises i, després de processar-la al nostre pseudotorn, hauria de girar sense problemes, sense impactes laterals. Aquest és un criteri molt important per a la qualitat del volant. Quan s'assoleixi aquest objectiu, traieu el cargol provisional i feu un forat per a l'eix amb un diàmetre de 14 mm.
Cilindre de màquina. Fabricat amb fusta contraxapada de 10 mm. Començarem amb una part superior i inferior de 140 mm x 60 mm i una part posterior i davantera de 60 mm x 60 mm. Perforar forats amb un diàmetre de 14 mm al centre d'aquests quadrats. Enganxem aquests elements amb cola calenta d'una pistola de cola, creant així una mena de marc de cilindre. Les peces que s'han d'enganxar han de ser perpendiculars i paral·leles entre elles, així que a l'hora d'enganxar, utilitzeu un quadrat de muntatge i mantingueu-les en posició fins que l'adhesiu s'endureixi. El corró que servirà de vareta del pistó està ben inserit als forats de la part posterior i frontal quan s'enganxa. El futur correcte funcionament del model depèn de la precisió d'aquest encolat.
Pistó. Fabricat en fusta contraxapada de 10 mm de gruix, té unes dimensions de 60 per 60 mm. Polir les vores del quadrat amb paper de vidre fi i xamfrà les parets. Perforeu un forat de 14 mm al pistó per a la barra del pistó. Es fa un forat amb un diàmetre de 3 mm perpendicularment a la part superior del pistó per a un cargol que subjecta el pistó a la barra del pistó. Perforeu un forat amb una broca de 8 mm per amagar el cap del cargol. El cargol passa per la vareta del pistó subjectant el pistó al seu lloc.
barra del pistó. Retalla un cilindre amb un diàmetre de 14 mm. La seva longitud és de 280 mm. Posem el pistó a la barra del pistó i el instal·lem al marc del pistó. Tanmateix, primer determinem la posició del pistó en relació amb la barra del pistó. El pistó es mourà 80 mm. Quan es llisca, no ha d'arribar a les vores dels ports d'entrada i sortida del pistó, i en la posició neutra hauria d'estar al centre del cilindre i la barra del pistó no hauria de caure de la part davantera del cilindre. Quan trobem aquest lloc, marquem amb un llapis la posició del pistó en relació a la tija del pistó i finalment hi fem un forat amb un diàmetre de 3 mm.
Distribució. Aquesta és la part més difícil del nostre cotxe. Hem de recrear els conductes d'aire des del compressor fins al cilindre, d'un costat a l'altre costat del pistó, i després de l'aire d'escapament del cilindre. Aquests canals els farem a partir de diverses capes de fusta contraxapada de 4 mm de gruix. El cronometratge consta de cinc plaques de 140 per 80 mm. Els forats es tallen a cada placa segons les figures que es mostren a la foto. Comencem dibuixant en paper els detalls que necessitem i retallant tots els detalls. Dibuixem patrons de rajoles amb un rotulador sobre fusta contraxapada, disposant-los de manera que no es malgasti material i, al mateix temps, tinguem la menor mà d'obra possible a l'hora de serrar. Marqueu amb cura els llocs marcats per als forats auxiliars i retalleu les formes corresponents amb un trencaclosques o una base. Al final ho alineem tot i ho netegem amb paper de vidre.
Cremallera. Es tracta d'un tauler de fusta contraxapada de la mateixa forma que a la foto. Primer, feu forats i retalleu-los amb una serra de trencaclosques. La resta del material es pot tallar amb una serra de tricoma o eliminar-se amb un tallador cilíndric cònic o dremel. Al costat dret del control lliscant hi ha un forat amb un diàmetre de 3 mm, en el qual s'ubicarà l'eix del mànec de la palanca excèntrica.
Guies de diapositives. El control lliscant funciona entre dos patins, les guies inferior i superior. Els farem amb contraxapat o llistons de 4 mm de gruix i 140 mm de llarg. Enganxeu les guies amb cola Vicol a la següent placa de cronometratge corresponent.
Biela. El tallarem amb forma tradicional, com a la foto. La distància entre els eixos dels forats amb un diàmetre de 14 mm és important. Hauria de ser de 40 mm.
Manivela. Està fet d'una tira de 30 per 30 mm i té una longitud de 50 mm. Perforem un forat de 14 mm al bloc i un forat cec perpendicular al davant. Llimar l'extrem oposat del bloc amb una llima de fusta i polir amb paper de vidre.
Empunyadura de la barra del pistó. Té forma d'U, fet de fusta de 30 per 30 mm i té una longitud de 40 mm. Podeu veure la seva forma a la foto. Perforem un forat de 14 mm al bloc de la part frontal. Amb una serra amb fulla de serra, feu dos talls i feu una ranura en la qual es mourà la tija del pistó, amb un trepant i una serra de triquinosis. Perforem un forat per a l'eix que connecta la manovella amb la tija del pistó.
Suport del cilindre. Necessitem dos elements idèntics. Retalla els suports de tauler de pi de 90 x 100 x 20 mm.
Excentricitat. De fusta contraxapada de 4 mm de gruix, talleu quatre rectangles, cadascun de 40 mm x 25 mm. Perforem els rectangles amb una broca de 14 mm. El disseny de l'excèntric es mostra a la foto. Aquests forats es troben al llarg de l'eix longitudinal, però estan desplaçats entre si al llarg de l'eix transversal en 8 mm. Connectem els rectangles en dos parells, enganxant-los amb les seves superfícies. Enganxeu un cilindre de 28 mm de llarg als forats interiors. Assegureu-vos que les superfícies dels rectangles siguin paral·leles entre si. El mànec de la palanca ens pot ajudar amb això.
palancaconnexió del control lliscant amb l'excèntric. Consta de tres parts. El primer és un mànec en forma d'U que inclou un control lliscant. Es fa un forat al pla per a l'eix al llarg del qual realitza un moviment de balanceig. A l'altre extrem s'enganxa una pinça excèntrica. Aquest clip és plegable i consta de dos blocs de 20×20×50 mm cadascun. Connecteu els blocs amb cargols de fusta i, a continuació, perforeu un forat de 14 mm a la vora de la costella per a l'eix excèntric. Perpendicularment a l'eix d'un dels blocs fem un forat cec amb un diàmetre de 8 mm. Ara podem connectar ambdues parts amb un eix amb un diàmetre de 8 mm i una longitud d'uns 160 mm, però és important la distància entre els eixos d'aquestes peces, que hauria de ser de 190 mm.
Muntatge de la màquina. Utilitzant un cargol, instal·leu el pistó a la barra del pistó inserit al marc del cilindre i feu un forat a l'extrem per a l'eix de la maneta. Recordeu que el forat ha de ser paral·lel a la base. Enganxeu els següents elements d'accionament del cronometratge al marc del cilindre (foto a). La següent primera placa amb quatre forats (foto b), la segona amb dos forats grans (foto c) connecta els forats en dos parells. La següent és la tercera placa (foto d) amb quatre forats i poseu-hi el control lliscant. Les fotografies (foto e i f) mostren que el control lliscant, desplaçat per l'excèntric durant el funcionament, exposa seqüencialment un o altre parell de forats. Enganxeu les dues guies que porten el control lliscant a la tercera placa des de la part superior i inferior. Adjuntem l'última placa amb dos forats, cobrint el control lliscant des de dalt (foto d). Enganxeu el bloc amb el forat passant al forat superior d'un diàmetre tal que pugueu connectar-hi la mànega de subministrament d'aire comprimit. A l'altra banda, el cilindre es tanca amb una tapa cargolada amb diversos cargols. Enganxeu a la base els suports de l'eix del volant, vigilant que estiguin en línia i paral·lels al pla de la base. Abans del muntatge complet, pintarem els elements i components de la màquina amb un vernís incolor. Posem la biela a l'eix del volant i l'enganxem exactament perpendicularment. Introduïu l'eix de la biela al segon forat. Els dos eixos han de ser paral·lels entre si. A l'altre costat de la base, enganxeu dues taules per fer un suport per al cilindre. Els enganxem un cilindre complet amb un mecanisme de cronometratge. Després d'enganxar el cilindre, instal·leu la palanca que connecta el control lliscant amb l'excèntric. Només ara podem determinar la longitud de la palanca que connecta la manovella de la biela amb la tija del pistó. Retalla correctament l'eix i enganxa les nanses en forma d'U. Connectem aquests elements amb eixos fets amb claus. El primer intent és girar l'eix del volant amb la mà. Totes les parts mòbils s'han de moure sense una resistència indeguda. La manovella farà una volta i la bobina hauria de reaccionar amb un desplaçament excèntric.
Joc. Lubriqueu la màquina amb oli on esperem que es produeixi la fricció. Finalment, connectem el model amb un cable al compressor. Després d'engegar la unitat i subministrar aire comprimit al cilindre, el nostre model hauria de funcionar sense problemes, donant-li molta diversió al dissenyador. Qualsevol fuga es pot pegar amb cola d'una pistola de cola calenta o silicona transparent, però això farà que el nostre model sigui indeleble. El fet que el model es pugui desmuntar, per exemple, per mostrar el moviment d'un pistó en un cilindre, és un avantatge valuós.
