Приветствую всех мозгодрузей! Предлагаю вам руководство о том, как своими руками создать занимательную самоделку – оригинальный двигатель Стирлинга.
О создании этой самоделки я задумался когда варил яйца в скороварке, да я варю яйца в скороварке и всем рекомендую :). Так вот струя пара из скороварки напомнила о двигателе Стирлинга, который я давно хотел соорудить. Поэтому все-таки решил порадовать своих детей и сделать его в ближайшие выходные.
Итак, 4 потраченных часа в выходной день, учитывая поход в сантехнический магазин, и интересная поделка готова!
Шаг 1: Материалы
- подшипник , я «добыл» его из роликовых коньков
- латунный фитинг 3/4 «х 1/2» «мама с мамой»
- латунный редуктор 3/4 «до 1/2»
- комплект сантехнических болтов и гаек
- медная трубка диаметром 2.3мм и толщиной стенки 1.4мм или аналогичная
- топливо для кемпинга
Кроме перечисленного нужна медная труба 1/2дюйма и фитинги к ней.
Шаг 2: Безопасность
Важный шаг – техника безопасности! В этом мозгопроекте будет использоваться открытый огонь, поэтому проверьте наличия средств тушения, а если вы никогда не сваривали трубы, то пригласите специалиста. Тем более что качество сварки должно быть высоким, так как малейшая утечка и самоделка работать не будет.
Мой наставник еще давно научил меня при работе со сваркой иметь под рукой огнетушитель и ведро с водой, эта привычка осталась. Кстати, используйте беззсвинцовый припой, применяемый для питьевых труб, это лучше.
Шаг 3: Сборка двигателя
От 1/2дюймовой трубы отрезаем кусок 13см, и «запечатываем» его – в крышки впаиваем кусочки тонкой трубки, а сами крышки навариваем на 13см-й кусок. Из тонких трубок будет выходить пар, тем самым создавая тягу.
Более подробно смотрите на фото.
Шаг 4: Добавление подвеса
К основной части самоделки добавляем подвес, а именно длинный болт. Старайтесь припаять его точно и перпендикулярно по центру трубы-двигателя.
Шаг 5: Создание стенда
Стенд он и есть стенд, долго описывать не буду, замечу лишь, что нужно подобрать правильную высоту от источника тепла. А так же чтобы при вращении труба-двигатель не касалась стойки стенда.
Примечание: в качестве источника тепла я использовал топливо для кемпинга, работает прекрасно!
Прежде чем двигаться дальше нужно все сделанные детали – и трубу-двигатель, и стенд очистить от смазки. Я вымыл их с порошком и детали моей самоделки заблестели.
Шаг 6: Окончательная сборка
Шаг не сложный и более понятный по фото.
Шаг 7: Точная настройка
После сборки этой мозгосамоделки я понял, что отверстия малых трубок слишком большие и пар просто выходит из двигателя, не создавая тяги. Поэтому берем в руки мозгопаяльник и уменьшаем выходные отверстия малых труб. Проверяем работоспособность и по необходимости увеличиваем/уменьшаем эти отверстия — производим точную настройку.
Шаг 8: Запуск
Настал еще один важный шаг – заправка двигателя водой. Как это сделать решать вам исходя из собственной мозгосмекалки :) Я просто опускал один конец с трубкой в емкость с водой и всасывал воду через другую малую трубку. Необходимый объем воды от 15мл до 22мл. Так у меня на 22мл двигатель вращался около 3 минут.
Не допускайте работы двигателя насухо! Когда вращение прекращается, убирайте пламя и давайте двигателю остыть!
Примечание: Перед началом вращения допускается небольшое вытекание воды, так как на образование пара необходимо время.
Что получилось смотри
Шаг 9: Доработка
После демонстрации этой движущейся самоделки моим детям я услышал: «Папа, а можешь сделать его быстрее?» Так же посмотрев комментарии, решил вернуться к чертежной доске и доработать двигатель. Так горизонтальное расположение двигателя не позволяет заполнять его большим объемом воды и через малые трубки выходит слишком много воды, а не пара. Это нужно исправить!
Шаг 10: Вертикальное расположение
Для увеличения полезного объема воды решил сменить горизонтальное расположение двигателя на вертикальное. Для этого мне понадобилось:
- 2-х дюймовые крышки
- кусок 1-о дюймовой трубы
- медная трубка диаметром 1.5мм
Шаг 11: Сверление отверстий
В одной из крышек высверлил по бокам три симметричных отверстия под малые трубки. Угол между отверстиями получается 120 градусов, получил я его небольшой хитростью – обернул крышку бумагой и разделил ее на три части, а затем перенес размеры на крышку.
Шаг 12: Пайка трубок
Трудный шаг, поэтому не спешите и аккуратно припаяйте малые трубки к отверстиям, не запаяв сами отверстия. Затем к верху крышки припаиваем подвес.
Шаг 13: Запуск №2
Собираем доработанную самоделку, заправляем водой и снова запускаем. Двигатель крутится быстрее, что и требовалось! А если заменить источник огня на бутановую горелку, то обновленный двигатель вертится еще быстрее!
Удачных мозгоэкспериментов!
( Специально для МозгоЧинов #Heros-Engine
Прикольная штука, да и работа немалая.
Но это НЕ двигатель Стирлинга.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%A1%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B0
Подшипник можно найти с более низким коэффициентом сопротивления трения/качения. В данном примере использовали из широкого применения. А так на 1-2 класса выше найти и выходные характеристики заметно будут другими.
Штука прикольная, жаль практического применения нет, разве что детям на уроке физики показывать.
То, что ты сделал прототип паровой турбины Герона. Эолипил (в переводе с греческого «шар бога ветров Эола») представлял собой наглухо запаянный котел с двумя трубками на крышке.
Дви́гатель Сти́рлинга — тепловая машина, в которой рабочее тело, наполненное газом или жидкостью, движется в замкнутом объёме, разновидность двигателя внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменения объёма рабочего тела. Может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла.
замкненого об’єму немає, це не двигун стірлінга, а звичайний паровий двигун. хороша ідея, чудове виконання. якщо діти в захваті — мету досягнуто