Cellulare leggero

Conoscendo il principio di costruzione di un motore Stirling e avendo diverse scatole di unguento, pezzi di filo e un guanto o un cilindro monouso flessibile nel nostro magazzino domestico, possiamo diventare i proprietari di un modello desktop funzionante.

1. Modello di un motore alimentato dal calore del tè caldo

Useremo il calore del tè o del caffè caldo in un bicchiere per avviare questo motore. Oppure uno speciale riscaldatore per bevande collegato al computer su cui stiamo lavorando tramite un connettore USB. In ogni caso, il montaggio del cellulare ci farà divertire parecchio, non appena inizierà a funzionare tranquillamente, facendo girare il volano argentato. Penso che suoni abbastanza incoraggiante per mettersi subito al lavoro.

Progettazione del motore. Il gas di lavoro, e nel nostro caso l'aria, viene riscaldato sotto il pistone principale di miscelazione. L'aria riscaldata subisce un aumento di pressione e spinge verso l'alto il pistone di lavoro, trasferendogli la sua energia. Gira allo stesso tempo albero a gomiti. Il pistone sposta quindi il gas di lavoro in una zona di raffreddamento sopra il pistone, dove il volume del gas viene ridotto per aspirare il pistone di lavoro. L'aria riempie lo spazio di lavoro terminando con il cilindro e l'albero motore continua a ruotare, azionato dal secondo braccio di manovella del pistoncino. I pistoni sono collegati da un albero a gomiti in modo tale che il pistone nel cilindro caldo sia davanti al pistone nel cilindro freddo di 1/4 di corsa. È mostrato in fig. uno.

Il motore di Stirling produce energia meccanica sfruttando le differenze di temperatura. Il modello di fabbrica produce meno rumore dei motori a vapore o dei motori a combustione interna. Non richiede l'utilizzo di grossi volani per migliorare la scorrevolezza di rotazione. Tuttavia, i suoi vantaggi non hanno superato gli svantaggi e alla fine non è diventato così diffuso come i modelli a vapore. In precedenza, i motori Stirling venivano utilizzati per pompare acqua e azionare piccole imbarcazioni. Nel tempo, furono sostituiti da motori a combustione interna e affidabili motori elettrici che necessitavano solo di elettricità per funzionare.

materiali: due scatole, ad esempio, per unguento per cavalli, di 80 mm di altezza e 100 mm di diametro (stesse o più o meno le stesse dimensioni), tubetto di compresse multivitaminiche, guanto in gomma o silicone monouso, styrodur o polistirolo, tetric, cioè fascetta in plastica flessibile con pignone e cremagliera, tre piastre da un vecchio disco per computer, un filo con un diametro di 1,5 o 2 mm, isolamento termoretraibile con un valore di restringimento corrispondente al diametro del filo, quattro dadi per sacchetti di latte o simili ( 2).

2. Materiali per l'assemblaggio del modello

3. Styrodur è il materiale scelto per lo stantuffo.

Strumenti: pistola per colla a caldo, colla magica, pinze, pinze piegafili di precisione, coltello, dremel con disco da taglio per lamiere e punte per lavori di precisione, segatura, levigatura e foratura. Sarà utile anche un trapano su supporto, che fornirà la necessaria perpendicolarità dei fori rispetto alla superficie del pistone, e una morsa.

4. Il foro per il dito dovrebbe essere perpendicolare alla superficie del futuro pistone.

5. Il perno viene misurato e accorciato in base allo spessore del materiale, ad es. all'altezza del pistone

Alloggiamento del motore - e contemporaneamente il cilindro in cui funziona il pistone di miscelazione - realizzeremo una grande scatola alta 80 mm e con un diametro di 100 mm. Usando un Dremel e una punta da trapano, fai un foro al centro del fondo della scatola con un diametro di 1,5 mm o uguale al diametro del filo. È una buona idea fare un foro, ad esempio utilizzando la gamba di un compasso, prima di forare, così sarà più facile forare con precisione. Posiziona il tubo della pillola sulla superficie inferiore, simmetricamente tra il bordo e il centro, e disegna un cerchio con un pennarello. Tagliamo con un Dremel con un disco da taglio, quindi lo levighiamo con carta vetrata su un rullo.

6. Inserirlo nel foro

7. Tagliare il cerchio del pistone con un coltello o una palla

Pistone. In polistirolo o polistirolo. Tuttavia, il primo materiale duro e finemente espanso (3) è più adatto. Lo tagliamo con un coltello o un seghetto, a forma di cerchio leggermente più grande del diametro della nostra scatola di unguenti. Al centro del cerchio, eseguiamo un foro con un diametro di 8 mm, come un perno per mobili. Il foro deve essere praticato esattamente perpendicolarmente alla superficie della piastra e quindi dobbiamo utilizzare un trapano su un supporto (4). Utilizzando Wicol o colla magica, incollare il perno per mobili (5, 6) nel foro. Deve essere prima accorciato ad un'altezza uguale allo spessore del pistone. Quando la colla è asciutta, posiziona la gamba del compasso al centro del perno e disegna un cerchio con il diametro del cilindro, cioè la nostra scatola per unguenti (7). Nel punto in cui abbiamo già un centro designato, eseguiamo un foro con un diametro di 1,5 mm. Qui dovresti anche usare un trapano da banco su un treppiede (8). Infine, un semplice chiodo con un diametro di 1,5 mm viene accuratamente martellato nel foro. Questo sarà l'asse di rotazione perché il nostro pistone deve rotolare con precisione. Usa le pinze per tagliare la testa in eccesso dell'unghia martellata. Fissiamo l'asse con il nostro materiale per lo stantuffo al mandrino del trapano o al dremel. La velocità inclusa non dovrebbe essere troppo alta. Lo styrodur rotante viene prima accuratamente lavorato con carta vetrata grossolana. Dobbiamo dargli una forma rotonda (9). Solo allora con carta sottile otteniamo una dimensione del pistone tale che si adatta all'interno della scatola, ad es. cilindro motore (10).

8. Praticare un foro nel perno per l'asta del pistone

9. Lo stantuffo installato nel trapano viene lavorato con carta vetrata

Secondo cilindro funzionante. Questo sarà più piccolo e la membrana di un guanto o di un palloncino di gomma svolgerà il ruolo di un cilindro. Da un tubo multivitaminico, tagliare un frammento di 35 mm. Questo elemento è saldamente incollato all'alloggiamento del motore sopra il foro tagliato mediante colla a caldo.

10. Il pistone lavorato deve adattarsi al cilindro

Supporto albero motore. Lo faremo da un'altra scatola di unguento della stessa dimensione. Iniziamo ritagliando un modello dalla carta. Lo useremo per indicare la posizione dei fori in cui ruoterà l'albero motore. Disegna un modello sulla scatola dell'unguento con un pennarello impermeabile sottile (11, 12). La posizione dei fori è importante e devono essere esattamente uno di fronte all'altro. Utilizzando un dremel con un disco da taglio, ritagliare la forma del supporto sul lato della scatola. Nella parte inferiore ritagliamo un cerchio con un diametro di 10 mm in meno rispetto al fondo. Tutto viene accuratamente elaborato con carta vetrata. Incollare il supporto finito sulla parte superiore del cilindro (13, 14).

13. Prestare attenzione alla tenuta completa quando si incolla il palloncino

Albero a gomiti. Lo piegheremo da un filo di 2 mm di spessore. La forma della curva può essere vista nella Figura 1. Ricordare che la manovella dell'albero più piccola forma un angolo retto con la manovella più grande (16-19). Ecco cos'è un vantaggio di XNUMX/XNUMX turni.

15. Elementi di fissaggio del rivestimento elastico

Volano. Era composto da tre dischi d'argento ricavati da un vecchio disco smontato (21). Mettiamo i dischetti sul coperchio della busta del latte, scegliendo il loro diametro. Al centro pratichiamo un foro con un diametro di 1,5 mm, avendo precedentemente segnato il centro con la gamba di un compasso. La foratura centrale è molto importante per il corretto funzionamento del modello. Il secondo, lo stesso ma più grande tappo, anch'esso forato al centro, viene incollato con colla a caldo alla superficie del disco volano. Suggerisco di inserire un pezzo di filo in entrambi i fori dei tasselli e di fare in modo che questo asse sia perpendicolare alla superficie della ruota. Durante l'incollaggio, la colla a caldo ci darà il tempo di apportare le modifiche necessarie.

16. Albero a gomiti e manovella

18. Lavorare albero a gomiti e manovelle

19. Installazione del guscio elastico con manovella

Assemblaggio del modello e messa in servizio (20). Incolla un pezzo di tubo multivitaminico da 35 mm nell'aria superiore. Questo sarà il cilindro slave. Incollare il supporto dell'albero all'alloggiamento. Posizionare la manovella del cilindro e le sezioni termorestringenti sull'albero motore. Inserire il pistone dal basso, accorciare la sua asta sporgente e collegarlo alla manovella con un tubo termoisolante. Lo stelo del pistone operante nel corpo macchina è sigillato con grasso. Indossiamo brevi pezzi di isolamento termoretraibile sull'albero motore. Quando riscaldati, il loro compito è mantenere le pedivelle nella posizione corretta sull'albero motore. Durante la rotazione, impediranno loro di scivolare lungo l'albero. Metti il ​​coperchio sul fondo della custodia. Fissare il volano all'albero motore usando la colla. Il cilindro di lavoro è sigillato in modo lasco da una membrana con un'impugnatura metallica attaccata. Fissare un diaframma scarico alla parte superiore (22) con un'asta. La manovella del cilindro di lavoro, ruotando l'albero a gomiti, deve sollevare liberamente la gomma nel punto più alto di rotazione dell'albero. L'albero dovrebbe ruotare senza intoppi e il più facilmente possibile e gli elementi interconnessi del modello lavorano insieme per far girare il volano. All'altra estremità dell'albero mettiamo - fissando con colla a caldo - i restanti uno o due tappi dai sacchetti del latte.

Dopo le necessarie regolazioni (23) e l'eliminazione dell'eccessiva resistenza all'attrito, il nostro motore è pronto. Metti su un bicchiere di tè caldo. Il suo calore dovrebbe essere sufficiente per riscaldare l'aria nella camera inferiore e far muovere il modello. Dopo aver atteso che l'aria nel cilindro si riscaldi, girare il volano. L'auto dovrebbe iniziare a muoversi. Se il motore non si avvia, dovremo apportare modifiche fino a quando non avremo successo. Il nostro modello del motore Stirling non è molto efficiente, ma funziona abbastanza per darci molto divertimento.

22. Il diaframma è fissato alla fotocamera con un'asta.

23. Le norme di riferimento sono in attesa che il modello sia pronto.

Vedi anche: