Motore fermo
Sebbene l'era romantica del vapore sia ormai lontana, ci mancano i vecchi tempi in cui si potevano vedere carri trainati da enormi magnifiche locomotive, rulli compressori roventi che impastavano macerie stradali o locomotive fumanti che lavoravano nei campi.
Un unico motore a vapore stazionario utilizzato per azionare centralmente, per mezzo di un sistema di trasmissione a cinghia, tutte le macchine oi telai di fabbrica. La sua caldaia bruciava carbone normale.Potrebbe essere un peccato che non vedremo macchine del genere fuori dal museo, ma è possibile costruire un modello in legno di una macchina fissa. к è un grande piacere avere a casa un tale cellulare in legno, un dispositivo mobile funzionante. Questa volta costruiremo un modello di un motore a vapore sincronizzato a scorrimento più complesso di prima. Per guidare il modello in legno, ovviamente, utilizzeremo l'aria compressa di un compressore domestico anziché il vapore.
Lavoro con la macchina a vapore consiste nel rilascio di vapore acqueo compresso, e nel nostro caso aria compressa, nel cilindro, poi da un lato, poi dall'altro lato del pistone. Ciò si traduce in un movimento di scorrimento variabile del pistone, che viene trasmesso attraverso la biella e l'albero di trasmissione al volano. La biella converte il movimento alternativo del pistone in movimento rotatorio del volano. In due tempi del pistone si ottiene un giro del volano. La distribuzione del vapore avviene tramite un meccanismo a cursore. Il tempo è controllato da un eccentrico montato sullo stesso asse del volano e della manovella. Il cursore piatto chiude e apre i canali di immissione del vapore nel cilindro, e contemporaneamente permette di espellere il vapore espanso utilizzato.
Strumenti: Sega Trichinella, lama per sega per metallo, trapano elettrico su supporto, trapano montato su banco da lavoro, levigatrice a nastro, levigatrice orbitale, dremel con attacchi in legno, seghetto alternativo elettrico, pistola per colla a caldo, punte da carpenteria 8, 11 e 14 mm. Anche i raschietti o le lime per legno possono tornare utili. Per guidare il modello, utilizzeremo un compressore domestico o un aspirapolvere molto potente, il cui ugello soffia aria.
materiali: tavola di pino larga 100 mm e spessa 20 mm, rulli con un diametro di 14 e 8 mm, tavola 20 per 20 mm, tavola 30 per 30 mm, tavola 60 per 8 mm, compensato 4 e 10 mm di spessore. Viti per legno, chiodi 20 e 40 mm. Vernice trasparente a spruzzo. Grasso siliconico o olio per macchine.
Base della macchina. Misura 450 x 200 x 20 mm. Lo faremo da due pezzi di assi di pino e li incolleremo insieme con i lati più lunghi o da un pezzo di compensato. Eventuali irregolarità sulla tavola e i punti rimasti dopo il taglio devono essere levigati bene con carta vetrata.
Supporto dell'asse del volano. È costituito da una tavola verticale e da una barra che lo copre dall'alto. Un foro per un asse di legno viene praticato nel punto di contatto delle loro superfici dopo che sono state avvitate. Abbiamo bisogno di due insiemi di elementi identici. Tagliamo i supporti da una tavola di pino con dimensioni di 150 per 100 per 20 mm e binari con una sezione di 20 per 20 e una lunghezza di 150 mm. Nelle guide, a una distanza di 20 mm dai bordi, praticare dei fori con un diametro di 3 mm e alesarle con una punta da 8 mm in modo che le teste delle viti possano nascondersi facilmente. Eseguiamo anche fori con un diametro di 3 mm nelle tavole sul lato anteriore in modo che le tavole possano essere avvitate. Nel punto di contatto con una punta da 14 mm, eseguiamo i fori per l'asse del volano. Entrambi gli elementi sono accuratamente lavorati con carta vetrata, preferibilmente una levigatrice orbitale. Inoltre, non dimenticare di pulire i fori per l'asse di legno dal rullo con carta vetrata arrotolata in un rotolo. L'asse dovrebbe ruotare con una resistenza minima. I supporti così creati vengono smontati e rivestiti con una vernice incolore.
Volano. Inizieremo disegnando una struttura circolare su carta comune.Il nostro volano ha un diametro complessivo di 200 mm e ha sei raggi. Saranno creati in modo tale da disegnare sei rettangoli sul cerchio, ruotati di 60 gradi rispetto all'asse del cerchio. Iniziamo disegnando un cerchio con un diametro di 130 mm, quindi indichiamo i raggi con uno spessore di 15 mm.. Negli angoli dei triangoli risultanti, disegna cerchi con un diametro di 11 mm. Stendere la carta con la struttura circolare disegnata sul compensato e segnare prima i centri di tutti i cerchietti e il centro del cerchio con un perforatore. Queste rientranze garantiranno la precisione della perforazione. Disegna un cerchio, un mozzo e una ruota dove i raggi terminano in un paio di pinze proprio sul compensato. Perforiamo tutti gli angoli dei triangoli con un trapano con un diametro di 11 mm. Con una matita, segna i punti del compensato che dovrebbero essere vuoti. Questo ci salverà dal commettere errori. Con un seghetto alternativo elettrico o una sega per tricomi, possiamo tagliare il materiale in eccesso premarcato dal volano, grazie al quale otteniamo efficaci ferri da maglia. Con una lima o una taglierina cilindrica, una spellafili, e poi con un dremel, allineiamo eventuali imprecisioni e smussiamo i bordi dei raggi.
Bordo del volano. Avremo bisogno di due cerchi identici, che incolleremo su entrambi i lati del volano. Li taglieremo anche da compensato di 10 mm di spessore. Le ruote hanno un diametro esterno di 200 mm. Sul compensato li disegniamo con un compasso e li ritagliamo con un seghetto. Quindi disegniamo un cerchio con un diametro di 130 mm coassialmente e ne ritagliamo il centro. Questo sarà il bordo del volano, cioè il suo bordo. La corona dovrebbe aumentare l'inerzia della ruota rotante con il suo peso. Usando la colla Wikol, copriamo il volano, ad es. quello con ferri da calza, ghirlande su entrambi i lati. Praticare un foro da 6 mm al centro del volano per inserire una vite M6 al centro. Pertanto, otteniamo un asse di rotazione improvvisato della ruota. Dopo aver installato questa vite come asse della ruota nel trapano, elaboriamo rapidamente il filatoio, prima con carta vetrata grossolana e poi con carta vetrata fine. Ti consiglio di cambiare il senso di rotazione del trapano in modo che il bullone della ruota non si allenti. La ruota dovrebbe avere bordi lisci e, dopo la lavorazione sul nostro pseudo-tornio, girare senza intoppi, senza impatti laterali. Questo è un criterio molto importante per la qualità del volano. Quando questo obiettivo viene raggiunto, rimuovere il bullone provvisorio e praticare un foro per l'asse con un diametro di 14 mm.
Cilindro della macchina. Realizzato in compensato da 10 mm. Inizieremo con una parte superiore e inferiore di 140 mm x 60 mm e una parte posteriore e anteriore di 60 mm x 60 mm. Praticare dei fori con un diametro di 14 mm al centro di questi quadrati. Incolliamo questi elementi insieme con la colla a caldo di una pistola per colla, creando così una sorta di telaio a cilindro. Le parti da attaccare devono essere perpendicolari e parallele tra loro, quindi durante l'incollaggio utilizzare una squadra di montaggio e tenerle in posizione fino a quando l'adesivo non si indurisce. Il rullo che fungerà da stelo del pistone è ben inserito nei fori nella parte posteriore e anteriore durante l'incollaggio. Il futuro corretto funzionamento del modello dipende dalla precisione di questo incollaggio.
Pistone. Realizzato in compensato di 10 mm di spessore, ha dimensioni di 60 per 60 mm. Carteggiare i bordi del quadrato con carta vetrata fine e smussare le pareti. Praticare un foro da 14 mm nel pistone per l'asta del pistone. Un foro con un diametro di 3 mm è praticato perpendicolarmente nella parte superiore del pistone per una vite che fissa il pistone allo stelo. Praticare un foro con una punta da 8 mm per nascondere la testa della vite. La vite passa attraverso l'asta del pistone tenendo il pistone in posizione.
stelo del pistone. Tagliare un cilindro con un diametro di 14 mm. La sua lunghezza è di 280 mm. Mettiamo il pistone sull'asta del pistone e lo installiamo nel telaio del pistone. Tuttavia, prima determiniamo la posizione del pistone rispetto allo stelo. Il pistone si sposterà di 80 mm. Durante lo scorrimento, non dovrebbe raggiungere i bordi delle porte di ingresso e uscita del pistone e in posizione neutra dovrebbe essere al centro del cilindro e l'asta del pistone non dovrebbe cadere dalla parte anteriore del cilindro. Quando troviamo questo posto, segniamo con una matita la posizione del pistone rispetto allo stelo e infine pratichiamo un foro con un diametro di 3 mm in esso.
Distribuzione. Questa è la parte più difficile della nostra macchina. Dobbiamo ricreare i condotti dell'aria dal compressore al cilindro, da un lato all'altro lato del pistone, e poi dall'aria di scarico dal cilindro. Realizzeremo questi canali da diversi strati di compensato di 4 mm di spessore. La tempistica è composta da cinque piastre che misurano 140 per 80 mm. I fori sono tagliati in ogni piastra secondo le figure mostrate nella foto. Iniziamo disegnando su carta i dettagli di cui abbiamo bisogno e ritagliamo tutti i dettagli. Disegniamo motivi di piastrelle con un pennarello su compensato, disponendoli in modo tale da non sprecare materiale e allo stesso tempo abbiamo meno lavoro possibile durante il taglio. Segnare con attenzione i punti contrassegnati per i fori ausiliari e ritagliare le forme corrispondenti con un seghetto alternativo o un basamento. Alla fine allineiamo il tutto e lo puliamo con carta vetrata.
Cerniera. Questa è una tavola di compensato della stessa forma della foto. Per prima cosa, fai dei fori e ritagliali con un seghetto. Il resto del materiale può essere tagliato con una sega per tricomi o smaltito con una taglierina cilindrica conica o dremel. Sul lato destro del cursore è presente un foro con un diametro di 3 mm, in cui si troverà l'asse della maniglia della leva eccentrica.
Guide di scorrimento. Il cursore lavora tra due pattini, le guide inferiore e superiore. Li faremo da compensato o doghe di 4 mm di spessore e 140 mm di lunghezza. Incollare le guide con la colla Vicol alla corrispondente targa di distribuzione successiva.
Biella. Lo taglieremo in una forma tradizionale, come nella foto. La distanza tra gli assi dei fori con un diametro di 14 mm è importante. Dovrebbe essere 40 mm.
Manovella. È costituito da una striscia di 30 per 30 mm e ha una lunghezza di 50 mm. Eseguiamo un foro da 14 mm nel blocco e un foro cieco perpendicolare alla parte anteriore. Limare l'estremità opposta del blocco con una lima per legno e levigare con carta vetrata.
Impugnatura stelo pistone. Ha una forma a U, realizzata in legno 30 x 30 mm e ha una lunghezza di 40 mm. Puoi vedere la sua forma nella foto. Eseguiamo un foro da 14 mm nel blocco sul lato anteriore. Utilizzando una sega con una lama da sega, eseguire due tagli e praticare una fessura in cui si muoverà lo stelo del pistone, utilizzando un trapano e una sega da trichinosi. Pratichiamo un foro per l'asse che collega la manovella all'asta del pistone.
Supporto cilindro. Abbiamo bisogno di due elementi identici. Ritaglia i supporti della tavola di pino da 90 x 100 x 20 mm.
Eccentricità. Da un compensato spesso 4 mm, taglia quattro rettangoli, ciascuno di 40 mm x 25 mm. Facciamo dei fori nei rettangoli con un trapano da 14 mm. Il design dell'eccentrico è mostrato nella foto. Questi fori si trovano lungo l'asse longitudinale, ma sono sfalsati l'uno dall'altro lungo l'asse trasversale di 8 mm. Colleghiamo i rettangoli in due coppie, incollandoli insieme alle loro superfici. Incolla un cilindro lungo 28 mm nei fori interni. Assicurati che le superfici dei rettangoli siano parallele tra loro. La maniglia a leva può aiutarci in questo.
рычагcollegamento del cursore con l'eccentrico. Consiste di tre parti. Il primo è una maniglia a forma di U che include un cursore. Viene praticato un foro nel piano per l'asse lungo il quale esegue un movimento oscillante. Un morsetto eccentrico è incollato all'altra estremità. Questa clip è pieghevole ed è composta da due blocchi di 20×20×50 mm ciascuno. Collegare i blocchi con viti per legno e quindi praticare un foro da 14 mm sul bordo della nervatura per l'asse eccentrico. Perpendicolarmente all'asse in uno dei blocchi eseguiamo un foro cieco con un diametro di 8 mm. Ora possiamo collegare entrambe le parti con un albero con un diametro di 8 mm e una lunghezza di circa 160 mm, ma la distanza tra gli assi di queste parti è importante, che dovrebbe essere di 190 mm.
Assemblaggio a macchina. Utilizzando un bullone, installare il pistone sull'asta del pistone inserita nel telaio del cilindro e praticare un foro all'estremità per l'asse della manovella. Ricorda che il foro deve essere parallelo alla base. Incollare i seguenti elementi di trasmissione della distribuzione al telaio del cilindro (foto a). La successiva prima piastra con quattro fori (foto b), la seconda con due grandi fori (foto c) collega i fori in due coppie. Il prossimo è il terzo piatto (foto d) con quattro fori e mettici sopra il cursore. Le fotografie (foto e ed f) mostrano che il cursore, spostato dall'eccentrico durante il funzionamento, espone in sequenza l'una o l'altra coppia di fori. Incolla le due guide che portano il cursore alla terza piastra dall'alto e dal basso. Attacciamo loro l'ultima piastra con due fori, coprendo il cursore dall'alto (foto d). Incollare il blocco con il foro passante al foro superiore di diametro tale da potervi collegare il tubo di alimentazione dell'aria compressa. Dall'altro lato, il cilindro è chiuso con un coperchio avvitato con diverse viti. Incollare i supporti dell'asse del volano alla base facendo attenzione che siano in linea e paralleli al piano della base. Prima dell'assemblaggio completo, dipingeremo gli elementi e i componenti della macchina con una vernice incolore. Mettiamo la biella sull'asse del volano e la incolliamo esattamente perpendicolarmente ad essa. Inserire l'asse della biella nel secondo foro. Entrambi gli assi devono essere paralleli tra loro. Dall'altro lato della base, incolla due assi per fare da supporto al cilindro. Incolliamo un cilindro completo con un meccanismo di temporizzazione. Dopo aver incollato il cilindro, installare la leva che collega il cursore all'eccentrico. Solo ora possiamo determinare la lunghezza della leva che collega la manovella della biella allo stelo del pistone. Ritaglia correttamente l'albero e incolla le maniglie a forma di U. Colleghiamo questi elementi con assi fatti di chiodi. Il primo tentativo è quello di ruotare manualmente l'asse del volano. Tutte le parti mobili devono muoversi senza eccessiva resistenza. La manovella farà un giro e la bobina dovrebbe reagire con uno spostamento eccentrico.
Il gioco. Lubrificare la macchina con olio dove prevediamo che si verifichi l'attrito. Infine colleghiamo il modello con un cavo al compressore. Dopo aver avviato l'unità e fornito aria compressa nel cilindro, il nostro modello dovrebbe funzionare senza problemi, divertendosi molto al progettista. Eventuali perdite possono essere riparate con la colla di una pistola per colla a caldo o del silicone trasparente, ma questo renderà il nostro modello indelebile. Il fatto che il modello possa essere smontato, ad esempio, per mostrare il movimento di un pistone in un cilindro, è un vantaggio prezioso.
