máquina de vapor de madeira

As primeiras máquinas de vapor con cilindro oscilante móbil creáronse no século XIX e empregáronse para impulsar pequenos barcos de vapor. As súas vantaxes inclúen a simplicidade de construción. Por suposto, aquelas máquinas de vapor non eran de madeira, senón de metal. Tiñan poucas pezas, non se avariaban e eran baratas de fabricar. Realizáronse nunha versión horizontal ou vertical para que non ocupasen moito espazo na nave. Estes tipos de máquinas de vapor tamén se producían como miniaturas de traballo. Eran xoguetes politécnicos a vapor.

A simplicidade do deseño da máquina de vapor de cilindro oscilante é a súa gran vantaxe, e podemos estar tentados a facer un modelo deste tipo con madeira. Certamente queremos que o noso modelo funcione e non só quede parado. É alcanzable. Non obstante, non o conduciremos con vapor quente, senón con aire frío común, preferentemente dun compresor doméstico ou, por exemplo, dunha aspiradora. A madeira é un material interesante e fácil de traballar, polo que podes recrear nel o mecanismo dunha máquina de vapor. Xa que ao construír o noso modelo, proporcionamos a parte dividida lateral do cilindro, grazas a isto podemos ver como funciona o pistón e como se move o cilindro en relación aos orificios de sincronización. Suxiro que te poñas a traballar inmediatamente.

Funcionamento da máquina vapor cun cilindro balanceo. Podemos analizalos para foto 1 nunha serie de fotografías sinaladas de a a f.

1. O vapor entra no cilindro pola entrada e empurra o pistón.
2. O pistón fai xirar o volante a través da varilla do pistón e da manivela da biela.
3. O cilindro cambia de posición, mentres o pistón se move, pecha a entrada e abre a saída do vapor.
4. O pistón, impulsado pola inercia do volante acelerador, empuxa o vapor de escape por este orificio e o ciclo comeza de novo.
5. O cilindro cambia de posición e ábrese a entrada.
6. O vapor comprimido pasa de novo pola entrada e empurra o pistón.

Ferramentas: Taladro eléctrico sobre soporte, taladro unido a un banco de traballo, lixadora de cinta, amoladora vibratoria, dremel con puntas para carpintería, serrucho, máquina encoladora con cola quente, troquel M3 con portabrocas, broca de carpintería de 14 milímetros. Utilizaremos un compresor ou unha aspiradora para conducir o modelo.

Materiais: taboleiro de piñeiro de 100 por 20 milímetros de ancho, rolo de 14 milímetros de diámetro, taboleiro de 20 por 20 milímetros, taboleiro de 30 por 30 milímetros, taboleiro de 60 por 8 milímetros, madeira contrachapada de 10 milímetros de grosor. Graxa de silicona ou aceite para máquinas, un cravo cun diámetro de 3 milímetros e unha lonxitude de 60 milímetros, un resorte forte, unha porca cunha arandela M3. Verniz transparente nunha lata de aerosol para vernizar madeira.

Base da máquina. Farémolo a partir dun taboleiro de 500 por 100 por 20 milímetros. Antes de pintar, é bo nivelar todas as irregularidades do taboleiro e os lugares que quedan despois de cortar con papel de lixa.

Soporte volante. Cortámola nunha táboa de piñeiro de 150 por 100 por 20 milímetros. Necesitamos dous elementos idénticos. Despois de redondear cun moedor de cinta, lixa 40 ao longo dos bordos superiores nos arcos e procesar con papel de lixa fino nos soportes, perforar buratos cun diámetro de 14 milímetros nos lugares como se mostra na fig. foto 2. A altura do carro entre a base e o eixe debe ser maior que o raio do volante.

Llanta do volante. Recortarémolo en madeira contrachapada de 10 milímetros de espesor. A roda ten un diámetro de 180 milímetros. Debuxa dous círculos idénticos na madeira contrachapada cunha pinza e córtaos cun rompecabezas. No primeiro círculo, debuxa coaxialmente un círculo cun diámetro de 130 milímetros e corta o seu centro. Este será o bordo do volante, é dicir, o seu bordo. Unha coroa de flores para aumentar a inercia dunha roda que xira.

Volante. O noso volante ten cinco raios. Crearanse de xeito que debuxaremos cinco triángulos sobre a roda con bordos redondeados e xirados 72 graos en relación ao eixe da roda. Comezamos debuxando un círculo de 120 milímetros de diámetro en papel, seguido de agullas de tricotar de 15 milímetros de grosor e círculos nas esquinas dos triángulos resultantes. Podes velo en foto 3. i 4., onde se mostra o deseño da roda. Poñemos o papel sobre os círculos recortados e marcamos o centro de todos os círculos pequenos cunha perforadora. Isto garantirá a precisión da perforación. Perforamos todas as esquinas dos triángulos cunha broca cun diámetro de 14 milímetros. Dado que un taladro de lámina pode estragar a madeira contrachapada, recoméndase que só perfore a metade do grosor da madeira contrachapada, que despois voltee o material e termine de perforar. Unha broca plana deste diámetro remata cun pequeno eixe sobresaínte que nos permitirá localizar con precisión o centro do burato perforado no outro lado da madeira contrachapada. Reflexionando sobre a superioridade das brocas cilíndricas de carpinteiro sobre a carpintaría plana, cortaremos o material innecesario restante do volante cunha serra de calar eléctrica para obter agullas de tecer eficaces. Dremel compensa calquera imprecisión e redondea os bordos dos raios. Pega o círculo da coroa con cola vicola. Perforamos no centro un burato de 6 milímetros de diámetro para introducir no centro un parafuso M6, obtendo así un eixe de xiro aproximado da roda. Despois de instalar o parafuso como eixe da roda na broca, procesamos a roda que xira rapidamente, primeiro con papel de lixa de gran groso e despois con papel de lixa fino. Aconséllolle que cambie a dirección de rotación da broca para que o parafuso da roda non se solte. A roda debe ter bordos uniformes e xirar uniformemente despois do procesamento, sen golpear o lado. Cando se consiga, desmontamos o parafuso provisional e perforamos un burato para o eixe obxectivo cun diámetro de 14 milímetros.

Biela. Recortarémolo en madeira contrachapada de 10 milímetros de espesor. Para facilitar o traballo, suxiro comezar perforando dous orificios de 14 mm separados 38 mm e despois cortar a forma clásica final, como se mostra en foto 5.

Aquí está o volante. Está feito dun eixe cun diámetro de 14 milímetros e unha lonxitude de 190 milímetros.

Aquí está a biela. Está cortado dun eixe cun diámetro de 14 milímetros e unha lonxitude de 80 milímetros.

Cilindro. Recortarémolo en madeira contrachapada de 10 milímetros de espesor. Consta de cinco elementos. Dous deles miden 140 por 60 milímetros e son as paredes laterais do cilindro. Parte inferior e superior 140 por 80 milímetros. A parte inferior do cilindro mide 60 por 60 e ten un grosor de 15 milímetros. Estas partes móstranse en foto 6. Pegamos a parte inferior e os lados do cilindro con cola trenzada. Unha das condicións para o correcto funcionamento do modelo é a perpendicularidade do pegado das paredes e do fondo. Perforar os parafusos na parte superior da tapa do cilindro. Perforamos buratos cunha broca de 3 mm para que caian no centro do grosor da parede do cilindro. Perfora un pouco na tapa cun taladro de 8 mm para que as cabezas dos parafusos poidan ocultarse.

Pistón. As súas dimensións son de 60 por 60 por 30 milímetros. No pistón, perforamos un buraco cego central cun diámetro de 14 milímetros ata unha profundidade de 20 milímetros. Introduciremos nela a varilla do pistón.

Vara de pistón. Está feito dun eixe cun diámetro de 14 milímetros e unha lonxitude de 320 milímetros. A biela remata nun lado cun pistón, e no outro lado cun gancho no eixe da manivela da biela.

Eixo de biela. Farémola a partir dunha barra cunha sección de 30 por 30 e unha lonxitude de 40 milímetros. Perforamos un burato de 14 mm no bloque e un segundo buraco cego perpendicular a el. Pegaremos o outro extremo libre da varilla do pistón neste orificio. Limpar o interior do orificio pasante e lixalo con papel de lixa fino enrolado nun tubo. O eixe da biela xirará no orificio e queremos reducir a fricción nese punto. Finalmente, o mango está redondeado e rematado cunha lima de madeira ou unha lixadora de cinta.

Soporte de temporización. Cortarémolo nunha táboa de piñeiro de 150 por 100 por 20. Despois de lixar o soporte, fai tres buratos nos lugares como se mostra na imaxe. O primeiro orificio cun diámetro de 3 mm para o eixe de temporización. Os outros dous son a entrada e saída de aire do cilindro. O punto de perforación dos tres móstrase en foto 7. Ao cambiar as dimensións das pezas da máquina, os lugares de perforación deben atoparse empíricamente montando previamente a máquina e determinando as posicións superior e inferior do cilindro, é dicir, a localización do orificio perforado no cilindro. O lugar onde funcionará o tempo está lixado cunha lixadora orbital con papel fino. Debe ser uniforme e moi suave.

Eixo de distribución oscilante. Despunta o extremo dun cravo de 60 mm de lonxitude e redondea cunha lima ou moedor. Usando unha matriz M3, corta o seu extremo duns 10 milímetros de lonxitude. Para iso, escolla un resorte forte, porca M3 e arandela.

Distribución. Farémolo a partir dunha tira de 140 por 60 por 8 milímetros. Nesta parte do modelo fanse dous buratos. O primeiro ten 3 milímetros de diámetro. Poñerémoslle un cravo, que é o eixe de rotación do cilindro. Recorda perforar este burato de forma que a cabeza do prego estea completamente empotrada na madeira e non sobresaia por enriba da súa superficie. Este é un momento moi importante no noso traballo, que afecta ao correcto funcionamento do modelo. O segundo orificio de 10 mm de diámetro é a entrada / saída de aire. Dependendo da posición do cilindro en relación cos orificios do soporte de sincronización, o aire entrará no pistón, empuxándoo e despois será expulsado polo pistón na dirección oposta. Pega o tempo co cravo pegado que actúa como eixe para a superficie do cilindro. O eixe non debe tambalearse e debe estar perpendicular á superficie. Finalmente, perfore un burato no cilindro usando a localización do burato na tarxeta de tempo. Todas as irregularidades da madeira, onde estará en contacto co soporte de temporización, son lixadas cunha lixadora orbital con lixa fina.

Montaxe da máquina. Pega os soportes do eixe do volante á base, tendo coidado de que estean en liña e paralelos ao plano da base. Antes da montaxe completa, pintaremos os elementos e compoñentes da máquina cun verniz incoloro. Colocamos a biela no eixe do volante e pegámola exactamente perpendicularmente a ela. Insira o eixe da biela no segundo burato. Ambos eixes deben ser paralelos entre si. Pega os aneis de reforzo de madeira ao volante. No anel exterior, introduza un parafuso para madeira no orificio que fixa o volante ao eixe do volante. No outro lado da base, pega o soporte do cilindro. Lubrique todas as pezas de madeira que se moverán e entrarán en contacto entre si con graxa de silicona ou aceite para máquinas. A silicona debe ser lixeiramente pulida para minimizar a fricción. Disto dependerá o correcto funcionamento da máquina. O cilindro está montado no carro de xeito que o seu eixe sobresaia máis aló do tempo. Podes velo en foto 8. Poñer o resorte no cravo que sobresae máis aló do soporte, despois a arandela e asegurar o conxunto cunha porca. O cilindro, presionado por un resorte, debe moverse lixeiramente sobre o seu eixe. Poñemos o pistón no seu lugar no cilindro e colocamos o extremo da varilla no eixe da biela. Colocamos a tapa do cilindro e suxeitamos con parafusos para madeira. Lubrique todas as partes cooperantes do mecanismo, especialmente o cilindro e o pistón, con aceite de máquina. Non nos arrepintemos da graxa. A roda que se move coa man debe xirar sen ningunha resistencia sentida, e a biela debe transferir o movemento ao pistón e ao cilindro. Foto 9. Insira o extremo da mangueira do compresor na entrada e acéndea. Xire a roda e o aire comprimido moverá o pistón e o volante comezará a xirar. O punto crítico do noso modelo é o contacto entre a placa de distribución e o seu estator. A menos que a maior parte do aire escape deste xeito, un coche deseñado correctamente debería moverse con facilidade, dando moita diversión aos entusiastas do bricolaxe. A causa do mal funcionamento pode ser un resorte demasiado débil. Despois dun tempo, o aceite enchoupa na madeira e a fricción faise demasiado. Tamén explica por que a xente non construía máquinas de vapor con madeira. Non obstante, o motor de madeira é moi eficiente e o coñecemento de como funciona o cilindro oscilante nunha máquina de vapor tan sinxela permanece durante moito tempo.

máquina de vapor de madeira