Móbil lixeiro

Coñecendo o principio de construír un motor Stirling e ter varias caixas de pomada, anacos de arame e unha luva ou cilindro flexibles desbotables na nosa casa, podemos converternos en propietarios dun modelo de escritorio que funcione.

1. Maqueta dun motor impulsado pola calor do té quente

Utilizaremos a calor do té quente ou do café nun vaso para arrancar este motor. Ou un quentador de bebidas especial conectado ao ordenador no que estamos a traballar mediante un conector USB. En todo caso, a montaxe do móbil daranos moita diversión, en canto comece a funcionar tranquilamente, xirando o volante prateado. Creo que soa o suficientemente alentador como para poñerse a traballar inmediatamente.

Deseño do motor. O gas de traballo, e no noso caso o aire, quéntase baixo o pistón de mestura principal. O aire quentado experimenta un aumento da presión e empurra o pistón de traballo cara arriba, transfiríndolle a súa enerxía. Vira ao mesmo tempo cigüeñal. A continuación, o pistón move o gas de traballo a unha zona de arrefriamento por riba do pistón, onde o volume de gas se reduce para atraer o pistón de traballo. O aire enche o espazo de traballo que remata co cilindro, e o cigüeñal segue xirando, impulsado polo segundo brazo da manivela do pequeno pistón. Os pistóns están conectados por un cigüeñal de tal xeito que o pistón do cilindro quente está por diante do pistón do cilindro frío en 1/4 de carreira. Móstrase na fig. un.

O motor de Stirling produce enerxía mecánica mediante as diferenzas de temperatura. O modelo de fábrica produce menos ruído que as máquinas de vapor ou de combustión interna. Non require o uso de volantes grandes para mellorar a suavidade da rotación. Non obstante, as súas vantaxes non superaron as desvantaxes e, finalmente, non chegou a ser tan estendido como os modelos de vapor. Anteriormente, os motores Stirling usábanse para bombear auga e impulsar pequenos barcos. Co paso do tempo, foron substituídos por motores de combustión interna e motores eléctricos fiables que só necesitaban electricidade para funcionar.

Materiais: dúas caixas, por exemplo, para ungüento de cabalo, de 80 mm de alto e 100 mm de diámetro (igual ou máis ou menos as mesmas dimensións), tubo de comprimidos multivitamínicos, luva de goma ou de silicona desbotable, styrodur ou poliestireno, tétrico, i.e. lazo de plástico flexible con cremallera e piñón, tres placas dun disco de ordenador antigo, un fío cun diámetro de 1,5 ou 2 mm, illamento termorretráctil cun valor de contracción correspondente ao diámetro do fío, catro porcas para bolsas de leite ou similar ( 2).

2. Materiais para a montaxe do modelo

3. Styrodur é o material elixido para o émbolo.

Ferramentas: pistola de pegamento en quente, pegamento máxico, alicates, alicates para dobrar arame de precisión, coitelo, dremel con disco de corte de chapa e puntas para traballos finos, serrar, lixar e perforar. Tamén será útil un taladro nun soporte, que proporcionará a necesaria perpendicularidade dos orificios con respecto á superficie do pistón, e un tornillo de banco.

4. O orificio para o dedo debe ser perpendicular á superficie do futuro pistón.

5. O alfinete mídese e acúrtase polo grosor do material, é dicir. á altura do pistón

Carcasa do motor - e ao mesmo tempo o cilindro no que traballa o pistón mesturador - faremos unha gran caixa de 80 mm de alto e 100 mm de diámetro. Usando un dremel cunha broca, fai un burato cun diámetro de 1,5 mm ou o mesmo que o teu fío no centro da parte inferior da caixa. É unha boa idea facer un burato, por exemplo co vástago dun compás, antes de perforar, o que facilitará a perforación precisa. Coloque o tubo da pílula na superficie inferior, simétrica entre o bordo e o centro, e debuxa un círculo cun rotulador. Cortar cun dremel cun disco de corte, e despois alisar con papel de lixa nun rolo.

6. Introdúceo no burato

7. Cortar o círculo do pistón cun coitelo ou unha bola

Pistón. Fabricado en poliestireno o poliestireno. Non obstante, o primeiro material, duro e finamente espumado (3) é máis adecuado. Cortámolo cun coitelo ou cunha serra para metales, en forma de círculo algo máis grande que o diámetro da nosa caixa de ungüentos. No centro do círculo, perforamos un buraco cun diámetro de 8 mm, como un perno de moble. O burato débese perforar exactamente perpendicularmente á superficie da placa e, polo tanto, debemos utilizar unha broca sobre un soporte (4). Usando Wicol ou pegamento máxico, pega o pasador dos mobles (5, 6) no burato. Primeiro debe acurtarse a unha altura igual ao grosor do pistón. Cando a cola estea seca, coloca a pata do compás no centro do alfinete e debuxa un círculo co diámetro do cilindro, é dicir. a nosa caixa de ungüentos (7). No lugar onde xa temos un centro designado, perforamos un burato cun diámetro de 1,5 mm. Aquí tamén debes usar un taladro de banco nun trípode (8). Finalmente, un simple cravo cun diámetro de 1,5 mm é coidadosamente martelado no burato. Este será o eixe de rotación porque o noso pistón necesita rodar con precisión. Usa unhas pinzas para cortar o exceso de cabeza do cravo. Fixamos o eixe co noso material para o émbolo ao portabrocas ou dremel. A velocidade incluída non debe ser demasiado alta. O styrodur xiratorio é primeiro procesado coidadosamente con papel de lixa groso. Temos que darlle forma redonda (9). Só entón con papel fino logramos tal tamaño de pistón que cabe dentro da caixa, é dicir. cilindro do motor (10).

8. Fai un burato no pasador para a varilla do pistón

9. O émbolo instalado no taladro é procesado con papel de lixa

Segundo cilindro de traballo. Este será máis pequeno e a membrana dunha luva ou un globo de goma fará o papel dun cilindro. Dun tubo multivitamínico, corta un fragmento de 35 mm. Este elemento está firmemente pegado á carcasa do motor sobre o orificio cortado usando cola quente.

10. O pistón mecanizado debe encaixar no cilindro

Soporte do cigüeñal. Farémola doutra caixa de ungüentos do mesmo tamaño. Comezamos recortando un modelo de papel. Utilizarémolo para indicar a posición dos orificios nos que xirará o cigüeñal. Debuxa un modelo na caixa de pomada cun rotulador fino impermeable (11, 12). A posición dos buratos é importante e deben estar exactamente opostos uns dos outros. Usando un dremel cun disco de corte, corta a forma do soporte no lateral da caixa. Na parte inferior cortamos un círculo cun diámetro de 10 mm menos que o fondo. Todo é coidadosamente procesado con papel de lixa. Pega o soporte acabado na parte superior do cilindro (13, 14).

13. Coida a estanqueidade completa ao pegar o globo

Cigüeñal. Dobrarémolo a partir dun fío de 2 mm de grosor. A forma da curva pódese ver na figura 1. Lembre que a manivela do eixe máis pequena forma un ángulo recto coa manivela máis grande (16-19). Iso é o que é unha vantaxe de XNUMX/XNUMX quendas.

15. Elementos de suxeición do revestimento elástico

Volante. Fíxose a partir de tres discos de prata dun vello disco desmontado (21). Poñemos os discos na tapa da bolsa de leite, escollendo o seu diámetro. No centro realizamos un burato cun diámetro de 1,5 mm, marcando previamente o centro coa pata dun compás. A perforación do centro é moi importante para o correcto funcionamento do modelo. A segunda, a mesma pero máis grande tapa, tamén perforada no centro, está pegada con cola quente á superficie do disco do volante. Suxiro inserir un anaco de fío a través dos dous orificios dos tapóns e asegurarse de que este eixe sexa perpendicular á superficie da roda. Ao pegar, o pegamento quente daranos tempo para facer os axustes necesarios.

16. Cigüeñal e manivela

18. Cigüeñal e manivelas da máquina

19. Instalación de casco elástico con manivela

Montaxe e posta en marcha do modelo (20). Pega un anaco de tubo multivitamínico de 35 mm ao aire superior. Este será o cilindro escravo. Pegue o soporte do eixe á carcasa. Coloque a manivela do cilindro e as seccións termocontraíbles no cigüeñal. Insira o pistón desde abaixo, acurta o seu vástago e conéctese á manivela cun tubo illante térmico. A varilla do pistón que opera no corpo da máquina está selada con graxa. Poñemos pezas curtas de illamento termocontraíble no cigüeñal. Cando se quenta, a súa tarefa é manter as manivelas na posición correcta no cigüeñal. Durante a rotación, evitarán que se deslicen polo eixe. Coloque a tapa na parte inferior da caixa. Coloque o volante ao cigüeñal con cola. O cilindro de traballo está selado de forma solta por unha membrana cunha mango de arame conectado. Coloque un diafragma sen carga na parte superior (22) cunha varilla. A manivela do cilindro de traballo, xirando o cigüeñal, debe levantar libremente a goma no punto máis alto de rotación do eixe. O eixe debe xirar suavemente e o máis sinxelo posible, e os elementos interconectados do modelo traballan xuntos para xirar o volante. No outro extremo do eixe poñemos -fixando con cola quente- os un ou dous tapóns restantes das bolsas de leite.

Despois dos axustes necesarios (23) e eliminando o exceso de resistencia á fricción, o noso motor está listo. Poñer un vaso de té quente. A súa calor debería ser suficiente para quentar o aire na cámara inferior e facer que o modelo se mova. Despois de esperar a que o aire do cilindro se quente, xira o volante. O coche debería comezar a moverse. Se o motor non arranca, teremos que facer axustes ata que teñamos éxito. O noso modelo do motor Stirling non é moi eficiente, pero funciona o suficiente como para divertirnos moito.

22. O diafragma está unido á cámara cunha varilla.

23. As normas pertinentes están á espera de que o modelo estea listo.