Motor estacionario
Aínda que a era romántica do vapor xa pasou, botamos de menos os vellos tempos nos que se podían ver vagóns tirados por locomotoras enormes e magníficas, máquinas de vapor acesas que amasaban escombros das estradas ou locomotoras fumegando que traballaban no campo.
Unha única máquina de vapor estacionaria que serve para conducir de forma centralizada, por medio dun sistema de transmisión por correa, todas as máquinas ou teares de fábrica. A súa caldeira queimaba carbón común.Pode ser unha mágoa que non vexamos este tipo de máquinas fóra do museo, pero é posible construír un modelo de madeira dunha máquina estacionaria. к é un gran pracer ter na casa un móbil de madeira así, un dispositivo móbil de traballo. Nesta ocasión imos construír un modelo dunha máquina de vapor sincronizada de diapositivas máis complexa que antes. Para conducir o modelo de madeira, por suposto, utilizaremos aire comprimido dun compresor doméstico en lugar de vapor.
Traballo de máquina de vapor consiste na liberación de vapor de auga comprimida, e no noso caso de aire comprimido, no cilindro, despois dun lado, despois do outro lado do pistón. Isto dá lugar a un movemento de deslizamento variable do pistón, que se transmite a través da biela e o eixe de transmisión ata o volante. A biela converte o movemento alternativo do pistón en movemento de rotación do volante. Conséguese unha revolución do volante en dous tempos do pistón. A distribución do vapor realízase mediante un mecanismo deslizante. O tempo está controlado por unha excéntrica montada no mesmo eixe que o volante e a manivela. O cursor plano pecha e abre as canles de introdución de vapor no cilindro, e ao mesmo tempo permite expulsar o vapor expandido usado.
Ferramentas: Serra Trichinella, folla de serra para metal, taladro eléctrico sobre soporte, broca montada nun banco de traballo, lixadora de cinta, lixadora orbital, dremel con accesorios de madeira, serra caladora eléctrica, pistola de pegamento con cola quente, brocas de carpintería de 8, 11 e 14 mm. Os raspadores ou as limas de madeira tamén poden ser útiles. Para conducir o modelo, utilizaremos un compresor doméstico ou unha aspiradora moi potente, cuxa boquilla bota aire.
Materiais: taboleiro de piñeiro de 100 mm de ancho e 20 mm de grosor, rolos de 14 e 8 mm de diámetro, taboleiro de 20 x 20 mm, taboleiro de 30 x 30 mm, taboleiro de 60 x 8 mm, madeira contrachapada de 4 e 10 mm de grosor. Parafusos para madeira, cravos de 20 e 40 mm. Verniz transparente en spray. Graxa de silicona ou aceite de máquina.
Base da máquina. Mide 450 x 200 x 20 mm. Farémolo a partir de dous anacos de táboas de piñeiro e pegámolos con lados máis longos, ou dunha peza de madeira contrachapada. Calquera irregularidade no taboleiro e os lugares que quedan despois de cortar deben alisarse ben con papel de lixa.
Soporte do eixe do volante. Está formado por unha táboa vertical e unha barra que o cubre desde arriba. Un buraco para un eixe de madeira está perforado no punto de contacto das súas superficies despois de que se atornillen. Necesitamos dous conxuntos de elementos idénticos. Cortamos soportes dunha táboa de piñeiro cunhas dimensións de 150 por 100 por 20 mm e carrís cunha sección de 20 por 20 e unha lonxitude de 150 mm. Nos carrís, a unha distancia de 20 mm dos bordos, perfore buratos de 3 mm de diámetro e escariámolo cunha broca de 8 mm para que as cabezas dos parafusos poidan esconderse facilmente. Tamén realizamos orificios de 3 mm de diámetro nas táboas da parte frontal para poder atornillar as táboas. No punto de contacto cunha broca de 14 mm, perforamos buratos para o eixe do volante. Ambos elementos son coidadosamente procesados con papel de lixa, preferiblemente unha lixadora orbital. Ademais, non esquezas limpar os buratos para o eixe de madeira do rolo con papel de lixa enrolado nun rolo. O eixe debe xirar cunha resistencia mínima. Os soportes creados deste xeito son desmontados e recubertos cun verniz incoloro.
Volante. Comezaremos debuxando unha estrutura circular en papel normal.O noso volante ten un diámetro total de 200 mm e seis raios. Crearanse de tal xeito que debuxaremos seis rectángulos sobre o círculo, xirados 60 graos con respecto ao eixe do círculo. Comecemos debuxando un círculo cun diámetro de 130 mm, despois denotamos os raios cun espesor de 15 mm.. Nas esquinas dos triángulos resultantes, debuxa círculos cun diámetro de 11 mm. Coloque o papel coa estrutura do círculo debuxada sobre a madeira compensada e primeiro marque os centros de todos os círculos pequenos e o centro do círculo cun perforador. Estas sangrías garantirán a precisión da perforación. Debuxa un círculo, un cubo e unha roda onde os raios rematan nun par de pinzas, xusto sobre a madeira contrachapada. Perforamos todas as esquinas dos triángulos cunha broca cun diámetro de 11 mm. Cun lapis, marca os lugares da madeira contrachapada que deben estar baleiros. Isto evitaranos cometer erros. Cunha serra de calar eléctrica ou tricoma podemos cortar o exceso de material previamente marcado do volante, grazas ao cal conseguimos unhas eficaces agullas de tricotar. Cunha lima ou un cortador cilíndrico, unha peladora e despois cun dremel, aliñamos as posibles imprecisións e biselamos os bordos dos raios.
Llanta do volante. Necesitaremos dúas llantas idénticas, que pegaremos a ambos os dous lados do volante. Tamén os cortaremos en contrachapado de 10 mm de grosor. As rodas teñen un diámetro exterior de 200 mm. Sobre madeira contrachapada debuxámolas cun compás e recortámolas cun rompecabezas. Despois debuxamos un círculo de 130 mm de diámetro coaxialmente e recortamos o seu centro. Este será o bordo do volante, é dicir, o seu bordo. A coroa debe aumentar a inercia da roda xiratoria co seu peso. Usando cola wikol, cubrimos o volante, é dicir. o de agullas de tecer, coroas por ambos lados. Perfora un burato de 6 mm no centro do volante para inserir un parafuso M6 no centro. Así, obtemos un eixe de rotación improvisado da roda. Despois de instalar este parafuso como eixe da roda na broca, procesamos rapidamente a roda xiratoria, primeiro con papel de lixa 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 lisos e, despois de procesala no noso pseudotorno, debe xirar suavemente, sen impactos laterais. Este é un criterio moi importante para a calidade do volante. Cando se alcance este obxectivo, retire o parafuso provisional e perfore un burato para o eixe cun diámetro de 14 mm.
Cilindro da máquina. Feito en madeira contrachapada de 10 mm. Comezaremos cunha parte superior e inferior de 140 mm x 60 mm e unha parte traseira e frontal de 60 mm x 60 mm. Realiza buracos de 14 mm de diámetro no centro destes cadrados. Pegamos estes elementos con cola quente dunha pistola de pegamento, creando así unha especie de marco de cilindro. As pezas que se van unir deben ser perpendiculares e paralelas entre si, polo que ao encolar, empregar un cadrado de montaxe e mantelas en posición ata que se endureza o adhesivo. O rolo que servirá de varilla do pistón está ben inserido nos orificios da parte traseira e dianteira ao pegar. O futuro correcto funcionamento do modelo depende da precisión deste pegado.
Pistón. Feito en madeira contrachapada de 10 mm de espesor, ten unhas dimensións de 60 por 60 mm. Lixa os bordos do cadrado con papel de lixa fino e chaflán as paredes. Perforar un burato de 14 mm no pistón para a varilla do pistón. Un orificio cun diámetro de 3 mm está perforado perpendicularmente na parte superior do pistón para un parafuso que fixa o pistón á varilla do pistón. Fai un burato cunha broca de 8 mm para ocultar a cabeza do parafuso. O parafuso pasa pola varilla do pistón mantendo o pistón no seu lugar.
varilla de pistón. Cortar un cilindro cun diámetro de 14 mm. A súa lonxitude é de 280 mm. Poñemos o pistón na varilla do pistón e instalámolo no marco do pistón. Non obstante, primeiro determinamos a posición do pistón en relación á varilla do pistón. O pistón moverase 80 mm. Ao deslizar, non debe chegar aos bordos dos portos de entrada e saída do pistón, e en posición neutra debe estar no centro do cilindro e a varilla do pistón non debe caer pola parte dianteira do cilindro. Cando atopamos este lugar, marcamos cun lapis a posición do pistón en relación ao vástago e finalmente perforamos nel un burato de 3 mm de diámetro.
Distribución. Esta é a parte máis difícil do noso coche. Necesitamos recrear os condutos de aire do compresor ao cilindro, dun lado ao outro do pistón e despois do aire de escape do cilindro. Faremos estas canles a partir de varias capas de contrachapado de 4 mm de espesor. A cronometraxe consta de cinco placas de 140 por 80 mm. En cada placa córtanse buratos segundo as figuras que aparecen na foto. Comezamos debuxando en papel os detalles que necesitamos e recortamos todos os detalles. Debuxamos patróns de tellas cun rotulador sobre madeira contrachapada, dispoñéndoos de forma que non desperdicien material e, ao mesmo tempo, teñan a menor man de obra posible á hora de serrar. Marque coidadosamente os lugares marcados para os buracos auxiliares e recorte as formas correspondentes cunha serra de calar ou base. Ao final, aliñamos todo e limpamos con papel de lixa.
Cremallera. Esta é unha táboa de madeira compensada da mesma forma que na foto. En primeiro lugar, fai buratos e córtaos cunha serra de calar. O resto do material pódese cortar cunha serra tricoma ou eliminalo cun cortador cilíndrico cónico ou dremel. No lado dereito do control deslizante hai un orificio cun diámetro de 3 mm, no que se situará o eixe do mango da panca excéntrica.
Guías de diapositivas. O control deslizante funciona entre dous patíns, as guías inferior e superior. Farémolas de contrachapado ou lamas de 4 mm de grosor e 140 mm de lonxitude. Pega as guías con cola Vicol á seguinte placa de temporización correspondente.
Biela. Cortarémolo de forma tradicional, como na foto. A distancia entre os eixes dos buratos cun diámetro de 14 mm é importante. Debe ser de 40 mm.
Manivela. Está feita a partir dunha tira de 30 por 30 mm e ten unha lonxitude de 50 mm. Perforamos un burato de 14 mm no bloque e un burato cego perpendicular á fronte. Lima o extremo oposto do bloque cunha lima de madeira e lixa con papel de lixa.
Empuñadura de varilla de pistón. Ten forma de U, de madeira de 30 por 30 mm e ten unha lonxitude de 40 mm. Podedes ver a súa forma na foto. Perforamos un burato de 14 mm no bloque na parte frontal. Usando unha serra con folla de serra, fai dous cortes e fai unha ranura na que se moverá o vástago, utilizando unha broca e unha serra de triquinosis. Perforamos un burato para o eixe que conecta a manivela coa varilla do pistón.
Soporte de cilindro. Necesitamos dous elementos idénticos. Recorta os soportes das táboas de piñeiro de 90 x 100 x 20 mm.
Excentricidade. De madeira contrachapada de 4 mm de grosor, corta catro rectángulos, cada un de 40 mm x 25 mm. Perforamos buratos nos rectángulos cunha broca de 14 mm. O deseño do excéntrico móstrase na foto. Estes orificios están situados ao longo do eixe lonxitudinal, pero están desfasados uns dos outros ao longo do eixe transversal en 8 mm. Conectamos os rectángulos en dous pares, pegándoos coas súas superficies. Pega un cilindro de 28 mm de lonxitude nos orificios interiores. Asegúrese de que as superficies dos rectángulos sexan paralelas entre si. O mango da panca pode axudarnos con isto.
brazo de pancaconexión do cursor co excéntrico. Consta de tres partes. O primeiro é un asa en forma de U que inclúe un control deslizante. Perforarase un burato no plano para o eixe ao longo do cal realiza un movemento de balance. Unha abrazadeira excéntrica está pegada ao outro extremo. Este clip é plegable e consta de dous bloques de 20×20×50 mm cada un. Conecte os bloques con parafusos para madeira e despois perfore un burato de 14 mm no bordo da costela para o eixe excéntrico. Perpendicularmente ao eixe nun dos bloques perforamos un burato cego cun diámetro de 8 mm. Agora podemos conectar ambas as pezas cun eixe cun diámetro de 8 mm e unha lonxitude duns 160 mm, pero a distancia entre os eixes destas pezas é importante, que debe ser de 190 mm.
Montaxe da máquina. Usando un parafuso, instale o pistón na varilla do pistón inserida no cadro do cilindro e perfore un burato no extremo para o eixe da manivela. Lembra que o burato debe ser paralelo á base. Pega os seguintes elementos de accionamento da sincronización ao cadro do cilindro (foto a). A seguinte primeira placa con catro buratos (foto b), a segunda con dous buratos grandes (foto c) conecta os buratos en dous pares. A seguinte é a terceira placa (foto d) con catro buratos e colocar nela o control deslizante. As fotografías (foto e e f) mostran que o control deslizante, desprazado pola excéntrica durante o funcionamento, expón secuencialmente un ou outro par de buratos. Pega as dúas guías que conducen o control deslizante á terceira placa desde a parte superior e inferior. Atapámoslles a última placa con dous buratos, cubrindo o control deslizante desde arriba (foto d). Pega o bloque co orificio pasante ao orificio superior dun diámetro tal que poidas conectar a mangueira de subministración de aire comprimido. Por outro lado, o cilindro péchase cunha tapa atornillada con varios parafusos. 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. No outro lado da base, pega dúas táboas para facer un soporte para o cilindro. Pegámoslles un cilindro completo cun mecanismo de temporización. Despois de pegar o cilindro, instale a panca que conecta o control deslizante coa excéntrica. Só agora podemos determinar a lonxitude da panca que conecta a manivela da biela coa varilla do pistón. Recorta correctamente o eixe e pega as asas en forma de U. Conectamos estes elementos con eixes feitos de cravos. O primeiro intento é facer xirar o eixe do volante coa man. Todas as partes móbiles deben moverse sen unha resistencia indebida. A manivela dará unha volta e a bobina debería reaccionar cun desprazamento excéntrico.
O xogo. Lubrique a máquina con aceite onde esperamos que se produza fricción. Finalmente, conectamos o modelo cun cable ao compresor. Despois de iniciar a unidade e de subministrar aire comprimido ao cilindro, o noso modelo debería funcionar sen problemas, dándolle moita diversión ao deseñador. Calquera fuga pódese reparar con cola dunha pistola de cola quente ou silicona transparente, pero isto fará que o noso modelo sexa indeleble. O feito de que o modelo se poida desmontar, por exemplo, para mostrar o movemento dun pistón nun cilindro, é unha vantaxe valiosa.
