Lekki telefon komórkowy

Znając zasadę budowy silnika Stirlinga i mając w swoim domowym zapasie kilka pudełek maści, kawałki drutu oraz elastyczną jednorazową rękawiczkę lub cylinder, możemy stać się posiadaczami działającego modelu biurkowego.

1. Model silnika zasilany ciepłem gorącej herbaty

Do uruchomienia tego silnika wykorzystamy ciepło gorącej herbaty lub kawy w szklance. Lub specjalny podgrzewacz do napojów, podłączany do komputera, na którym pracujemy, za pomocą złącza USB. W każdym razie składanie telefonu sprawi nam wiele przyjemności, gdy zacznie on cicho pracować, kręcąc srebrnym kołem zamachowym. Myślę, że brzmi to wystarczająco zachęcająco, aby natychmiast zacząć.

Konstrukcja silnika. Pod głównym tłokiem mieszającym podgrzewany jest gaz roboczy, czyli w naszym przypadku powietrze. Ogrzane powietrze ulega wzrostowi ciśnienia i wypycha tłok roboczy do góry, przekazując mu swoją energię. Jednocześnie się odwraca wał korbowy. Tłok następnie przemieszcza gaz roboczy do strefy chłodzenia nad tłokiem, gdzie objętość gazu jest zmniejszana w celu wycofania tłoka roboczego. Powietrze wypełnia przestrzeń roboczą kończącą się w balonie, a wał korbowy nadal się obraca, napędzany drugim ramieniem korby małego tłoka. Tłoki są połączone wałem korbowym w taki sposób, że tłok w gorącym cylindrze wyprzedza tłok w zimnym cylindrze o 1/4 skoku. Pokazano to na ryc. 1.

Silnik Stirlinga wytwarza energię mechaniczną wykorzystując różnicę temperatur. Model fabryczny wytwarza mniej hałasu niż silniki parowe lub spalinowe. Nie wymaga dużych kół zamachowych, aby poprawić płynność obrotu. Jednak jego zalety nie przeważyły nad wadami i ostatecznie nie był tak powszechny jak modele parowe. W przeszłości silniki Stirlinga były używane do pompowania wody i napędzania małych łodzi. Z biegiem czasu zastąpiono je silnikami spalinowymi i niezawodnymi silnikami elektrycznymi, które do działania potrzebowały jedynie prądu.

Materiały: dwa pudełka np. na maść dla konia o wysokości 80 mm i średnicy 100 mm (takie same lub mniej więcej takie same wymiary), tubka tabletek multiwitaminowych, rękawiczka gumowa lub jednorazowa silikonowa, styrodur lub styropian, tetric, tj. giętka obejma plastikowa z mechanizmem zębatkowym, trzy płytki ze starego dysku komputerowego, drut o średnicy 1,5 lub 2 mm, izolacja termokurczliwa o wielkości skurczu odpowiadającej średnicy drutu, cztery nakrętki z kartonu po mleku lub podobny (2).

2. Materiały do montażu modelu

3. Materiałem wybranym na tłok jest styrodur.

Narzędzia: pistolet do klejenia na gorąco, klej magiczny, szczypce, szczypce do precyzyjnego gięcia drutu, nóż, dremel z tarczą do cięcia blachy i końcówkami do precyzyjnej obróbki, piłowania, szlifowania i wiercenia. Przyda się także wiertarka na stojaku, która zapewni niezbędną prostopadłość otworów względem powierzchni tłoka oraz imadło.

4. Otwór na sworzeń powinien być prostopadły do powierzchni przyszłego tłoka.

5. Szpilkę mierzy się i skraca o grubość materiału tj. do wysokości tłoka

Obudowa silnika - a jednocześnie cylinder, w którym pracuje tłok mieszający - wykonamy duże pudełko o wysokości 80 mm i średnicy 100 mm. Używając dremela z wiertłem, wykonaj otwór o średnicy 1,5 mm lub takiej samej jak drut w środku dna pudełka. Warto przed wierceniem zrobić dziurę np. laseczką kompasu, co ułatwi precyzyjne wiercenie. Połóż tubkę z pigułkami na dolnej powierzchni, symetrycznie między krawędzią a środkiem, i narysuj okrąg markerem. Wytnij dremelem z tarczą tnącą, a następnie wygładź papierem ściernym na wałku.

6. Włóż go do otworu

7. Wytnij okrąg tłoka nożem lub kulką

Tłok Wykonane ze styroduru lub polistyrenu. Lepiej jednak sprawdzi się pierwszy, twardy i drobno spieniony materiał (3). Wycinamy go nożem lub piłą do metalu, w kształcie koła nieco większego niż średnica naszego pudełka po maściach. W środku koła wiercimy otwór o średnicy 8 mm, przypominający kołek meblowy. Otwór należy wywiercić dokładnie prostopadle do powierzchni płyty, dlatego należy zastosować wiertarkę na stojaku (4). Za pomocą Vicolu lub kleju magicznego wklej kołek meblowy (5, 6) w otwór. Najpierw należy go skrócić do wysokości równej grubości tłoka. Gdy klej wyschnie, umieść nóżkę kompasu na środku szpilki i narysuj za jej pomocą okrąg o średnicy walca, czyli np. nasze pudełko na maści (7). W miejscu, w którym mamy już zaznaczony środek, wiercimy otwór o średnicy 1,5 mm. Tutaj również warto zastosować wiertarkę stołową na statywie (8). Na koniec w otwór ostrożnie wbija się prosty gwóźdź o średnicy 1,5 mm. To będzie oś obrotu, bo nasz tłok musi się dokładnie toczyć. Za pomocą szczypiec odetnij nadmiar główki wbitego gwoździa. Ośkę z naszym materiałem na popychacz mocujemy do uchwytu wiertarskiego lub Dremel. Włączona prędkość nie powinna być zbyt wysoka. Obracający się styrodur należy najpierw dokładnie przeszlifować grubym papierem ściernym. Musimy nadać mu okrągły kształt (9). Dopiero wtedy, używając cienkiego papieru, uzyskamy rozmiar tłoka mieszczący się w pudełku, czyli tzw. cylinder silnika (10).

8. Wywiercić otwór w sworzniu na tłoczysko

9. Tłok zainstalowany w wiertarce jest obrabiany papierem ściernym

Drugi cylinder roboczy. Ten będzie mniejszy, a rolę cylindra będzie pełnić membrana wykonana z rękawicy lub gumowego balonu. Z tubki multiwitaminowej wytnij kawałek o długości 35 mm. Element ten przykleja się szczelnie do obudowy silnika nad wyciętym otworem za pomocą gorącego kleju.

10. Obrobiony tłok musi pasować do cylindra

Wspornik wału korbowego. Zrobimy to z innego pudełka po maściach o tej samej wielkości. Zacznijmy od wycięcia szablonu z papieru. Wykorzystamy go do wskazania położenia otworów, w których będzie się obracał wał korbowy. Cienkim wodoodpornym markerem narysuj szablon na pudełku po maści (11, 12). Położenie otworów jest ważne i muszą znajdować się dokładnie naprzeciw siebie. Używając Dremel z tarczą tnącą, wytnij kształt podpory z boku pudełka. Na dole wycinamy okrąg o średnicy o 10 mm mniejszej niż spód. Wszystko jest starannie obrabiane papierem ściernym. Przyklej gotowy wspornik do górnej części cylindra (13, 14).

13. Podczas klejenia cylindra należy zachować całkowitą szczelność

Wał korbowy. Wyginamy go z drutu o grubości 2 mm. Kształt zagięcia widać na rysunku 1. Należy pamiętać, że mniejsza korba wału tworzy kąt prosty z większą korbą (16-19). Na tym właśnie polega postęp w turze XNUMX/XNUMX.

15. Elastyczne elementy mocujące osłonę

Koło zamachowe. Wykonano go z trzech srebrnych krążków ze starego, rozebranego krążka (21). Krążki nakładamy na wieczko kartonu po mleku, dobierając ich średnicę. W środku wiercimy otwór o średnicy 1,5 mm, zaznaczając wcześniej środek nogą kompasu. Nawiercenie centralne jest bardzo ważne dla prawidłowego działania modelu. Druga, identyczna, ale większa nakładka, również wywiercona w środku, przyklejana jest za pomocą gorącego kleju do powierzchni tarczy koła zamachowego. Proponuję włożyć kawałek drutu przez oba otwory we świecach i zwrócić uwagę, aby ta oś była prostopadła do powierzchni koła. Podczas klejenia gorący klej da nam czas na dokonanie niezbędnych poprawek.

16. Wał korbowy i korba

18. Wał korbowy i korby maszyny

19. Montaż elastycznej skorupy z korbą

Montaż i uruchomienie modelu (20). Przyklej 35-milimetrowy kawałek tubki multiwitaminy do górnego powietrza. To będzie cylinder podrzędny. Przyklej wspornik wału do korpusu. Umieścić korbę cylindra i fragmenty izolacji termokurczliwej na wale korbowym. Włożyć tłok od dołu, skrócić wystający pręt i połączyć go z korbą za pomocą rurki termoizolacyjnej. Tłoczysko pracujące w korpusie maszyny uszczelnione jest smarem. Na wał korbowy nakładamy krótkie kawałki izolacji termokurczliwej. Po podgrzaniu ich zadaniem jest utrzymanie korb we właściwej pozycji na wale korbowym. Podczas obrotu zapobiegną ich przesuwaniu się wzdłuż wału. Załóż pokrywę na spód obudowy. Za pomocą kleju przymocuj koło zamachowe do wału korbowego. Cylinder roboczy jest luźno zamknięty membraną z dołączoną drucianą rączką. Przymocuj nieobciążoną membranę do góry (22) za pomocą pręta. Korba cylindra roboczego, obracając wał korbowy, powinna swobodnie podnosić gumę w najwyższym punkcie obrotu wału. Wał powinien obracać się płynnie i tak łatwo, jak to możliwe, a połączone ze sobą elementy modelu współpracują, aby obrócić koło zamachowe. Na drugi koniec wałka nakładamy - mocując gorącym klejem - pozostałą jedną lub dwie zatyczki z kartonów po mleku.

Po niezbędnych regulacjach (23) i pozbyciu się nadmiernych oporów tarcia nasz silnik jest gotowy. Połóż na szklance gorącej herbaty. Jego ciepło powinno wystarczyć do ogrzania powietrza w dolnej komorze i wprawienia modelu w ruch. Po odczekaniu, aż powietrze w cylindrze się rozgrzeje, obracamy koło zamachowe. Samochód powinien ruszyć. Jeśli silnik nie uruchomi się, będziemy musieli dokonać regulacji, aż do skutku. Nasz model silnika Stirlinga nie jest zbyt wydajny, ale działa na tyle, że daje nam mnóstwo frajdy.

22. Przysłona mocowana jest do aparatu za pomocą pręta.

23. Odpowiednie reguły czekają na gotowy model.