بدأ المحرك البخاري في التوسع في أوائل القرن التاسع عشر. وبالفعل في ذلك الوقت ، لم يتم بناء الوحدات الكبيرة للأغراض الصناعية فحسب ، بل تم أيضًا بناء الوحدات الزخرفية. كان معظم زبائنهم من النبلاء الأثرياء الذين أرادوا تسلية أنفسهم وأطفالهم. بعد ترسيخ المحركات البخارية في حياة المجتمع ، بدأ استخدام المحركات الزخرفية في الجامعات والمدارس كنماذج تعليمية.
محركات البخار اليوم
في بداية القرن العشرين ، بدأت أهمية المحركات البخارية في التدهور. واحدة من الشركات القليلة التي استمرت في إنتاج المحركات الصغيرة المزخرفة كانت شركة Mamod البريطانية ، والتي تتيح لك شراء عينة من هذه المعدات حتى اليوم. لكن تكلفة هذه المحركات البخارية تتجاوز بسهولة مائتي جنيه ، وهذا ليس بالقليل بالنسبة للحلية لبضع أمسيات. خاصة بالنسبة لأولئك الذين يحبون تجميع جميع أنواع الآليات بأنفسهم ، من المثير للاهتمام إنشاء محرك بخاري بسيط بأيديهم.
جهاز المحرك بسيط للغاية. تسخن النار مرجل الماء. تحت تأثير درجة الحرارة ، يتحول الماء إلىالبخار الذي يدفع المكبس. طالما يوجد ماء في الخزان ، فإن دولاب الموازنة المتصلة بالمكبس ستدور. هذا هو التصميم القياسي للمحرك البخاري. لكن يمكنك تجميع نموذج بتكوين مختلف تمامًا.
حسنًا ، دعنا ننتقل من الجزء النظري إلى أشياء أكثر إثارة. إذا كنت مهتمًا بعمل شيء ما بيديك ، وتفاجأت بمثل هذه الآلات الغريبة ، فهذه المقالة مخصصة لك فقط ، حيث يسعدنا إخبارك بالطرق المختلفة لتجميع محرك بخاري بنفسك اليدين. في الوقت نفسه ، فإن عملية إنشاء آلية تمنحك متعة لا تقل عن إطلاقها.
الطريقة 1: محرك بخاري صغير DIY
فلنبدأ. دعونا نقوم بتجميع أبسط محرك بخاري بأيدينا. ليست هناك حاجة للرسومات والأدوات المعقدة والمعرفة الخاصة.
أولاً ، خذ علبة ألمنيوم من تحت أي مشروب. قطع الثلث السفلي. نظرًا لأننا نحصل على حواف حادة نتيجة لذلك ، يجب ثنيها إلى الداخل باستخدام الزردية. نفعل هذا بعناية حتى لا نجرح أنفسنا. نظرًا لأن معظم علب الألمنيوم لها قاع مقعر ، فأنت بحاجة إلى تسويتها. يكفي أن تضغط بإصبعك بقوة على سطح صلب.
على مسافة 1.5 سم من الحافة العلوية "للزجاج" الناتج ، من الضروري عمل فتحتين مقابل بعضهما البعض. يُنصح باستخدام ثقب لهذا ، لأنه من الضروري أن يكون قطرها 3 مم على الأقل. في الجزء السفلي من الجرة نضع شمعة زخرفية. الآن نأخذ رقائق الطاولة العادية ، ونجعدها ، ثم نلفها من الكلجوانب الموقد الصغير الخاص بنا.
فوهات صغيرة
بعد ذلك ، عليك أن تأخذ قطعة من الأنبوب النحاسي بطول 15-20 سم ، ومن المهم أن تكون مجوفة من الداخل ، لأن هذه ستكون آليتنا الرئيسية لتحريك الهيكل. يتم لف الجزء المركزي من الأنبوب حول القلم الرصاص 2 أو 3 مرات ، بحيث يتم الحصول على حلزوني صغير.
الآن أنت بحاجة إلى وضع هذا العنصر بحيث يتم وضع المكان المنحني مباشرة فوق فتيل الشمعة. للقيام بذلك ، نعطي الأنبوب شكل الحرف "M". في الوقت نفسه ، نعرض الأقسام التي تنزل من خلال الفتحات التي تم إجراؤها في البنك. وبالتالي ، يتم تثبيت الأنبوب النحاسي بشكل صارم فوق الفتيل ، وتكون حوافه نوعًا من الفتيل. لكي يدور الهيكل ، من الضروري ثني الأطراف المقابلة لـ "M-element" 90 درجة في اتجاهات مختلفة. تصميم المحرك البخاري جاهز
بدء تشغيل المحرك
يتم وضع الجرة في وعاء من الماء. في هذه الحالة ، من الضروري أن تكون حواف الأنبوب تحت سطحه. إذا لم تكن الفتحات طويلة بما يكفي ، فيمكنك إضافة وزن صغير إلى قاع العلبة. لكن احذر من إغراق المحرك بالكامل.
الآن تحتاج إلى ملء الأنبوب بالماء. للقيام بذلك ، يمكنك خفض إحدى الحواف في الماء ، والسحب الثاني في الهواء كما لو كان من خلال أنبوب. نخفض الجرة في الماء. نضيء فتيل الشمعة. بعد مرور بعض الوقت ، سيتحول الماء الموجود في اللولب إلى بخار ، والذي ، تحت الضغط ، سوف يطير من الأطراف المتقابلة للفوهات. سيبدأ الجرة بالدوران عندالقدرة بسرعة كافية. هذه هي الطريقة التي حصلنا بها على محرك بخاري يعمل بنفسك. كما ترى ، كل شيء بسيط
موديل المحرك البخاري للبالغين
الآن دعونا نعقد المهمة. دعونا نقوم بتجميع محرك بخاري أكثر خطورة بأيدينا. تحتاج أولاً إلى أن تأخذ علبة طلاء. تحتاج إلى التأكد من أنها نظيفة تمامًا. على الحائط ، على بعد 2-3 سم من الأسفل ، قمنا بقطع مستطيل بأبعاد 15 × 5 سم ، ويوضع الجانب الطويل موازيًا لأسفل الجرة. نقطع قطعة من الشبكة المعدنية بمساحة 12 × 24 سم ، ونقيس من طرفي الضلع الطويل 6 سم ، ونثني هذه المقاطع بزاوية 90 درجة. نحصل على "طاولة منصة" صغيرة بمساحة 12 × 12 سم مع أرجل 6 سم نقوم بتركيب الهيكل الناتج في أسفل البرطمان.
حول محيط الغطاء ، تحتاج إلى عمل عدة ثقوب ووضعها في شكل نصف دائرة بطول نصف الغطاء. من المستحسن أن يبلغ قطر الثقوب حوالي 1 سم ، وهذا ضروري لضمان التهوية المناسبة للداخل. لن يعمل المحرك البخاري بشكل جيد إذا لم يكن هناك ما يكفي من الهواء لمصدر الحريق.
العنصر الرئيسي
نصنع دوامة من أنبوب نحاسي. خذ حوالي 6 أمتار من أنابيب النحاس اللين 1/4 بوصة (0.64 سم). نقيس 30 سم من أحد الأطراف ، وبدءًا من هذه النقطة ، من الضروري عمل خمس لفات لولبية بقطر 12 سم لكل منها. يتم ثني باقي الأنبوب إلى 15 حلقة بقطر 8 سم ، وبالتالي يجب أن يبقى في الطرف الآخرأنبوب حر 20 سم
يتم تمرير كلا الخيوط عبر فتحات التهوية في غطاء الجرة. إذا اتضح أن طول المقطع المستقيم لا يكفي لهذا ، فيمكن أن يكون منعطفًا واحدًا للولب غير محكم. يتم وضع الفحم على منصة مثبتة مسبقًا. في هذه الحالة ، يجب وضع اللولب فوق هذا الموقع مباشرة. يتم وضع الفحم بعناية بين المنعطفات. الآن يمكن إغلاق البنك. نتيجة لذلك ، حصلنا على صندوق نيران يعمل على تشغيل المحرك. المحرك البخاري يكاد يكون بيديه. لم يتبق الكثير.
خزان المياه
الآن أنت بحاجة إلى أن تأخذ علبة طلاء أخرى ، ولكن أصغر. يتم حفر ثقب بقطر 1 سم في وسط غطاء الجرة. ويتم عمل فتحتين إضافيتين على جانب الجرة - أحدهما في الأسفل تقريبًا والثاني أعلى عند الغطاء نفسه.
خذ قشرتين ، في وسطهما ثقب مصنوع من أقطار الأنبوب النحاسي. يتم إدخال 25 سم من الأنابيب البلاستيكية في قشرة واحدة ، و 10 سم في الأخرى ، بحيث بالكاد تخرج حافتها من الفلين. يتم إدخال قشرة ذات أنبوب طويل في الفتحة السفلية لوعاء صغير وأنبوب أقصر في الفتحة العلوية. نضع العلبة الأصغر فوق علبة الدهان الكبيرة بحيث تكون الفتحة الموجودة في الأسفل على الجانب الآخر من ممرات التهوية للعلبة الكبيرة.
نتيجة
يجب أن تكون النتيجة البناء التالي. يُسكب الماء في جرة صغيرة ، والتي تتدفق عبر ثقب في الأسفل إلى أنبوب نحاسي. يتم إشعال النار تحت اللولب ، مما يؤدي إلى تسخين الحاوية النحاسية. يتصاعد البخار الساخن في الأنبوب.
لكي تكتمل الآلية ، من الضروري إرفاقهاإلى الطرف العلوي لمكبس الأنبوب النحاسي والحدافة. نتيجة لذلك ، سيتم تحويل الطاقة الحرارية للاحتراق إلى قوى ميكانيكية لدوران العجلة. يوجد عدد هائل من المخططات المختلفة لإنشاء محرك احتراق خارجي ، لكن جميعها تشتمل دائمًا على عنصرين - النار والماء.
بالإضافة إلى هذا التصميم ، يمكنك تجميع محرك ستيرلنغ البخاري بيديك ، لكن هذه مادة لمقال منفصل تمامًا.
