Внимание к деталям конструкции парового двигателя критически важно, так как в процессе работы оборудование может значительно нагреваться, что вызывает образование пара, температура которого оказывается довольно высокой. Для сравнения, в традиционном кипящем чайнике пары обычно менее опасны, так как они не достигают таких температур. Пренебрежение мерами безопасности в этом случае может стать причиной серьезных ожогов. Кроме того, в условиях активной эксплуатации, такие детали, как оцинкованные болты, подвергаются агрессивной среде, что приводит к их окислению на глазах, что тоже имеет значение для дальнейшей работоспособности устройства.
Форум самодельщиков: Паровой двигатель — Форум самодельщиков
Дорогие друзья! Мы рады сообщить вам, что администратор нашего форума запустил удивительный новый канал на YouTube, полностью посвященный самоделкам и интересным экспериментам! Обязательно загляните и посмотрите! —>
Приветствуем вас на Форуме самодельщиков!
Пройдя несложную регистрацию, вы сможете делиться своими идеями, обсуждать их с другими участниками, зарабатывать репутацию в сообществе, отправлять личные сообщения и воспользоваться целым рядом других полезных функций!
- Все категории
- Общий хелп форум
- Помощь по самоделкам
- Помощь по компьютерным вопросам
- Помощь по радиоэлектронике
- Помощь по моделям
- Веб-программирование
Паровой двигатель — народ, помогите!
- 3 Страницы
- 1
- 2
- 3
- →
- Вы не можете создать новую тему
- Вы не можете ответить в тему
#1
- VirtuoZ
- Группа: Пользователи
- Сообщений: 741
- Регистрация: 18 Февраль 2010
Отправлено 02 мая 2010 — 22:31
#2
- Робототехник
- Группа: Пользователи
- Сообщений: 117
- Регистрация: 13 Апрель 2010
Отправлено 03 мая 2010 — 09:55
#3
- Эйнштейн
- Группа: Пользователи
- Сообщений: 1043
- Регистрация: 27 Март 2010
Отправлено 03 мая 2010 — 15:27
Arrakt’ur t’or ardWeist Sh’aeonell
#4
- Начинающий самопальщик
- Группа: Пользователи
- Сообщений: 71
- Регистрация: 28 Апрель 2010
Отправлено 03 мая 2010 — 15:36
Добавлено (03.05.2010, 16:36)
———————————————
Я могу сейчас предоставить схему паровой турбины.
#5
- VirtuoZ
- Группа: Пользователи
- Сообщений: 741
- Регистрация: 18 Февраль 2010
Отправлено 05 мая 2010 — 13:15
#6
- VirtuoZ
- Группа: Пользователи
- Сообщений: 741
- Регистрация: 18 Февраль 2010
Отправлено 08 мая 2010 — 14:13
Добавлено (05.05.2010, 14:21)
———————————————
Если что-то непонятно, не стесняйтесь спрашивать. Думаю, на этой неделе начну собирать! И к тому же, у меня не удалась фотография конца коленчатого вала. Он должен быть направлен вправо.
#7
- Самопальщик-профи
- Группа: Пользователи
- Сообщений: 138
- Регистрация: 30 Апрель 2010
Отправлено 14 мая 2010 — 10:27
#8
- Изобретатель
- Группа: Пользователи
- Сообщений: 309
- Регистрация: 29 Январь 2010
Отправлено 18 мая 2010 — 15:30
Я вот намереваюсь создать паровой двигатель с движущимся цилиндром, что-то вроде этого:
$IMAGE3$
КАТЕР С ПАРОВОЙ МАШИНОЙ
Изготовление корпуса
Корпус катера вырезается из сухого и легкого дерева, например, липы, осины или ольхи. Береза более твердая и требует больше усилий для обработки. Также можно использовать ель или сосну, но следует учитывать, что они склонны к расколам, что может усложнить работу.
Выбрав подходящее полено, обтесываем его топором и отпиливаем кусок нужного размера. Последовательность операций по созданию корпуса показана на рисунках, представленных в таблице (см. таблицу 33, слева, вверху).
Палубу лучше всего вырезать из сухой доски, при этом стоит сделать её слегка выпуклой сверху, как у настоящих судов, чтобы вода после дождя могла стекать за борта. Ножом вырезаем несколько неглубоких бороздок, чтобы придать палубе вид настила из досок.
Постройка котла
Сначала вырезаем кусок жести размерами 80х155 мм. Затем отгибаем края шириной около 10 мм в противоположные стороны. Согнув жесть в кольцо, соединяем отогнутые края в шов и пропаиваем его (см. таблицу, в середине, справа). Загибаем заготовку так, чтобы получился овал, после чего вырезаем два овальных донышка и впаиваем их.
Сверху в котле пробиваем два отверстия: одно для пробки наполнения водой, другое – для выхода пара в сухопарник. Сухопарник представляет собой небольшую круглую баночку из жести. Из него выходит небольшая спаянная из жести трубочка, на конец которой надевается другая, резиновая трубка, по которой пар идет к цилиндру паровой машины.
Топка предназначена только для спиртовой горелки. У неё снизу находится жестяное дно с загнутыми краями. На рисунке показана выкройка для этой топки. Пунктирные линии отобразают места сгиба. Спаивать топку категорически нельзя; для обеспечения надежности боковые стенки крепятся несколькими маленькими заклепками. Нижние края стенок загибаются наружу и охватываются краями жестяного дна.
Если нет спирта, существует возможность сделать топку, работающую на мелких кусочках разожженного древесного угля. Уголь засыпается в жестяную коробочку с решетчатым дном и помещается в топку. Для этого котел придется сделать съемным и фиксировать его над топкой с помощью проволочных зажимов.
Закупаемся
Все необходимые детали были найдены у меня дома или приобретались по мере необходимости в близлежащих магазинах.
Из сантехнического магазина: полудюймовый сгон длиной 75 мм, тройник, два штуцера на 7 мм и четыре штуцера на 9 мм, четыре полудюймовых муфты, а также четыре стандартных крепежа для полипропиленовых труб.
Объяснение: можно зайти в магазин сантехники и с серьезным видом попросить аэратор с внешней резьбой. А можно просто сказать, что ищете деталь, которая ввинчивается в кран. В первом случае продавец обязательно выдаст вам нужную вещь после небольшого замешательства, а во втором – сразу. Обратите внимание, что сгон – это трубка; штуцер – это элемент, позволяющий подключить шланг; муфта – это элемент для соединения двух труб.
Из магазина метизов: болты, гайки, гроверные шайбы и стандартные шайбы на 4 и 5 мм, а также длинная шпилька на 4 мм. Крепежные изделия включают два оцинкованных уголка размером 75 x 75 мм, по две пластины на 80 и 100 мм, а также шесть уголков размером 15 x 15 мм. И потребуется еще шланг диаметром 8 мм, длиной около 1 метра, с запасом.
Из спортивного магазина: хоккейная шайба.
Мастерим
Из штуцеров на 7 мм изготавливаем головки цилиндров. Спиливаем лишнее, при желании можно рассверлить отверстие до 5 мм. Если оставить на 4 мм, то поршень может иногда заклинивать.
Шток поршня изготавливается из 70 мм болта М4. Сам поршень состоит из двух гаек, между которыми плотно намотана ФУМ-лента. С другой стороны крепится элемент для шатуна, в моем случае – уголок 15 x 15 мм. По центру располагается головка цилиндра. После сборки поршень нужно тщательно притереть в цилиндре. В дальнейшем перед каждым запуском я смазывал поршень литолом.
Лирическое отступление: Главные проблемы в двигателе с поршнями связаны с качеством сборки. КПД устройства будет напрямую зависеть от точности, с которой был собран поршень. Сделать это с минимальными допусками, чтобы поршень легко двигался без зазоров, – задача непростая. Мне приходилось переделывать поршни несколько раз. К счастью, смазка помогает немного герметизировать и облегчает движение поршня.
Золотник нужен для управления потоком пара. Изготавливаем его из тройника, к которому с одной стороны через муфту прикручивается поршень, а с другой стороны – 9 мм штуцер, закрепленный на ФУМ-ленту. Сверху потребуется добавить еще один штуцер.
Поршень рабочего цилиндра изготавливаем из шпильки М4 длиной 75 мм. Технология изготовления аналогична поршню для золотника.
Рабочий цилиндр выполняет основную функцию в двигателе. Он собирается из 75 мм сгона, двух муфт, поршня и штуцера на 9 мм.
Следует отметить, что последующие испытания показали, что рабочий цилиндр оказался слишком большим, и для его корректной работы требуется серьезный котел. Для более эффективной работы рекомендуется уменьшить объем поршня или сам цилиндр. Лучше сразу сконструировать маленький высокооборотный двигатель.
Собранные золотник и рабочий цилиндр.
Шатуны предназначены для преобразования поступательного движения в вращательное. Они изготавливаются из 75 мм болтов М4, к концам которых крепятся уголки размером 15 мм.
Кривошипно-шатунный механизм в сборе. Лопасти кривошипа выполняются из оцинкованных пластин, которые соединяются между собой 40 мм болтом М5. К кривошипу крепится шатун, который, в свою очередь, соединён с поршнем. Изначально планировалось, что ход поршня составит 70 мм, а ход золотника – 40 мм (это расстояние между отверстиями в пластине или удвоенное плечо кривошипа). Однако, в процессе доработки данные значения были изменены на 46 мм и 20 мм соответственно.
Вот половинка коленчатого вала. По сути, сам вал состоит из двух болтов: один короткий — 30 мм М5, второй – длинный, 60 мм М5. На длинном будет крепиться маховик. К болтам под углом 90 градусов прикрепляются кривошипы.
Сборка основания коленчатого вала. Вал крепится на оцинкованных уголках размером 75 мм. Эти уголки прикрепляются к куску фанеры толщиной 14 мм.
Чтобы поршни находились на одном уровне с валом, мы устанавливаем на основании площадку из фанеры высотой 28 мм. На эту площадку размещаем рабочий цилиндр и золотник, затем выравниваем их так, чтобы обеспечить оптимальный ход поршней.
Модели с поршневыми паровыми двигателями
Хотя паропульсирующие двигатели выглядят весьма романтично и представляют собой увлекательные объекты для изучения, они в основном применяются в моделировании, а именно в судомоделизме. В большинстве случаев такие конструкции скорее напоминают игрушки, чем настоящие муляжи настоящих судов. Однако, многие самодельщики стремятся создать модели, максимально приближенные к реальным пароходам, на которых установлены настоящие поршневые паровые двигатели.
Если вы зайдете на известный интернет-аукцион и начнете искать модели кораблей с поршневыми двигателями, а также сами двигатели, то можете оказаться в полном шоке от увиденного. Лично ялоскал аналогичные аукционы как в музей и собираю интересные варианты. У меня уже накопилось несколько гигабайт всех этих фото для личного использования. Но я покажу самые захватывающие из них.
На представленной ниже фотографии – российская модель парового кораблика.
И другая модель, на этот раз с двумя цилиндрами.
Все эти модели объединяют следующие характеристики: отсутствие парораспределителя и наличие качающегося цилиндра. Качающийся цилиндр обычно используется только в миниатюрных моделях. В то время как в более крупных паровых двигателях применяется золотник. Такая конструкция, к сожалению, выдает характерные черты «детского моделизма».
Тем не менее, если вы ознакомитесь с ценами на такие модели, то быстро поймете, что они не для детских карманов. Обычно их стоимость начинается от 1000 долларов США. Если вы рассчитываете сделать модель парохода самостоятельно в надежде на экономию, то спешу вас разочаровать: самостоятельная сборка обойдется значительно дороже. Лично я чуть не приобрел насыщенный вариант парохода за 60 000 рублей и считаю, что это была бы удачная сделка, но, к сожалению, не успел этого сделать.
Эта модель более скоростная и работает на двигателе Стюарта (Stuart Steam Engine) с золотниковым механизмом для распределения пара. Модели таких двигателей продолжают производиться, и их можно купить. Нагревание воды уже осуществляется с помощью бензиновой горелки. В общем, это замечательный экземпляр, и вряд ли вам удастся самостоятельно собрать подобное качество за такую сумму.
Сейчас на рынке также появились уникальные модели паровых двигателей двойного действия, которые позволяют извлекать максимальную энергию из пара через механизм двойного расширения. На вспомогательном видеоролике показано, что цилиндры имеют различный диаметр: меньший диаметр соответствует цилиндру высокого давления, тогда как больший – цилиндру низкого давления.
Подробности об этом можно найти в статьях на Википедии.
К сожалению, в последние пять лет модели паровых двигателей и пароходов встречаются на аукционах все реже, а если и появляются, цена их взмывает до небес, что, по сути, позволяет за эти деньги приобрести, не преувеличивая, автомобиль.
Когда вы все же решились на покупку двигателя
Состояние б/у (был использован) двигателей может оставлять желать лучшего, так как они могут быть изношены, забиты и т.д. Без навыков токарной обработки и надлежащих инструментов устранить эти проблемы почти невозможно.
Если вы серьезно нацелены погрузиться в мир паровых двигателей, вам определенно понадобятся токарные станки.
На рынке для начинающих любителей доступны прекрасные наборы и двигатели от компании Saito. Сайт, вероятно, заблокирован для пользователей из России без использования прокси-сервера. Не знаю, с чем это связано, но такие двигатели можно найти на аукционе, а мне удалось найти их даже в России в комплекте с бойлером.
На фотографии – сам двигатель.
Я приобрел его чуть повидавшим мир, так как предыдущий владелец заливал в спиртовку масло, что стало причиной необходимости его ремонта. Тем не менее, двигатель всё еще функционировал исправно. Запас хода воды в котле составляет около 15 минут. Также время работы спиртовки около 22 минут, что вполне достаточно, чтобы нагреть воду, выпарить её и потушить спиртовку.
Вот так горит спиртовка.
Будет чрезвычайно интересно узнать, как данный двигатель справляется со своей задачей. Специально для вас я снял следующее видео.
Внимательные зрители могли заметить, что я заливаю масло не только в оси вращения двигателя, но и в специальную маслёнку. И, как оказалось, несмотря на то, что в моем окружении много инженеров, и сам принцип парового двигателя достаточно прост, никто не смог объяснить, как именно работает данная маслёнка. В ней пар смешивается с маслом, что позволяет образоваться паровой эмульсии, которая затем попадает внутрь двигателя, забрызгивая всё вокруг грязным маслом.
На самом деле, конструкция маслёнок очень простая, но не очевидная для понимания.
По обыкновению, после двигателя устанавливается маслоуловитель, чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды.
Теперь я хочу представить вам довольно любопытный проект, выполненный на этом паровом двигателе.
Шатун треугольника
Шатун треугольника изготавливается немного иначе: с одной стороны будет крепление из спицы, а с другой – трубочка. Длина шатуна составляет 75 мм.
Из металла вырезаем треугольник и сверлим в нем три отверстия.
Золотник. Длина поршня золотника должна составлять 3,5 мм, и он должен свободно перемещаться по трубке золотника. Длина штока зависит от размеров вашего маховика.
Затем необходимо сделать подпорки из брусков, размеры которых вы сможете выбрать по своему усмотрению.
Кривошип поршневой тяги должен иметь диаметр 8 мм, а кривошип золотника — 4 мм.
Паровым котлом будет служить банка из-под оливок с запаянной крышкой. Я также впаял гайку, чтобы можно было заливать воду и герметично закручивать ее болтом. Кроме этого, я припаял трубочку к крышке.
Вот фотография:
Собираем двигатель на деревянной платформе, располагая каждый элемент на подпорке.
Косметическая доработка двигателя завершена. Теперь бак имеет собственную деревянную базу и блюдце для таблетки сухого горючего. Все детали окрашены в эстетичные цвета. Кстати, в качестве источника тепла лучше всего использовать самодельную спиртовую горелку или примус.
Вот и видео!
Проведение испытаний финальной версии самодельного парового двигателя было успешно завершено.
Итоги работы и советы
Как решить возможные проблемы?
Как и у любого устройства, у настольного парового двигателя могут возникнуть ряд проблем. Вот несколько распространенных неисправностей и потенциальные способы их решения:
- Не запускается двигатель: Убедитесь, что в котле достаточно воды и есть источник тепла, например, свеча или электрическая спираль.
- Проблемы с движением поршня или лопастей: Проверьте, свободно ли двигаются поршень и лопасти, чтобы избежать заедания. Если возникает заклинивание, возможно, нужно устранить механическое трение.
- Пар выходит из нескольких отверстий: Возможно, у вашего устройства предусмотрены несколько выходов для пари. Если так, убедитесь, что все отверстия расположены так, чтобы пар мог эффективно использоваться для работы поршня или других частей устройства.
Если у вас есть другие затруднения или обеспечивает характеристика работы вашего настольного парового двигателя прохладно, пожалуйста, свяжитесь с производителем или получите консультацию от сообщества энтузиастов в интернете. Они обязательно смогут вам помочь и предложить решение любых возникших трудностей.
Идеи для модификации и улучшения
Если ваше взаимодействие с настольным паровым двигателем приносит удовольствие, и вы хотите попробовать улучшить свои проекты, вот несколько идей по модификации:
- Измените форму или размеры поршня и лопастей для оптимизации их движений.
- Добавьте счётчик оборотов или измеритель ускорения, чтобы отслеживать производительность вашего двигателя.
- Используйте различные материалы для создания более эффективной теплоизоляции.
- Подключите свой настольный паровой двигатель к генератору и создайте свою собственную электричество.
Все эти идеи помогут вам окунуться в увлекательный мир паровых двигателей и экспериментов. Не забывайте, что безопасность всегда должна быть на первом месте, особенно если вы задумываетесь о модификациях или работаете с источниками энергии.
Надеюсь, этот небольшой экскурс в мир настольных паровых двигателей оказался полезным и интересным для вас. Попробуйте построить свой собственный двигатель и откройте для себя чудеса паровой техники. Помните: наука — это весело!
