Móvil ligero

Conociendo el principio de construir un motor Stirling y teniendo varias cajas de ungüento, piezas de alambre y un guante o cilindro desechable flexible en nuestro stock doméstico, podemos convertirnos en propietarios de un modelo de escritorio que funcione.

1. Modelo de un motor impulsado por el calor del té caliente

Usaremos el calor del té o café caliente en un vaso para poner en marcha este motor. O un calentador de bebidas especial conectado a la computadora en la que estamos trabajando usando un conector USB. En cualquier caso, el montaje del móvil nos dará mucha diversión, en cuanto empiece a funcionar tranquilamente, girando el volante plateado. Creo que suena lo suficientemente alentador como para ponerse a trabajar de inmediato.

Diseño del motor. El gas de trabajo, y en nuestro caso el aire, se calienta debajo del pistón de mezcla principal. El aire calentado experimenta un aumento de presión y empuja el pistón de trabajo hacia arriba, transfiriéndole su energía. gira al mismo tiempo cigüeñal. Luego, el pistón mueve el gas de trabajo a una zona de enfriamiento por encima del pistón, donde el volumen de gas se reduce para aspirar el pistón de trabajo. El aire llena el espacio de trabajo que termina con el cilindro y el cigüeñal continúa girando, impulsado por el segundo brazo de manivela del pistón pequeño. Los pistones están conectados por un cigüeñal de tal manera que el pistón en el cilindro caliente está por delante del pistón en el cilindro frío por 1/4 de carrera. Se muestra en la fig. una.

motor Stirling produce energía mecánica utilizando diferencias de temperatura. El modelo de fábrica produce menos ruido que las máquinas de vapor o los motores de combustión interna. No requiere el uso de grandes volantes para mejorar la suavidad de rotación. Sin embargo, sus ventajas no superaron sus desventajas y, en última instancia, no se generalizó tanto como los modelos de vapor. Anteriormente, los motores Stirling se usaban para bombear agua y propulsar pequeñas embarcaciones. Con el tiempo, fueron reemplazados por motores de combustión interna y motores eléctricos confiables que solo necesitaban electricidad para funcionar.

Materiales: dos cajas, por ejemplo, para pomada de caballo, de 80 mm de alto y 100 mm de diámetro (mismas o más o menos las mismas dimensiones), tubo de tabletas multivitamínicas, guante de goma o silicona desechable, styrodur o poliestireno, tetric, es decir, brida de plástico flexible con piñón y cremallera, tres placas de un disco de computadora antiguo, un alambre de 1,5 o 2 mm de diámetro, aislamiento termorretráctil con un valor de contracción correspondiente al diámetro del alambre, cuatro tuercas para bolsas de leche o similar ( 2).

2. Materiales para montar el modelo

3. Styrodur es el material elegido para el émbolo.

Herramientas: pistola de pegamento caliente, pegamento mágico, alicates, alicates para doblar alambre de precisión, cuchillo, dremel con disco de corte de chapa y puntas para trabajos finos, aserrado, lijado y taladrado. También será útil un taladro sobre soporte, que proporcionará la necesaria perpendicularidad de los agujeros con respecto a la superficie del pistón, y un tornillo de banco.

4. El orificio para el dedo debe ser perpendicular a la superficie del futuro pistón.

5. El pasador se mide y se acorta según el grosor del material, es decir a la altura del pistón

Carcasa del motor - y al mismo tiempo el cilindro en el que trabaja el pistón mezclador - haremos una caja grande de 80 mm de alto y 100 mm de diámetro. Usando una dremel con un taladro, haga un agujero con un diámetro de 1,5 mm o el mismo que su cable en el centro de la parte inferior de la caja. Es una buena idea hacer un agujero, por ejemplo con el vástago de una brújula, antes de perforar, lo que facilitará la perforación precisa. Coloque el tubo de pastillas en la superficie inferior, simétrico entre el borde y el centro, y dibuje un círculo con un marcador. Recorte con una dremel con un disco de corte y luego alise con papel de lija en un rodillo.

6. Insértalo en el agujero.

7. Cortar el círculo del pistón con un cuchillo o una bola

Pistón Hecho de styrodur o poliestireno. Sin embargo, el primer material (3) duro y finamente espumado es más adecuado. Lo cortamos con un cuchillo o una sierra para metales, en forma de círculo un poco más grande que el diámetro de nuestra caja de pomada. En el centro del círculo, perforamos un agujero con un diámetro de 8 mm, como un montante de muebles. El orificio debe perforarse exactamente perpendicular a la superficie de la placa y, por lo tanto, debemos usar un taladro en un soporte (4). Usando Wicol o pegamento mágico, pegue el pasador para muebles (5, 6) en el orificio. Primero debe acortarse a una altura igual al grosor del pistón. Cuando el pegamento esté seco, coloque la pata del compás en el centro del pasador y dibuje un círculo con el diámetro del cilindro, es decir. nuestra caja de ungüentos (7). En el lugar donde ya tenemos un centro designado, perforamos un orificio con un diámetro de 1,5 mm. Aquí también debe usar un taladro de banco en un trípode (8). Finalmente, se martilla con cuidado un clavo simple con un diámetro de 1,5 mm en el orificio. Este será el eje de rotación porque nuestro pistón necesita rodar con precisión. Use alicates para cortar el exceso de cabeza del clavo martillado. Adjuntamos el eje con nuestro material para el émbolo al portabrocas o dremel. La velocidad incluida no debe ser demasiado alta. El styrodur giratorio primero se procesa cuidadosamente con papel de lija grueso. Tenemos que darle forma redonda (9). Solo así con papel fino logramos un tamaño de pistón que quepa dentro de la caja, es decir cilindro del motor (10).

8. Taladre un agujero en el pasador para el vástago del pistón.

9. El émbolo instalado en el taladro se procesa con papel de lija.

Segundo cilindro de trabajo. Este será más pequeño y la membrana de un guante o un globo de goma hará el papel de un cilindro. Del tubo multivitamínico, corte un fragmento de 35 mm. Este elemento se pega firmemente a la carcasa del motor sobre el orificio cortado con pegamento caliente.

10. El pistón mecanizado debe encajar en el cilindro.

Soporte de cigüeñal. Lo haremos a partir de otra caja de ungüento del mismo tamaño. Comencemos recortando una plantilla de papel. Lo utilizaremos para indicar la posición de los agujeros en los que girará el cigüeñal. Dibuje una plantilla en la caja de ungüento con un marcador impermeable delgado (11, 12). La posición de los agujeros es importante y deben estar exactamente opuestos entre sí. Usando una dremel con un disco de corte, corte la forma del soporte en el costado de la caja. En la parte inferior cortamos un círculo con un diámetro de 10 mm menos que la parte inferior. Todo se procesa cuidadosamente con papel de lija. Pegue el soporte terminado a la parte superior del cilindro (13, 14).

13. Cuida la estanqueidad total al pegar el globo.

Cigüeñal. Lo doblaremos con un alambre de 2 mm de espesor. La forma de la curva se puede ver en la Figura 1. Recuerde que la manivela del eje más pequeña forma un ángulo recto con la manivela más grande (16-19). Eso es lo que es un líder de turno XNUMX/XNUMX.

15. Elementos de fijación del revestimiento elástico.

Volante. Estaba hecho de tres discos de plata de un viejo disco desarmado (21). Colocamos los discos en la tapa de la bolsa de leche, eligiendo su diámetro. En el centro perforamos un agujero de 1,5 mm de diámetro, habiendo marcado previamente el centro con la pata de un compás. El taladrado central es muy importante para el correcto funcionamiento del modelo. El segundo, la misma tapa pero más grande, también perforada en el centro, se pega con pegamento caliente a la superficie del disco del volante. Sugiero insertar un trozo de alambre a través de ambos orificios en los tapones y asegurarse de que este eje quede perpendicular a la superficie de la rueda. A la hora de pegar, la cola caliente nos dará tiempo para hacer los ajustes necesarios.

16. Cigüeñal y manivela

18. Cigüeñal y bielas de la máquina

19. Instalación de capa elástica con manivela

Montaje y puesta en marcha de maquetas (20). Pegue un trozo de tubo multivitamínico de 35 mm al aire superior. Este será el cilindro esclavo. Pegue el soporte del eje a la carcasa. Coloque la manivela del cilindro y las secciones termorretráctiles en el cigüeñal. Inserte el pistón desde abajo, acorte su varilla saliente y conéctelo a la manivela con un tubo termoaislante. El vástago del pistón que opera en el cuerpo de la máquina está sellado con grasa. Colocamos piezas cortas de aislamiento termorretráctil en el cigüeñal. Cuando se calientan, su tarea es mantener las bielas en la posición correcta en el cigüeñal. Durante la rotación, evitarán que se deslicen por el eje. Coloque la cubierta en la parte inferior de la caja. Fije el volante al cigüeñal con pegamento. El cilindro de trabajo está sellado holgadamente por una membrana con un mango de alambre adjunto. Fije un diafragma descargado a la parte superior (22) con una varilla. La manivela del cilindro de trabajo, al girar el cigüeñal, debe levantar libremente la goma en el punto más alto de rotación del eje. El eje debe girar suavemente y con la mayor facilidad posible, y los elementos interconectados del modelo trabajan juntos para hacer girar el volante. En el otro extremo del eje, colocamos, fijando con pegamento caliente, el uno o los dos tapones restantes de las bolsas de leche.

Después de los ajustes necesarios (23) y de eliminar el exceso de resistencia a la fricción, nuestro motor está listo. Poner un vaso de té caliente. Su calor debería ser suficiente para calentar el aire en la cámara inferior y hacer que el modelo se mueva. Después de esperar a que el aire del cilindro se caliente, gire el volante. El coche debería empezar a moverse. Si el motor no arranca, tendremos que hacer ajustes hasta que tengamos éxito. Nuestro modelo del motor Stirling no es muy eficiente, pero funciona lo suficiente como para divertirnos mucho.

22. El diafragma está unido a la cámara con una varilla.

23. Las reglas pertinentes están esperando que el modelo esté listo.