محرك ستيرلينغ قوي افعل ذلك بنفسك
تم نسيان محرك "ستيرلنغ" ، الذي اشتهر في السابق ، لفترة طويلة بسبب الاستخدام الواسع النطاق لمحرك آخر (الاحتراق الداخلي). لكن اليوم نسمع المزيد والمزيد عنه. ربما لديه فرصة ليصبح أكثر شعبية ويجد مكانه في التعديل الجديد في العالم الحديث؟
قصة
محرك "ستيرلنغ" هو محرك حراري تم اختراعه في أوائل القرن التاسع عشر. المؤلف ، كما تعلم ، كان ستيرلنغ معينًا يدعى روبرت ، كاهن من اسكتلندا. الجهاز عبارة عن محرك احتراق خارجي ، حيث يتحرك الجسم في حاوية مغلقة ، ويغير درجة حرارته باستمرار.
نظرًا لانتشار نوع آخر من المحركات ، فقد تم نسيانه تقريبًا. ومع ذلك ، وبفضل مزاياها ، عاد محرك "ستيرلنغ" اليوم (العديد من الهواة يصنعونه في المنزل بأيديهم) مرة أخرى.
يتمثل الاختلاف الرئيسي عن محرك الاحتراق الداخلي في أن الطاقة الحرارية تأتي من الخارج ، ولا تتولد في المحرك نفسه ، كما هو الحال في محرك الاحتراق الداخلي.
مبدأ التشغيل
يمكنك أن تتخيل حجم هواء مغلق محاطًا بمبيت به غشاء ، أي مكبس. عندما يتم تسخين الجسم ، يتمدد الهواء ويعمل ، وبالتالي يتقوس المكبس. ثم يحدث التبريد ، وينحني مرة أخرى. هذه هي دورة الآلية.
لا عجب أن العديد من محركات "ستيرلنغ الحرارية" التي تعمل بأنفسهم مصنوعة في المنزل. تتطلب الأدوات والمواد اللازمة لذلك الحد الأدنى من كل شخص في منزله. لنلقِ نظرة على طريقتين مختلفتين لمدى سهولة الإنشاء.
مواد العمل
لتصنيع محرك "ستيرلنغ" بيديك ، ستحتاج إلى المواد التالية:
- القصدير.
- تكلم الصلب
- أنابيب نحاسية؛
- منشارا.
- ملف؛
- حامل خشبي؛
- مقص معدني
- تفاصيل قفل
- لحام حديد؛
- لحام.
- جندى.
- آلة.
كل شئ. الباقي هو مسألة تقنية بسيطة.
كيف نفعل
يتم تحضير صندوق الاحتراق واثنين من الأسطوانات للقاعدة من القصدير ، والتي سيتكون منها محرك ستيرلنغ يدويًا. يتم تحديد الأبعاد بشكل مستقل ، مع مراعاة الأغراض التي تم تصميم هذا الجهاز من أجلها. افترض أن المحرك يتم تصنيعه لأغراض العرض التوضيحي. عندئذٍ سيكون اكتساح الأسطوانة الرئيسية من عشرين إلى خمسة وعشرين سنتيمتراً ، لا أكثر. يجب أن تتلاءم بقية الأجزاء معها.
في الجزء العلوي من الاسطوانة لتحريك المكبس ، يتم عمل نتوءين وثقبين بقطر من أربعة إلى خمسة مليمترات. ستكون العناصر بمثابة محامل لموقع جهاز الكرنك.
بعد ذلك ، يتكون الجسم العامل للمحرك (سيصبح ماءًا عاديًا). دوائر القصدير ملحومة بالأسطوانة ، والتي يتم لفها في أنبوب. يتم عمل ثقوب فيها ويتم إدخال الأنابيب النحاسية بطول يتراوح من خمسة وعشرين إلى خمسة وثلاثين سنتيمترا وقطرها من أربعة إلى خمسة مليمترات. في النهاية ، يفحصون مدى إحكام الحجرة بملئها بالماء.
بعد ذلك يأتي دور المُشرِّد. للتصنيع ، يتم أخذ الفراغ من الخشب. على الماكينة ، يتوصلون إلى أنها تأخذ شكل أسطوانة عادية. يجب أن يكون المبدل أصغر بقليل من قطر الأسطوانة. يتم تحديد الارتفاع الأمثل بعد تصنيع محرك "ستيرلنغ" يدويًا. لذلك ، في هذه المرحلة ، يجب أن يفترض الطول بعض الهامش.
يتم تحويل المتحدث إلى قضيب اسطوانة. في وسط الحاوية الخشبية ، قم بعمل ثقب مناسب للجذع ، وأدخله. في الجزء العلوي من القضيب ، من الضروري توفير مكان لجهاز قضيب التوصيل.
ثم يأخذون أنابيب نحاسية يبلغ طولها أربعة سنتيمترات ونصف وقطرها سنتيمتران ونصف. دائرة من القصدير ملحومة بالأسطوانة. على الجانبين على الجدران ، يتم عمل ثقب لتوصيل الحاوية بالأسطوانة.
يتم ضبط المكبس أيضًا على مخرطة لقطر الأسطوانة الكبيرة من الداخل. في الجزء العلوي ، يتم توصيل القضيب بطريقة مفصلية.
اكتمل التجميع وتم تعديل الآلية. للقيام بذلك ، يتم إدخال المكبس في أسطوانة أكبر ويتم توصيل الأخير بأسطوانة أخرى أصغر.
آلية الكرنك مبنية على اسطوانة كبيرة. إصلاح جزء من المحرك بحديد لحام. الأجزاء الرئيسية مثبتة على قاعدة خشبية.
تمتلئ الأسطوانة بالماء وتوضع شمعة تحت القاع. يتم فحص أداء محرك "ستيرلنغ" ، المصنوع يدويًا من البداية إلى النهاية.
الطريقة الثانية: المواد
يمكن صنع المحرك بطريقة أخرى. لهذا ستحتاج المواد التالية:
- القصدير.
- المطاط الزبدي؛
- مشابك الورق.
- الأقراص.
- اثنين من البراغي.
كيف نفعل
غالبًا ما يستخدم المطاط الرغوي لصنع محرك ستيرلنغ بسيط وليس قويًا في المنزل بيديك. يتم تحضير مبدل المحرك منه. قطع دائرة الرغوة. يجب أن يكون القطر أصغر بقليل من قطر العلبة ، ويجب أن يكون الارتفاع أكثر بقليل من النصف.
يوجد ثقب في وسط الغطاء لقضيب التوصيل المستقبلي. لجعلها تسير بسلاسة ، يتم لف مشبك الورق في شكل حلزوني وملحم بالغطاء.
الدائرة الرغوية في المنتصف مثقوبة بسلك رفيع بمسمار ومثبتة في الأعلى بغسالة. ثم قم بتوصيل قطعة من مشبك الورق باللحام.
يتم دفع الإزاحة في الفتحة الموجودة على الغطاء ويتم توصيل الجرة بالغطاء عن طريق لحام لإغلاقه. يتم عمل حلقة صغيرة على مشبك الورق ، ويتم عمل فتحة أخرى أكبر في الغطاء.
يتم لف ورقة القصدير في أسطوانة ولحامها ، ثم يتم توصيلها بالعلبة بحيث لا توجد فجوات على الإطلاق.
تم تحويل مشبك الورق إلى عمود مرفقي. يجب أن تكون التباعد تسعين درجة بالضبط. الركبة فوق الاسطوانة تكون أكبر بقليل من الركبة الأخرى.
تتحول مشابك الورق المتبقية إلى رفوف للعمود. يتكون الغشاء على النحو التالي: يتم لف الأسطوانة بغشاء من البولي إيثيلين ، ويتم ضغطها وتثبيتها بخيط.
قضيب التوصيل مصنوع من مشبك ورق ، يتم إدخاله في قطعة من المطاط ، ويتم توصيل الجزء النهائي بالغشاء. يتكون طول قضيب التوصيل بحيث يتم سحب الغشاء في الأسطوانة عند نقطة العمود السفلي ، ويتم تمديده عند أعلى نقطة. الجزء الثاني من قضيب التوصيل مصنوع بنفس الطريقة.
ثم يتم لصق أحدهما على الغشاء والآخر بالمزاح.
يمكن أيضًا صنع الأرجل من مشابك الورق ولحامها. بالنسبة للكرنك ، يتم استخدام قرص مضغوط.
ها هي الآلية الكاملة. يبقى فقط استبدال وإضاءة شمعة تحتها ، ثم إعطاء دفعة من خلال دولاب الموازنة.
استنتاج
هذا هو محرك "ستيرلنغ" ذو درجة الحرارة المنخفضة (المصنوع بيديك). بالطبع ، على المستوى الصناعي ، يتم تصنيع هذه الأجهزة بطريقة مختلفة تمامًا. ومع ذلك ، يظل المبدأ كما هو: يتم تسخين حجم الهواء ثم تبريده. وهذا يتكرر باستمرار.
أخيرًا ، انظر إلى هذه الرسومات الخاصة بمحرك "ستيرلنغ" (يمكنك القيام بذلك بنفسك دون أي مهارات خاصة). ربما تكون بالفعل مشتعلة بالفكرة ، وتريد أن تفعل شيئًا مشابهًا؟