drvena parna mašina

Prve parne mašine sa pokretnim oscilirajućim cilindrom nastale su u XNUMX. veku i korišćene su za pogon malih parnih brodova. Njihove prednosti uključuju jednostavnost konstrukcije. Naravno, te parne mašine nisu bile od drveta, već od metala. Imali su malo dijelova, nisu se kvarili i bili su jeftini za proizvodnju. Rađene su u horizontalnoj ili vertikalnoj verziji kako ne bi zauzimale puno prostora na brodu. Ove vrste parnih mašina proizvodile su se i kao radne minijature. Bile su politehničke igračke na parni pogon.

Jednostavnost dizajna oscilirajuće parne mašine je njegova velika prednost, pa možemo doći u iskušenje da takav model napravimo od drveta. Svakako želimo da naš model radi, a ne da samo miruje. To je ostvarivo. Međutim, nećemo ga voziti vrućom parom, već običnim hladnim zrakom, po mogućnosti iz kućnog kompresora ili, na primjer, usisivača. Drvo je zanimljiv i lak za obradu materijal, tako da u njemu možete rekreirati mehanizam parne mašine. Budući da smo prilikom izrade našeg modela predvidjeli bočni razdvojeni dio cilindra, zahvaljujući tome možemo vidjeti kako klip radi i kako se cilindar kreće u odnosu na razvodne rupe. Predlažem da odmah krenete na posao.

Rad mašine pare sa cilindrom za ljuljanje. Možemo ih analizirati photo 1 na seriji fotografija označenih od a do f.

1. Para ulazi u cilindar kroz ulaz i gura klip.
2. Klip rotira zamajac kroz klipnjaču i polugu klipnjače.
3. Cilindar mijenja svoj položaj, kako se klip kreće, zatvara ulaz i otvara izlaz pare.
4. Klip, pokretan inercijom ubrzavajućeg zamajca, gura izduvnu paru kroz ovu rupu i ciklus počinje iznova.
5. Cilindar mijenja položaj i ulaz se otvara.
6. Komprimirana para ponovo prolazi kroz ulaz i gura klip.

Alati: Električna bušilica na postolju, bušilica pričvršćena za radni sto, tračna brusilica, vibraciona brusilica, dremel sa vrhovima za obradu drveta, ubodna testera, mašina za lepljenje vrućim lepkom, M3 matrica sa steznom glavom, stolarska burgija 14 milimetara. Za pogon modela koristit ćemo kompresor ili usisivač.

Materijali: borova daska širine 100 x 20 milimetara, valjak prečnika 14 milimetara, daska 20 x 20 milimetara, daska 30 x 30 milimetara, daska 60 x 8 milimetara, šperploča debljine 10 milimetara. Silikonska mast ili mašinsko ulje, ekser prečnika 3 milimetra i dužine 60 milimetara, jaka opruga, matica sa M3 podloškom. Prozirni lak u aerosol bočici za lakiranje drveta.

Baza mašine. Napravit ćemo ga od ploče dimenzija 500 x 100 x 20 milimetara. Prije farbanja, dobro je brusnim papirom izravnati sve neravnine daske i mjesta koja su ostala nakon rezanja.

Podrška zamašnjaka. Izrezali smo ga od borove ploče dimenzija 150 x 100 x 20 milimetara. Potrebna su nam dva identična elementa. Nakon zaobljenja tračnom brusilicom, brusnim papirom 40 po gornjim ivicama u lukovima i obradom finim brusnim papirom u nosačima, izbušite rupe prečnika 14 milimetara na mestima kao što je prikazano na sl. photo 2. Visina kolica između baze i osovine treba da bude veća od poluprečnika zamašnjaka.

Obruč zamašnjaka. Izrezat ćemo ga od šperploče debljine 10 milimetara. Točak ima prečnik od 180 milimetara. Nacrtajte dva identična kruga na šperploči pomoću čeljusti i izrežite ih ubodnom pilom. Na prvom krugu nacrtajte krug promjera 130 milimetara koaksijalno i izrežite njegovo središte. Ovo će biti obruč zamašnjaka, odnosno njegov rub. Vijenac za povećanje inercije kotača.

Zamašnjak. Naš zamajac ima pet krakova. Oni će biti kreirani na način da ćemo na točku nacrtati pet trouglova sa zaobljenim ivicama i rotiranim za 72 stepena u odnosu na osu točka. Počnimo s crtanjem kruga promjera 120 milimetara na papiru, nakon čega slijede igle za pletenje debljine 15 milimetara i krugovi na uglovima dobijenih trokuta. Možete ga vidjeti na slika 3. i 4., gdje je prikazan dizajn kotača. Stavljamo papir na izrezane krugove i probijačem označavamo središta svih malih krugova. Ovo će osigurati preciznost bušenja. Sve uglove trokuta bušimo bušilicom promjera 14 milimetara. Budući da bušilica sa oštricom može uništiti šperploču, preporučuje se da izbušite samo polovinu debljine šperploče, zatim preokrenite materijal i završite bušenje. Ravna bušilica ovog prečnika završava se sa sićušnom izbočenom osovinom koja će nam omogućiti da precizno lociramo centar izbušene rupe na drugoj strani šperploče. Razmišljajući o superiornosti stolarskih cilindričnih svrdla u odnosu na ravnu stolariju, električnim ubodnom testerom ćemo odrezati preostali nepotreban materijal sa zamašnjaka kako bismo dobili efikasne igle za pletenje. Dremel kompenzira sve nepreciznosti i zaokruži ivice žbica. Zalijepite krug vijenca vicola ljepilom. U sredini izbušimo rupu promjera 6 milimetara kako bismo u sredinu umetnuli vijak M6, čime smo dobili približnu os rotacije točka. Nakon ugradnje vijka kao ose točka u bušilicu, brzo rotirajući točak obrađujemo prvo krupnozrnatim, a zatim finim brusnim papirom. Savjetujem vam da promijenite smjer rotacije bušilice kako se vijak točka ne bi olabavio. Točak treba da ima ravne ivice i da se ravnomerno okreće nakon obrade, bez udaranja u stranu. Kada se to postigne, rastavljamo privremeni vijak i izbušimo rupu za ciljnu osovinu promjera 14 milimetara.

Klipnjača. Izrezat ćemo ga od šperploče debljine 10 milimetara. Da biste olakšali posao, predlažem da počnete tako što ćete izbušiti dvije rupe od 14 mm na udaljenosti od 38 mm, a zatim izrezati konačni klasični oblik, kao što je prikazano na photo 5.

osovina zamašnjaka. Izrađen je od osovine prečnika 14 milimetara i dužine 190 milimetara.

Osovina osovine. Izrezana je iz osovine prečnika 14 milimetara i dužine 80 milimetara.

Cilindar. Izrezat ćemo ga od šperploče debljine 10 milimetara. Sastoji se od pet elemenata. Dvije od njih imaju dimenzije 140 x 60 milimetara i bočne su stijenke cilindra. Donji i gornji dio 140 x 80 milimetara. Donji dio cilindra je dimenzija 60x60 i debljine je 15 milimetara. Ovi dijelovi su prikazani u photo 6. Dno i stranice cilindra lijepimo pletenim ljepilom. Jedan od uslova za ispravan rad modela je okomitost lijepljenja zidova i dna. Izbušite rupe za zavrtnje na vrhu poklopca cilindra. Bušimo rupe bušilicom od 3 mm tako da padaju u središte debljine zida cilindra. Izbušite neke rupe na poklopcu bušilicom od 8 mm tako da se glave vijaka mogu sakriti.

Klip. Njegove dimenzije su 60 x 60 x 30 milimetara. U klipu izbušimo središnju slijepu rupu promjera 14 milimetara do dubine od 20 milimetara. U njega ćemo umetnuti klipnjaču.

Klipnjača. Izrađen je od osovine prečnika 14 milimetara i dužine 320 milimetara. Klipnjača se s jedne strane završava klipom, a sa druge strane kukom na osi radilice klipnjače.

Osovina klipnjače. Napravit ćemo ga od šipke presjeka 30 do 30 i dužine 40 milimetara. Izbušimo rupu od 14 mm u bloku i drugu slijepu rupu okomito na nju. U ovu rupu ćemo zalijepiti drugi slobodni kraj klipnjače. Očistite unutrašnjost prolazne rupe i izbrusite je finim brusnim papirom umotanim u cijev. Osovina klipnjače će se rotirati u provrtu i želimo smanjiti trenje u tom trenutku. Na kraju, ručka se zaokružuje i završava turpijom za drvo ili tračnom brusilicom.

Timing Bracket. Izrezaćemo ga od borove daske dimenzija 150 x 100 x 20. Nakon brušenja u nosaču, izbušite tri rupe na mestima kao što je prikazano na slici. Prva rupa promjera 3 mm za os vremena. Druga dva su ulaz i izlaz zraka iz cilindra. Tačka bušenja za sva tri je prikazana photo 7. Prilikom promjene dimenzija mašinskih dijelova, mjesta bušenja moraju se empirijski pronaći tako što se predmontaža stroja i odredi gornji i donji položaj cilindra, odnosno mjesto izbušene rupe u cilindru. Mjesto na kojem će raditi tajming se brusi orbitalnom brusilom sa finim papirom. Trebalo bi da bude ujednačeno i veoma glatko.

Osovina za ljuljanje. Zatupite kraj eksera dužine 60 mm i zaokružite turpijom ili brusilicom. Koristeći M3 matricu, izrežite njen kraj dužine oko 10 milimetara. Da biste to učinili, odaberite jaku oprugu, M3 maticu i podlošku.

Distribucija. Napravit ćemo ga od trake dimenzija 140 x 60 x 8 milimetara. U ovom dijelu modela izbušene su dvije rupe. Prvi je prečnika 3 milimetra. U njega ćemo staviti ekser, koji je os rotacije cilindra. Ne zaboravite da izbušite ovu rupu na način da glava eksera bude potpuno uvučena u drvo i da ne viri iznad njegove površine. Ovo je veoma važan momenat u našem radu, koji utiče na ispravan rad modela. Druga rupa promjera 10 mm je ulaz/izlaz zraka. Zavisno od položaja cilindra u odnosu na rupe na razvodnom držaču, zrak će ući u klip, gurajući ga, a zatim ga klip istiskuje u suprotnom smjeru. Zalijepite razvod pomoću zalijepljenog eksera koji služi kao osovina na površinu cilindra. Os ne treba da se klati i treba da bude okomita na površinu. Na kraju, izbušite rupu u cilindru koristeći lokaciju rupe na razvodnoj ploči. Sve neravnine na drvetu, gdje će biti u kontaktu sa zupčastim nosačem, izglađuju se orbitalnom brusilicom sa finim brusnim papirom.

Sastavljanje mašine. Zalijepite nosače osovine zamašnjaka na bazu, vodeći računa da budu u liniji i paralelni s ravninom baze. Prije kompletne montaže, elemente i komponente mašine ćemo ofarbati bezbojnim lakom. Postavljamo klipnjaču na osu zamašnjaka i zalijepimo je točno okomito na nju. Umetnite osovinu klipnjače u drugu rupu. Obje ose moraju biti paralelne jedna s drugom. Zalijepite drvene armaturne prstenove na zamašnjak. U vanjski prsten umetnite vijak za drvo u otvor koji učvršćuje zamašnjak za osovinu zamašnjaka. Na drugoj strani baze zalijepite nosač cilindra. Podmažite sve drvene dijelove koji će se pomicati i doći u dodir jedan s drugim silikonskom mašću ili mašinskim uljem. Silikon treba lagano polirati kako bi se trenje svelo na minimum. Od toga će zavisiti ispravan rad mašine. Cilindar je montiran na nosač tako da njegova os viri izvan razvoda. Možete ga vidjeti na photo 8. Stavite oprugu na ekser koji viri izvan oslonca, zatim podlošku i sve učvrstite maticom. Cilindar, pritisnut oprugom, treba se lagano pomicati oko svoje ose. Klip stavljamo na njegovo mjesto u cilindar, a kraj klipnjače stavljamo na osovinu klipnjače. Stavljamo poklopac cilindra i pričvršćujemo ga vijcima za drvo. Strojnim uljem podmažite sve dijelove mehanizma, a posebno cilindar i klip. Nemojmo žaliti zbog masti. Točak koji se pokreće rukom treba da se okreće bez ikakvog otpora, a klipnjača treba da prenosi kretanje na klip i cilindar. Slika 9. Umetnite kraj crijeva kompresora u dovod i uključite ga. Okrenite točak i komprimovani vazduh će pomeriti klip i zamajac će početi da se okreće. Kritična tačka u našem modelu je kontakt između razvodne ploče i njenog statora. Osim ako većina zraka ne izlazi na ovaj način, pravilno dizajnirani automobil trebao bi se lako kretati, pružajući DIY entuzijastima mnogo zabave. Uzrok kvara može biti preslaba opruga. Nakon nekog vremena, ulje se upija u drvo i trenje postaje previše. Takođe objašnjava zašto ljudi nisu pravili parne mašine od drveta. Međutim, drveni motor je vrlo efikasan, a znanje o tome kako oscilirajući cilindar radi u tako jednostavnoj parnoj mašini ostaje dugo vremena.

drvena parna mašina