Паровая машина #2

В этой статье я расскажу, как изготовить данную версию парового двигателя. Способов сделать ее довольно много. Этот, возможно, не самый лучший, но работающий и доступный. Итак, паровая машина — одноцилиндровая, маховиковая.

Принцип работы

Наш двигатель, с физической точки зрения, можно назвать конвертером. Его работа — превращение энергии пара в механическую энергию с определенным КПД.

Пар из котла поступает в золотник(1), из него в цилиндр и давит на поршень. Поршень идет вниз и толкает кривошип(8), а он начинает вращать маховик(10). Маховик приводит в движение второй кривошип(11), который толкает тягу(12) треугольника(13). Треугольник поворачивается и толкает поршень(2) в золотнике, который перекрывает подачу пара и открывает выпускное отверстие. После, по инерции, главный поршень(6) начинает двигаться в противоположном направлении, выдавливая отработанный пар через выпускное отверстие. Цикл повторяется. Маховое колесо разгоняется и машина работает без перерыва.

Цилиндр

В качестве главного цилиндра я использовал многоразовый советский шприц.

Выкидываем все, кроме самого цилиндра. Хотя, возможно, лучше использовать латунную гильзу от ружья.

Золотник

Весь наш золотник будет состоять из небольшой трубки, которую можно найти в старой телескопической антенне. Нам нужен ее отрезок длиной ~27 мм и диаметром ~5 мм. Теперь, пропилите отверстие по середине и соедините это отверстие с отводом главного цилиндра.

Если в случае с гильзой, все просто: делаем дырку, припаиваем вплотную к отверстию гильзы, то с советским шприцем все гораздо сложнее. Отвод цилиндра не должен входить внутрь золотника, а, удерживаемый магическими силами, быть только в отверстии: в нем будет ходить золотниковый поршенек. При этом, необходимо обеспечить герметичность. Мне помог 100-ватный паяльник, олово и немного терпения. Также советую пройтись сверлом внутри золотника после окончания монтажа.

Главный поршень

Вы можете изготовить его из железа или полипропилена при наличии токарного станка. Однако у меня ничего подобного не было, поэтому поршень был отлит из олова прямо в цилиндре.

Все просто: расплавляем олово, затем быстро заливаем его в многоразовый шприц. Тем самым, получается литой, в прямом смысле этого слова, поршень. Как прикрепить к нему шток? — Никак, положите его рядом. 😀

Золотниковый поршень

Его я сделал из куска форсунки, которые обитают в газовых плитах. Нужно отпилить ее половину (без резьбы), затем обработать шкуркой, закрепив поршенек в дрели или шуруповерте.

Если чуток пропускает — это не страшно. 🙂 Подпаяйте к нему шток длиной ~30мм.

Маховик

Очень важный элемент, без него двигатель не сможет завершить цикл работы. Подойдет маховик из кассетного магнитофона.

В качестве подшипника можно использовать самую простую медную проволоку. Да, именно ее. Намотайте ее на ость маховика и залудите, но следите, чтобы вместе с проволокой не облудилась сама ось. Смажьте получившееся, предварительно закрепив подшипник на специальной подставке. (в моем случае это деталь от задвижного замка.)

Тяговый треугольник и кривошипы

Пожалуй самое сложное, эта деталь задает часть принцип работы двигателя: что и когда опускать/поднимать. Соотношение длин его плеч соответствует соотношению хода большого и малого поршня. В данном случае 2:1. (см. рис 104)

Установите треугольник на очередной самодельный подшипник с осью из болта и шести гаек. Будьте внимательны при расположении! 

Нам необходимы кривошип и три штока. В этом мне помогли детали CD-привода, а для последнего я прикупил несколько велосипедных спиц. Взглянем на расположение элементов и их параметры:

Вся конструкция равномерно поднята на 24мм. Далее — кривошип главного поршня:

Не забудьте все смазать, движения должны быть легкими. Кривошип треугольника:

Также желательно сделать возможность изменять длину штока, идущего к треугольнику от кривошипа маховика. Будьте аккуратны при изготовлении.
Но это еще не конец. В следующей статье мы займемся настройкой двигателя и сборкой котла. Куда ж на пару и без воды?

Все части статьи