Stacionarni motor
Čeprav je romantična doba pare že davno mimo, pogrešamo stare čase, ko ste lahko videli vagone, ki jih vlečejo ogromne veličastne lokomotive, razgrete parne valje, ki gnetejo cestne ruševine, ali parne lokomotive, ki delajo na polju.
En sam stacionarni parni stroj, ki se uporablja za centralno, s pomočjo sistema jermenskega pogona, vse tovarniške stroje ali statve. Njen kotel je kuril navaden premog.Morda je škoda, da izven muzeja ne bomo videli tovrstnih strojev, vendar je možno izdelati lesen model stacionarnega stroja. к v veliko veselje je imeti doma tak leseni mobilnik, mobilno delovno napravo. Tokrat bomo zgradili model bolj kompleksnega drsno sinhroniziranega parnega stroja kot doslej. Za pogon lesenega modela bomo seveda namesto pare uporabili stisnjen zrak iz gospodinjskega kompresorja.
Delo s parnim strojem sestoji iz sproščanja stisnjene vodne pare, v našem primeru pa stisnjenega zraka, v cilinder, nato z ene in nato z druge strani bata. Posledica tega je spremenljivo drsno gibanje bata, ki se preko ojnice in pogonske gredi prenaša na vztrajnik. Ojnica pretvarja povratno gibanje bata v rotacijsko gibanje vztrajnika. En obrat vztrajnika se doseže v dveh hodih bata. Porazdelitev pare se izvaja s pomočjo drsnega mehanizma. Čas nadzoruje ekscentrik, ki je nameščen na isti osi kot vztrajnik in gonilka. Ploski drsnik zapira in odpira kanale za dovajanje pare v valj, hkrati pa omogoča odvajanje uporabljene ekspandirane pare.
Orodja: Trihinela žaga, žagin list za kovino, električni vrtalnik na stojalu, vrtalnik nameščen na delovni mizi, tračni brusilnik, orbitalni brusilnik, dremel z nastavki za les, električna vbodna žaga, lepilna pištola z vročim lepilom, mizarski svedri 8, 11 in 14 mm. Prav tako lahko pridejo tudi strgala ali pilice za les. Za pogon modela bomo uporabili domači kompresor ali zelo zmogljiv sesalnik, katerega šoba piha zrak.
Materiali: borova deska širine 100 mm in debeline 20 mm, valji premera 14 in 8 mm, deska 20 x 20 mm, deska 30 x 30 mm, deska 60 x 8 mm, vezan les debeline 4 in 10 mm. Vijaki za les, žeblji 20 in 40 mm. Prozoren lak v spreju. Silikonska mast ali strojno olje.
Osnova stroja. Mere 450 x 200 x 20 mm. Izdelali ga bomo iz dveh kosov borovih desk in jih zlepili z daljšimi stranicami ali iz enega kosa vezanega lesa. Morebitne nepravilnosti na plošči in mesta, ki ostanejo po rezanju, je treba dobro zgladiti z brusnim papirjem.
Nosilec osi vztrajnika. Sestavljen je iz navpične deske in palice, ki jo pokriva od zgoraj. Na mestu stika njihovih površin se po privijanju izvrta luknja za leseno os. Potrebujemo dva niza enakih elementov. Podpore smo izrezali iz borove deske z dimenzijami 150 x 100 x 20 mm in tirnice s presekom 20 x 20 in dolžino 150 mm. V tirnicah, na razdalji 20 mm od robov, izvrtajte luknje s premerom 3 mm in jih razvrtajte z 8 mm svedrom, da se glave vijakov zlahka skrijejo. V deske na sprednji strani izvrtamo tudi luknje s premerom 3 mm, da se deske lahko privijačijo. Na mestu stika s svedrom 14 mm izvrtamo luknje za os vztrajnika. Oba elementa skrbno obdelamo z brusnim papirjem, najbolje z orbitalnim brusilnikom. Prav tako ne pozabite očistiti lukenj za leseno os iz valja z brusnim papirjem, zvitem v zvitek. Os se mora vrteti z minimalnim uporom. Tako ustvarjene nosilce razstavimo in premažemo z brezbarvnim lakom.
Vztrajnik. Začeli bomo z risanjem kroga na navaden papir.Naš vztrajnik ima skupni premer 200 mm in ima šest naper. Nastali bodo tako, da bomo na krog narisali šest pravokotnikov, zasukanih za 60 stopinj glede na os kroga. Začnimo z risanjem kroga s premerom 130 mm, nato pa označimo napere debeline 15 mm.. V kotih nastalih trikotnikov narišite kroge s premerom 11 mm. Položite papir z narisano krožno strukturo na vezan les in najprej označite središča vseh majhnih krogov in središče kroga z luknjačem. Te vdolbine bodo zagotovile natančnost vrtanja. Narišite krog, pesto in kolo, kjer se napere končajo v paru čeljusti, desno na vezan les. Vse vogale trikotnikov izvrtamo s svedrom premera 11 mm. S svinčnikom označite mesta na vezanem lesu, ki naj bodo prazna. To nas bo rešilo pred napakami. Z električno vbodno žago ali triho žago lahko odrežemo vnaprej označen, odvečni material z vztrajnika, zahvaljujoč temu dobimo učinkovite igle za pletenje. S pilo ali cilindričnim rezalnikom, odstranjevalcem, nato pa z dremelom poravnamo morebitne netočnosti in prirobimo robove naper.
Platišče vztrajnika. Potrebovali bomo dve enaki platišči, ki ju bomo prilepili na obe strani vztrajnika. Izrezali jih bomo tudi iz vezanega lesa debeline 10 mm. Kolesa imajo zunanji premer 200 mm. Na vezane plošče jih narišemo s kompasom in jih izrežemo z vbodno žago. Nato koaksialno narišemo krog s premerom 130 mm in izrežemo njegovo središče. To bo obroč vztrajnika, torej njegovo platišče. Venec naj s svojo težo poveča vztrajnost vrtljivega kolesa. Z lepilom wikol prekrijemo vztrajnik, t.j. tisti s pletilnimi iglami, venci na obeh straneh. Na sredini vztrajnika izvrtajte 6 mm luknjo, da v sredino vstavite vijak M6. Tako dobimo improvizirano os vrtenja kolesa. Po namestitvi tega vijaka kot osi kolesa v vrtalni stroj hitro obdelamo kolovrat, najprej z grobim in nato s finim brusnim papirjem. Svetujem vam, da spremenite smer vrtenja svedra, da se kolesni vijak ne popušča. Kolo mora imeti gladke robove, po obdelavi na naši psevdo stružnici pa naj se vrti gladko, brez stranskih udarcev. To je zelo pomembno merilo za kakovost vztrajnika. Ko je ta cilj dosežen, odstranite začasni vijak in izvrtajte luknjo za os s premerom 14 mm.
Strojni cilinder. Izdelana iz 10 mm vezanega lesa. Začeli bomo z 140 mm x 60 mm zgornjim in spodnjim delom ter 60 mm x 60 mm zadaj in spredaj. V sredini teh kvadratov izvrtajte luknje s premerom 14 mm. Te elemente zlepimo skupaj z vročim lepilom iz lepilne pištole in tako ustvarimo nekakšen cilindrični okvir. Deli, ki jih želite pritrditi, morajo biti med seboj pravokotni in vzporedni, zato pri lepljenju uporabite pritrdilni kvadrat in jih držite v položaju, dokler se lepilo ne strdi. Valj, ki bo služil kot batnica, je pri lepljenju dobro vstavljen v luknje zadaj in spredaj. Od natančnosti tega lepljenja je odvisno prihodnje pravilno delovanje modela.
Bat. Izdelan iz vezanega lesa debeline 10 mm, ima dimenzije 60 x 60 mm. Robove kvadrata obrusite s finim brusnim papirjem in posnemite stene. V batu izvrtajte 14 mm luknjo za batnico. Na vrhu bata je pravokotno izvrtana luknja s premerom 3 mm za vijak, s katerim je bat pritrjen na batnico. Izvrtajte luknjo z nastavkom 8 mm, da skrijete glavo vijaka. Vijak gre skozi batnico, ki drži bat na mestu.
batnica. Izrežite valj s premerom 14 mm. Njegova dolžina je 280 mm. Bat položimo na batnico in jo namestimo v batni okvir. Vendar najprej določimo položaj bata glede na batnico. Bat se bo premaknil za 80 mm. Pri drsenju ne sme segati do robov vstopnih in izstopnih odprtin bata, v nevtralnem položaju pa naj bo v središču cilindra, batnica pa ne sme pasti iz sprednjega dela cilindra. Ko najdemo to mesto, s svinčnikom označimo položaj bata glede na batnico in na koncu vanjo izvrtamo luknjo s premerom 3 mm.
Porazdelitev. To je najtežji del našega avtomobila. Poustvariti moramo zračne kanale od kompresorja do cilindra, od ene do druge strani bata in nato od izpušnega zraka iz cilindra. Te kanale bomo izdelali iz več plasti vezanega lesa debeline 4 mm. Časovnik je sestavljen iz petih plošč dimenzij 140 x 80 mm. V vsaki plošči so izrezane luknje v skladu s slikami, prikazanimi na fotografiji. Začnimo tako, da na papir narišemo podrobnosti, ki jih potrebujemo, in izrežemo vse podrobnosti. Vzorce ploščic narišemo s flomastrom na vezane plošče, ki jih razporedimo tako, da ne zapravljamo materiala, hkrati pa imamo pri žaganju čim manj dela. Previdno označite označena mesta za pomožne luknje in z vbodno žago ali tribralom izrežite ustrezne oblike. Na koncu vse poravnamo in očistimo z brusnim papirjem.
Zadrga. To je plošča iz vezanega lesa enake oblike kot na fotografiji. Najprej izvrtajte luknje in jih izrežite z vbodno žago. Preostanek materiala lahko razrežemo s triho žago ali odstranimo s stožčastim cilindričnim rezalnikom ali dremelom. Na desni strani drsnika je luknja s premerom 3 mm, v kateri bo nameščena os ekscentričnega ročaja.
Drsna vodila. Drsnik deluje med dvema drsnikoma, spodnjim in zgornjim vodilom. Izdelali jih bomo iz vezanega lesa ali letvic debeline 4 mm in dolžine 140 mm. Prilepite vodila z lepilom Vicol na ustrezno naslednjo časovno ploščo.
Povezovalna palica. Izrezali ga bomo v tradicionalni obliki, kot je na fotografiji. Pomembna je razdalja med osemi lukenj s premerom 14 mm. Mora biti 40 mm.
Ročaj gonilke. Narejen je iz traku velikosti 30 x 30 mm in ima dolžino 50 mm. V bloku izvrtamo 14 mm luknjo in slepo luknjo pravokotno na sprednjo stran. Nasprotni konec bloka podpičite z lesno pilo in brusite z brusnim papirjem.
Ročaj batnice. Ima U-obliko, izdelan je iz lesa 30 x 30 mm in ima dolžino 40 mm. Njegovo obliko si lahko ogledate na fotografiji. V bloku na sprednji strani izvrtamo 14 mm luknjo. Z žago z žaginim listom naredite dva reza in naredite režo, v kateri se bo premikala batnica, s svedrom in žago za trihinelozo. Izvrtamo luknjo za os, ki povezuje ročico z batnico.
Podpora za cilinder. Potrebujemo dva enaka elementa. Izrežite nosilce za borove deske 90 x 100 x 20 mm.
Ekscentričnost. Iz vezanega lesa debeline 4 mm izrežite štiri pravokotnike, vsak 40 mm x 25 mm. V pravokotnike izvrtamo luknje s 14 mm svedrom. Zasnova ekscentrika je prikazana na fotografiji. Te luknje so nameščene vzdolž vzdolžne osi, vendar so zamaknjene ena od druge vzdolž prečne osi za 8 mm. Pravokotnike povežemo v dva para in jih zlepimo skupaj z njihovimi površinami. V notranje luknje prilepite 28 mm dolg valj. Prepričajte se, da so površine pravokotnikov vzporedne med seboj. Pri tem nam lahko pomaga ročaj.
vzvodpovezava drsnika z ekscentrom. Sestavljen je iz treh delov. Prvi je ročaj v obliki črke U, ki vključuje drsnik. V ravnini je izvrtana luknja za os, vzdolž katere izvaja zibanje. Na drugi konec je prilepljena ekscentrična spona. Ta sponka je zložljiva in je sestavljena iz dveh blokov po 20×20×50 mm. Bloke povežite z lesnimi vijaki in nato na robu rebra izvrtajte 14 mm luknjo za ekscentrično os. Pravokotno na os v enem od blokov izvrtamo slepo luknjo s premerom 8 mm. Zdaj lahko oba dela povežemo z gredjo s premerom 8 mm in dolžino približno 160 mm, vendar je pomembna razdalja med osema teh delov, ki naj bo 190 mm.
Sestavljanje stroja. S sornikom namestite bat na batnico, vstavljeno v okvir cilindra, in na koncu izvrtajte luknjo za os ročice. Ne pozabite, da mora biti luknja vzporedna z osnovo. Prilepite naslednje elemente pogona krmiljenja na okvir cilindra (fotografija a). Naslednja prva plošča s štirimi luknjami (fotografija b), druga z dvema velikima luknjama (fotografija c) povezuje luknje v dva para. Naslednja je tretja plošča (slika d) s štirimi luknjami in nanjo postavite drsnik. Na fotografijah (fotografija e in f) je razvidno, da drsnik, ki ga med delovanjem premakne ekscenter, zaporedno izpostavi en ali drugi par lukenj. Prilepite dve vodili, ki vodita drsnik, na tretjo ploščo od zgoraj in od spodaj. Nanje pritrdimo zadnjo ploščo z dvema luknjama, ki pokrivata drsnik od zgoraj (slika d). Blok s skoznjo luknjo prilepite na zgornjo luknjo takšnega premera, da lahko nanjo pritrdite cev za dovod stisnjenega zraka. Na drugi strani je valj zaprt s pokrovom, ki je privit z več vijaki. Nosilce osi vztrajnika prilepite na podlago, pri čemer pazite, da so v liniji in vzporedni z ravnino podstavka. Pred popolno montažo bomo elemente in komponente stroja pobarvali z brezbarvnim lakom. Ojnico položimo na os vztrajnika in jo prilepimo točno pravokotno nanjo. V drugo luknjo vstavite os ojnice. Obe osi morata biti med seboj vzporedni. Na drugo stran podstavka prilepite dve plošči, da naredite nosilec za valj. Nanje prilepimo celoten valj s krmilnim mehanizmom. Ko je valj zlepljen, namestite ročico, ki povezuje drsnik z ekscentrom. Šele zdaj lahko določimo dolžino vzvoda, ki povezuje ojnico z batnico. Pravilno izrežite gred in prilepite ročaje v obliki črke U. Te elemente povezujemo s sekirami iz žebljev. Prvi poskus je ročno vrtenje osi vztrajnika. Vsi gibljivi deli se morajo premikati brez nepotrebnega upora. Gonilka bo naredila en obrat in tuljava bi morala reagirati z ekscentričnim premikom.
Igra. Stroj namažite z oljem tam, kjer pričakujemo, da bo prišlo do trenja. Na koncu model povežemo s kablom na kompresor. Po zagonu enote in dovajanju stisnjenega zraka v jeklenko bi moral naš model delovati brez težav, s čimer bi se oblikovalec zelo zabaval. Morebitno puščanje lahko zakrpamo z lepilom iz vroče lepilne pištole ali prozornega silikona, vendar bo tako naš model neizbrisen. Dejstvo, da je model mogoče razstaviti, na primer za prikaz gibanja bata v cilindru, je dragocena prednost.
