drevený parný stroj

Prvé parné stroje s pohyblivým oscilačným valcom vznikli v XNUMX. storočí a používali sa na pohon malých parných lodí. Medzi ich výhody patrí jednoduchosť konštrukcie. Samozrejme, tie parné stroje neboli drevené, ale kovové. Mali málo dielov, nepokazili sa a ich výroba bola lacná. Vyrábali sa v horizontálnej alebo vertikálnej verzii, aby na lodi nezaberali veľa miesta. Tieto typy parných strojov sa vyrábali aj ako pracovné miniatúry. Boli to polytechnické hračky poháňané parou.

Jednoduchosť konštrukcie oscilačného valcového parného stroja je jeho veľkou prednosťou a možno nás bude lákať vyrobiť si takýto model z dreva. Určite chceme, aby náš model fungoval a nielen stál na mieste. Dá sa to dosiahnuť. Nebudeme ho však poháňať horúcou parou, ale obyčajným studeným vzduchom, najlepšie z domáceho kompresora alebo napríklad vysávača. Drevo je zaujímavý a ľahko opracovateľný materiál, takže v ňom môžete znovu vytvoriť mechanizmus parného stroja. Keďže pri stavbe nášho modelu sme zabezpečili bočnú delenú časť valca, vďaka tomu môžeme vidieť, ako funguje piest a ako sa valec pohybuje vzhľadom na rozvodové otvory. Navrhujem, aby ste sa okamžite pustili do práce.

Obsluha stroja paru s kývavým valcom. Môžeme ich analyzovať foto 1 na sérii fotografií označených od a po f.

1. Para vstupuje do valca cez vstup a tlačí piest.
2. Piest otáča zotrvačník cez piestnu tyč a kľuku ojnice.
3. Valec mení svoju polohu, keď sa piest pohybuje, uzatvára vstup a otvára výstup pary.
4. Piest, poháňaný zotrvačnosťou zrýchľujúceho sa zotrvačníka, tlačí výfukovú paru cez tento otvor a cyklus sa začína odznova.
5. Valec zmení polohu a otvorí sa vstup.
6. Stlačená para opäť prechádza cez vstup a tlačí piest.

nástroje: Elektrická vŕtačka na stojane, vŕtačka pripevnená k pracovnému stolu, pásová brúska, vibračná brúska, dremel s hrotmi na opracovanie dreva, priamočiara píla, lepiaci stroj s horúcim lepidlom, matrica M3 so závitovým skľučovadlom, stolárska vŕtačka 14 milimetrov. Na pohon modelu použijeme kompresor alebo vysávač.

materiály: borovicová doska šírka 100 x 20 mm, valček priemer 14 mm, doska 20 x 20 mm, doska 30 x 30 mm, doska 60 x 8 mm, preglejka hrúbka 10 mm. Silikónové mazivo alebo strojový olej, klinec s priemerom 3 milimetre a dĺžkou 60 milimetrov, silná pružina, matica s podložkou M3. Priehľadný lak v aerosólovej nádobke na lakovanie dreva.

Základňa stroja. Vyrobíme ho z dosky s rozmermi 500 x 100 x 20 milimetrov. Pred lakovaním je dobré všetky nerovnosti dosky a miesta, ktoré zostali po rezaní, vyrovnať brúsnym papierom.

Podpora zotrvačníka. Vyrezali sme ho z borovicovej dosky s rozmermi 150 x 100 x 20 milimetrov. Potrebujeme dva rovnaké prvky. Po zaokrúhlení pásovou brúskou, brúsnym papierom 40 po horných okrajoch v oblúkoch a opracovaní jemným brúsnym papierom v podperách vyvŕtajte otvory s priemerom 14 milimetrov v miestach podľa obr. foto 2. Výška vozíka medzi základňou a nápravou má byť väčšia ako polomer zotrvačníka.

Ráfik zotrvačníka. Vyrežeme z preglejky hrubej 10 milimetrov. Koleso má priemer 180 milimetrov. Na preglejku nakreslite posuvným meradlom dva rovnaké kruhy a vyrežte ich skladačkou. Na prvý kruh koaxiálne nakreslíme kruh s priemerom 130 milimetrov a jeho stred vystrihneme. Toto bude ráfik zotrvačníka, teda jeho ráfik. Veniec na zvýšenie zotrvačnosti kolovratu.

Zotrvačník Náš zotrvačník má päť lúčov. Vzniknú tak, že na koleso nakreslíme päť trojuholníkov so zaoblenými hranami a otočené o 72 stupňov voči osi kolesa. Začnime tým, že si na papier nakreslíme kruh s priemerom 120 milimetrov, nasledujú pletacie ihlice hrubé 15 milimetrov a kruhy v rohoch výsledných trojuholníkov. Môžete to vidieť na foto 3. i 4., kde je znázornený dizajn kolesa. Papier položíme na vystrihnuté kruhy a dierovačkou naznačíme stredy všetkých malých kruhov. Tým sa zabezpečí presnosť vŕtania. Všetky rohy trojuholníkov vyvŕtame vrtákom s priemerom 14 milimetrov. Keďže čepeľová vŕtačka môže poškodiť preglejku, odporúča sa vŕtať iba polovicu hrúbky preglejky, potom materiál prevrátiť a dokončiť vŕtanie. Plochý vrták tohto priemeru končí maličkým vyčnievajúcim hriadeľom, ktorý nám umožní presne lokalizovať stred vyvŕtaného otvoru na druhej strane preglejky. Vzhľadom na prevahu tesárskych valcových vrtákov nad plochými tesármi odrežeme zostávajúci nepotrebný materiál zo zotrvačníka elektrickou priamočiarou pílou, aby sme získali efektívne pletacie ihlice. Dremel kompenzuje prípadné nepresnosti a zaobľuje hrany lúčov. Kruh venca zlepte lepidlom vicola. V strede vyvŕtame otvor s priemerom 6 milimetrov, aby sme do stredu vložili skrutku M6, čím získame približnú os otáčania kolesa. Po nainštalovaní svorníka ako osi kolesa do vŕtačky rýchlo rotujúce koleso opracujeme najskôr hrubozrnným a potom jemným brúsnym papierom. Odporúčam zmeniť smer otáčania vŕtačky, aby sa skrutka kolesa neuvoľnila. Koleso by malo mať rovnomerné okraje a po spracovaní by sa malo otáčať rovnomerne bez toho, aby narazilo na stranu. Keď sa to dosiahne, demontujeme dočasnú skrutku a vyvŕtame otvor pre cieľovú nápravu s priemerom 14 milimetrov.

Spojovacia tyč. Vyrežeme z preglejky hrubej 10 milimetrov. Na uľahčenie práce navrhujem začať vyvŕtaním dvoch 14 mm otvorov vo vzdialenosti 38 mm od seba a potom vyrezať konečný klasický tvar, ako je znázornené na foto 5.

Tu je zotrvačník. Tvorí ho driek s priemerom 14 milimetrov a dĺžkou 190 milimetrov.

Tu je spojovacia tyč. Je vyrezaný z drieku s priemerom 14 milimetrov a dĺžkou 80 milimetrov.

Valec. Vyrežeme z preglejky hrubej 10 milimetrov. Skladá sa z piatich prvkov. Dve z nich majú rozmery 140 x 60 milimetrov a sú bočnými stenami valca. Spodná a horná časť 140 x 80 milimetrov. Spodná časť valca má rozmery 60 x 60 a je hrubá 15 milimetrov. Tieto časti sú zobrazené v foto 6. Spodok a boky valca zlepíme pleteným lepidlom. Jednou z podmienok správneho fungovania modelu je kolmosť lepenia stien a dna. Vyvŕtajte otvory pre skrutky v hornej časti krytu valca. Vrtákom 3 mm vyvŕtame otvory tak, aby padali do stredu hrúbky steny valca. Vyvŕtajte do krytu 8 mm vrtákom trochu otvory, aby sa hlavy skrutiek mohli skryť.

Piest. Jeho rozmery sú 60 x 60 x 30 milimetrov. V pieste vyvŕtame centrálny slepý otvor s priemerom 14 milimetrov do hĺbky 20 milimetrov. Vložíme do nej piestnu tyč.

Piestová tyč. Je vyrobený z drieku s priemerom 14 milimetrov a dĺžkou 320 milimetrov. Piestna tyč je na jednej strane ukončená piestom a na druhej strane hákom na osi kľuky ojnice.

Os ojnice. Vyrobíme to z tyče s prierezom 30 x 30 a dĺžkou 40 milimetrov. Do tvárnice vyvŕtame otvor 14 mm a kolmo naň druhý slepý otvor. Do tohto otvoru vlepíme druhý voľný koniec piestnice. Vyčistite vnútro priechodného otvoru a obrúste ho jemným brúsnym papierom zvinutým do tuby. Os ojnice sa bude otáčať vo vývrte a v tomto bode chceme znížiť trenie. Nakoniec je rukoväť zaoblená a dokončená pilníkom na drevo alebo pásovou brúskou.

Rozvodová konzola. Vyrežeme ho z borovicovej dosky s rozmermi 150 x 100 x 20. Po zabrúsení podpery vyvŕtame tri otvory na miestach, ako je znázornené na obrázku. Prvý otvor s priemerom 3 mm pre rozvodovú os. Ďalšie dva sú vstup a výstup vzduchu z valca. Bod vŕtania pre všetky tri je znázornený na foto 7. Pri zmene rozmerov častí stroja je potrebné empiricky nájsť miesta vŕtania predmontážou stroja a určením hornej a dolnej polohy valca, konkrétne umiestnenie vyvŕtaného otvoru vo valci. Miesto, kde bude časovanie fungovať, sa prebrúsi pomocou vibračnej brúsky s jemným papierom. Malo by byť rovnomerné a veľmi hladké.

Výkyvná rozvodová náprava. Otočte koniec 60 mm dlhého klinca a zaoblete ho pilníkom alebo brúskou. Pomocou matrice M3 odrežte jej koniec dlhý asi 10 milimetrov. Ak to chcete urobiť, vyberte silnú pružinu, maticu M3 a podložku.

Distribúcia. Vyrobíme ho z pásika s rozmermi 140 x 60 x 8 milimetrov. V tejto časti modelu sú vyvŕtané dva otvory. Prvý má priemer 3 milimetre. Vložíme do nej klinec, čo je os otáčania valca. Nezabudnite vyvŕtať tento otvor tak, aby hlavička klinca bola úplne zapustená do dreva a nevyčnievala nad jeho povrch. Toto je veľmi dôležitý moment v našej práci, ovplyvňujúci správne fungovanie modelu. Druhý otvor s priemerom 10 mm je vstup / výstup vzduchu. V závislosti od polohy valca vo vzťahu k otvorom v rozvodovej konzole vzduch vstupuje do piestu, tlačí ho a potom je piestom vytláčaný v opačnom smere. Prilepte rozvod pomocou nalepeného klinca, ktorý slúži ako oska k povrchu valca. Os by sa nemala kývať a mala by byť kolmá na povrch. Nakoniec vyvŕtajte otvor do valca pomocou umiestnenia otvoru v rozvodovej doske. Všetky nerovnosti dreva, kde bude v kontakte s rozvodovou podperou, vyhladíme pomocou vibračnej brúsky s jemným brúsnym papierom.

Montáž stroja. Prilepte podpery osí zotrvačníka k základni, pričom dávajte pozor, aby boli v jednej línii a rovnobežne s rovinou základne. Pred kompletnou montážou nalakujeme prvky a komponenty stroja bezfarebným lakom. Ojnicu nasadíme na os zotrvačníka a presne kolmo na ňu prilepíme. Vložte os ojnice do druhého otvoru. Obe osi musia byť navzájom rovnobežné. Na zotrvačník prilepte drevené výstužné krúžky. Vo vonkajšom krúžku vložte skrutku do dreva do otvoru, ktorý pripevňuje zotrvačník k osi zotrvačníka. Na druhej strane základne prilepte podperu valca. Všetky drevené časti, ktoré sa budú pohybovať a prichádzajú do vzájomného kontaktu, namažte silikónovým mazivom alebo strojovým olejom. Silikón by mal byť jemne vyleštený, aby sa minimalizovalo trenie. Od toho bude závisieť správna prevádzka stroja. Valec je namontovaný na vozíku tak, že jeho os vyčnieva za rozvod. Môžete to vidieť na foto 8. Nasaďte pružinu na klinec prečnievajúci za podperou, potom podložku a celé to zaistite maticou. Valec, stlačený pružinou, by sa mal mierne pohybovať okolo svojej osi. Piest vložíme na svoje miesto do valca a koniec piestnice nasadíme na os ojnice. Nasadíme kryt valca a pripevníme ho skrutkami do dreva. Všetky spolupracujúce časti mechanizmu, najmä valec a piest, namažte strojovým olejom. Neľutujme tuk. Ručne posúvané koleso by sa malo otáčať bez akéhokoľvek pociťovaného odporu a ojnica by mala prenášať pohyb na piest a valec. Fotografia 9. Vložte koniec hadice kompresora do vstupu a zapnite ju. Otočte koleso a stlačený vzduch rozhýbe piest a zotrvačník sa začne točiť. Kritickým bodom v našom modeli je kontakt medzi rozvodovou doskou a jej statorom. Pokiaľ väčšina vzduchu neunikne týmto spôsobom, správne navrhnuté auto by sa malo ľahko pohybovať a poskytnúť kutilom veľa zábavy. Príčinou poruchy môže byť príliš slabá pružina. Po chvíli sa olej vsiakne do dreva a trenie je príliš veľké. Vysvetľuje to aj to, prečo ľudia nestavali parné stroje z dreva. Drevený motor je však veľmi efektívny a vedomosť o tom, ako funguje oscilačný valec v tak jednoduchom parnom stroji, zostáva ešte dlho.

drevený parný stroj