Stacionárny motor
Hoci romantická éra pary je už dávno preč, chýbajú nám staré časy, keď ste mohli vidieť vagóny ťahané obrovskými veľkolepými lokomotívami, rozžeravené parné valce miesiace cestnú suť alebo pariace sa lokomotívy pracujúce na poli.
Jediný stacionárny parný stroj slúžiaci na centrálny pohon všetkých továrenských strojov alebo krosien pomocou remeňového pohonu. Jej kotol spaľoval obyčajné uhlie.Možno je škoda, že takéto stroje neuvidíme mimo múzea, ale postaviť drevený model stacionárneho stroja je možné. к je veľkým potešením mať doma takýto drevený mobil, mobilné pracovné zariadenie. Tentokrát si postavíme model zložitejšieho kĺzavého synchronizovaného parného stroja ako doteraz. Na pohon dreveného modelu samozrejme namiesto pary použijeme stlačený vzduch z domáceho kompresora.
Práca s parným motorom spočíva vo vypúšťaní stlačenej vodnej pary a v našom prípade stlačeného vzduchu do valca, potom z jednej strany, potom z druhej strany piestu. To má za následok premenlivý posuvný pohyb piesta, ktorý sa prenáša cez ojnicu a hnací hriadeľ na zotrvačník. Ojnica prevádza vratný pohyb piesta na rotačný pohyb zotrvačníka. Jedna otáčka zotrvačníka sa dosiahne pri dvoch zdvihoch piesta. Distribúcia pary sa vykonáva pomocou posuvného mechanizmu. Čas je riadený excentrom namontovaným na rovnakej osi ako zotrvačník a kľuka. Plochý posúvač uzatvára a otvára kanály na privádzanie pary do valca a zároveň umožňuje vytlačenie použitej expandovanej pary.
nástroje: Trichinella píla, pílový kotúč na kov, elektrická vŕtačka na stojane, vŕtačka namontovaná na pracovnom stole, pásová brúska, vibračná brúska, dremel s nástavcami na drevo, elektrická priamočiara píla, lepiaca pištoľ s horúcim lepidlom, stolárske vrtáky 8, 11 a 14 mm. Vhod môžu prísť aj škrabky alebo pilníky na drevo. Na pohon modelu nám poslúži domáci kompresor alebo veľmi výkonný vysávač, ktorého hubica fúka vzduch.
materiály: borovicová doska šírka 100 mm a hrúbka 20 mm, valčeky s priemerom 14 a 8 mm, doska 20 x 20 mm, doska 30 x 30 mm, doska 60 x 8 mm, preglejka hrúbky 4 a 10 mm. Skrutky do dreva, klince 20 a 40 mm. Priehľadný lak v spreji. Silikónové mazivo alebo strojový olej.
Základňa stroja. Má rozmery 450 x 200 x 20 mm. Vyrobíme ho z dvoch kusov borovicových dosiek a zlepíme ich dlhšími stranami, alebo z jedného kusu preglejky. Akékoľvek nerovnosti na doske a miesta, ktoré zostali po rezaní, by sa mali dobre vyhladiť brúsnym papierom.
Podpora nápravy zotrvačníka. Skladá sa z vertikálnej dosky a tyče, ktorá ju zakrýva zhora. V mieste dotyku ich plôch sa po ich priskrutkovaní vyvŕta otvor pre drevenú os. Potrebujeme dve sady rovnakých prvkov. Vyrezali sme podpery z borovicovej dosky s rozmermi 150 x 100 x 20 mm a koľajnice s prierezom 20 x 20 a dĺžkou 150 mm. Do koľajníc vo vzdialenosti 20 mm od okrajov vyvŕtajte otvory s priemerom 3 mm a vystružte ich vrtákom s priemerom 8 mm, aby sa hlavy skrutiek mohli ľahko skryť. Do dosiek na prednej strane vyvŕtame otvory s priemerom 3 mm, aby sa dosky dali priskrutkovať. V mieste dotyku vrtákom 14 mm vyvŕtame otvory pre os zotrvačníka. Oba prvky sú starostlivo spracované brúsnym papierom, najlepšie vibračnou brúskou. Taktiež nezabudnite vyčistiť otvory pre drevenú osku z valčeka brúsnym papierom zrolovaným do rolky. Náprava by sa mala otáčať s minimálnym odporom. Takto vytvorené podpery sa rozoberú a nalakujú bezfarebným lakom.
Zotrvačník Začneme nakreslením kruhovej štruktúry na obyčajný papier.Náš zotrvačník má celkový priemer 200 mm a má šesť lúčov. Vzniknú tak, že na kružnicu nakreslíme šesť obdĺžnikov otočených o 60 stupňov vzhľadom na os kružnice. Začnime nakreslením kruhu s priemerom 130 mm, potom označíme lúče s hrúbkou 15 mm.. V rohoch výsledných trojuholníkov nakreslite kruhy s priemerom 11 mm. Položte papier s kruhovou štruktúrou nakreslenou na preglejku a najskôr si dierovačom označte stredy všetkých malých kruhov a stred kruhu. Tieto priehlbiny zabezpečia presnosť vŕtania. Nakreslite kruh, náboj a koleso, kde lúče končia v páre strmeňov, priamo na preglejku. Všetky rohy trojuholníkov vyvŕtame vrtákom s priemerom 11 mm. Ceruzkou označte miesta na preglejke, ktoré by mali byť prázdne. To nás ochráni pred robením chýb. Elektrickou priamočiarou pílou alebo trichómovou pílou vieme zo zotrvačníka odrezať vopred označený prebytočný materiál, vďaka čomu získame efektné pletacie ihlice. Pilníkom alebo valcovou frézou, odizolovačom a potom dremelom zarovnáme prípadné nepresnosti a zkosíme hrany lúčov.
Ráfik zotrvačníka. Budeme potrebovať dva rovnaké ráfiky, ktoré prilepíme na obe strany zotrvačníka. Vyrežeme ich aj z preglejky hrúbky 10 mm. Kolesá majú vonkajší priemer 200 mm. Na preglejku ich nakreslíme kružidlom a vyrežeme skladačkou. Potom koaxiálne nakreslíme kruh s priemerom 130 mm a jeho stred vystrihneme. Toto bude ráfik zotrvačníka, teda jeho ráfik. Veniec by mal svojou hmotnosťou zvyšovať zotrvačnosť rotujúceho kolesa. Pomocou lepidla wikol zakryjeme zotrvačník, t.j. ten s pletacími ihličkami, vence z oboch strán. V strede zotrvačníka vyvŕtajte 6 mm otvor, do ktorého vložíte skrutku M6. Získame tak improvizovanú os otáčania kolesa. Po nainštalovaní tejto skrutky ako osi kolesa do vŕtačky rýchlo opracujeme kolovrat, najskôr hrubým a potom jemným brúsnym papierom. Odporúčam zmeniť smer otáčania vŕtačky, aby sa skrutka kolesa neuvoľnila. Koleso by malo mať hladké hrany a po spracovaní na našom pseudosústruhu by sa malo točiť hladko, bez bočných nárazov. Toto je veľmi dôležité kritérium pre kvalitu zotrvačníka. Po dosiahnutí tohto cieľa odstráňte dočasnú skrutku a vyvŕtajte otvor pre osku s priemerom 14 mm.
Strojový valec. Vyrobené z 10 mm preglejky. Začneme s 140 mm x 60 mm hornou a spodnou časťou a 60 mm x 60 mm zadnou a prednou časťou. V strede týchto štvorcov vyvŕtajte otvory s priemerom 14 mm. Tieto prvky zlepíme horúcim lepidlom z lepiacej pištole, čím vytvoríme akýsi rám valca. Časti, ktoré sa majú pripevniť, musia byť navzájom kolmé a rovnobežné, preto pri lepení použite montážny štvorec a držte ich na mieste, kým lepidlo nevytvrdne. Valček, ktorý bude slúžiť ako piestna tyč sa pri lepení dobre zasúva do otvorov v zadnej a prednej časti. Od presnosti tohto lepenia závisí budúce správne fungovanie modelu.
Piest. Vyrobené z preglejky hrúbky 10 mm, má rozmery 60 x 60 mm. Okraje štvorca obrúste jemným brúsnym papierom a steny zrazte. Vyvŕtajte 14 mm otvor do piestu pre piestnu tyč. V hornej časti piestu je kolmo vyvŕtaný otvor s priemerom 3 mm pre skrutku, ktorá pripevňuje piest k piestnej tyči. Vyvŕtajte otvor s 8 mm bitom, aby ste skryli hlavu skrutky. Skrutka prechádza cez piestnu tyč, ktorá drží piest na mieste.
piestová tyč. Vystrihnite valec s priemerom 14 mm. Jeho dĺžka je 280 mm. Piest nasadíme na piestnu tyč a namontujeme do rámu piestu. Najprv však určíme polohu piestu vzhľadom na piestnu tyč. Piest sa posunie o 80 mm. Pri posúvaní by nemal dosahovať na okraje vstupných a výstupných otvorov piestu a v neutrálnej polohe by mal byť v strede valca a piestna tyč by nemala vypadnúť z prednej časti valca. Keď toto miesto nájdeme, označíme si ceruzkou polohu piestu voči piestnej tyči a nakoniec do nej vyvŕtame otvor s priemerom 3 mm.
Distribúcia. Toto je najťažšia časť nášho auta. Musíme znovu vytvoriť vzduchové kanály z kompresora do valca, z jednej strany na druhú stranu piestu a potom z výfukového vzduchu z valca. Tieto žľaby vyrobíme z niekoľkých vrstiev preglejky hrúbky 4 mm. Časovanie pozostáva z piatich dosiek s rozmermi 140 x 80 mm. V každej doske sú vyrezané otvory podľa obrázkov znázornených na fotografii. Začnime tým, že na papier nakreslíme detaily, ktoré potrebujeme, a vystrihneme všetky detaily. Vzory dlaždíc kreslíme fixou na preglejku, rozmiestňujeme ich tak, aby sa neplytvalo materiálom a zároveň mali čo najmenej námahy pri pílení. Opatrne si označte označené miesta pre pomocné otvory a pomocou skladačky alebo trojnožky vyrežte zodpovedajúce tvary. Na záver všetko zarovnáme a očistíme brúsnym papierom.
Zips. Jedná sa o preglejkovú dosku rovnakého tvaru ako na fotografii. Najprv vyvŕtajte otvory a vyrežte ich priamočiarou pílou. Zvyšok materiálu možno narezať trichómovou pílou alebo zlikvidovať kužeľovou valcovou frézou alebo dremelom. Na pravej strane posúvača je otvor s priemerom 3 mm, v ktorom bude umiestnená os excentrickej pákovej rukoväte.
Posuvné vodidlá. Posuvník funguje medzi dvoma lyžinami, spodným a horným vedením. Vyrobíme ich z preglejky alebo lamiel hrúbky 4 mm a dĺžky 140 mm. Vodiace lišty prilepte lepidlom Vicol na zodpovedajúcu ďalšiu rozvodovú dosku.
Spojovacia tyč. Vyrežeme ho v tradičnom tvare, ako na fotografii. Dôležitá je vzdialenosť medzi osami otvorov s priemerom 14 mm. Mala by byť 40 mm.
Rukoväť kľuky. Je vyrobený z pásu 30 x 30 mm a má dĺžku 50 mm. Do tvárnice vyvŕtame otvor 14 mm a kolmo na prednú stranu slepý otvor. Opilujte opačný koniec bloku pilníkom na drevo a brúste brúsnym papierom.
Rukoväť piestnice. Má tvar U, je vyrobený z dreva s rozmermi 30 x 30 mm a má dĺžku 40 mm. Jeho tvar môžete vidieť na fotke. Do tvárnice na prednej strane vyvŕtame otvor 14 mm. Pomocou píly s pílovým kotúčom urobte dva rezy a vytvorte štrbinu, v ktorej sa bude pohybovať piestna tyč, pomocou vŕtačky a pílky na trichinelózu. Vyvŕtame otvor pre osku spájajúcu kľuku s piestnou tyčou.
Podpora valca. Potrebujeme dva rovnaké prvky. Vyrežte podpery borovicových dosiek s rozmermi 90 x 100 x 20 mm.
Výstrednosť. Zo 4 mm hrubej preglejky vyrežte štyri obdĺžniky, každý 40 mm x 25 mm. Do obdĺžnikov vyvŕtame otvory vrtákom 14 mm. Dizajn excentra je znázornený na fotografii. Tieto otvory sú umiestnené pozdĺž pozdĺžnej osi, ale sú navzájom posunuté pozdĺž priečnej osi o 8 mm. Obdĺžniky spájame do dvoch párov a zlepujeme ich povrchmi. Do vnútorných otvorov vlepte valec s dĺžkou 28 mm. Uistite sa, že povrchy obdĺžnikov sú navzájom rovnobežné. K tomu nám môže pomôcť páková rukoväť.
pákaspojenie posúvača s excentrom. Skladá sa z troch častí. Prvým je rukoväť v tvare U, ktorá obsahuje posúvač. V rovine je vyvŕtaný otvor pre os, pozdĺž ktorej vykonáva kývavý pohyb. Na druhý koniec je prilepená excentrická svorka. Tento klip je skladací a pozostáva z dvoch blokov, každý s rozmermi 20×20×50 mm. Spojte bloky pomocou skrutiek do dreva a potom vyvŕtajte 14 mm otvor na okraji rebra pre excentrickú os. Kolmo na os v jednom z blokov vyvŕtame slepý otvor s priemerom 8 mm. Teraz môžeme oba diely spojiť hriadeľom s priemerom 8mm a dĺžkou cca 160mm, dôležitá je však vzdialenosť medzi osami týchto dielov, ktorá by mala byť 190mm.
Montáž stroja. Pomocou skrutky namontujte piest na piestnu tyč vloženú do rámu valca a na konci vyvŕtajte otvor pre os kľuky. Pamätajte, že otvor musí byť rovnobežný so základňou. Na rám valca prilepte nasledujúce prvky pohonu rozvodov (foto a). Ďalšia prvá platňa so štyrmi otvormi (foto b), druhá s dvoma veľkými otvormi (foto c) spája otvory do dvoch párov. Nasleduje tretia doska (foto d) so štyrmi otvormi a na ňu nasaďte posúvač. Fotografie (foto e a f) ukazujú, že posúvač, posunutý excentrom počas prevádzky, postupne odhaľuje jeden alebo druhý pár otvorov. Prilepte dve vodidlá vedúce posúvač k tretej platni zhora a zdola. K nim pripevníme poslednú dosku s dvoma otvormi, ktoré zakrývajú posúvač zhora (foto d). Blok s priechodným otvorom prilepte k hornému otvoru takého priemeru, aby ste k nemu mohli pripojiť hadicu na prívod stlačeného vzduchu. Na druhej strane je valec uzavretý vekom priskrutkovaným niekoľkými skrutkami. 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 druhú stranu základne prilepte dve dosky, aby ste vytvorili podperu pre valec. Na ne lepíme kompletný valec s rozvodovým mechanizmom. Po prilepení valca nainštalujte páku, ktorá spája posúvač s excentrom. Až teraz môžeme určiť dĺžku páky, ktorá spája kľuku ojnice s piestnicou. Správne vystrihnite hriadeľ a prilepte rukoväte v tvare U. Tieto prvky spájame osami vyrobenými z klincov. Prvým pokusom je otáčanie osi zotrvačníka rukou. Všetky pohyblivé časti sa musia pohybovať bez neprimeraného odporu. Kľuka urobí jednu otáčku a cievka by mala reagovať excentrickým posunom.
Hra. Namažte stroj olejom tam, kde predpokladáme výskyt trenia. Nakoniec model pripojíme káblom ku kompresoru. Po naštartovaní agregátu a privedení stlačeného vzduchu do valca by mal náš model bežať bez problémov, čo konštruktérovi prinesie veľa zábavy. Prípadné netesnosti je možné zalepiť lepidlom z horúcej lepiacej pištole alebo čírym silikónom, vďaka čomu bude náš model nezmazateľný. Cennou výhodou je fakt, že model je možné rozložiť, napríklad na zobrazenie pohybu piestu vo valci.
