drveni parni stroj

Prvi parni strojevi s pomičnim oscilirajućim cilindrom nastali su u XNUMX. stoljeću i služili su za pogon malih parnih brodova. Njihove prednosti uključuju jednostavnost konstrukcije. Naravno, te parne mašine nisu bile od drveta, nego od metala. Imali su malo dijelova, nisu se kvarili i bili su jeftini za proizvodnju. Izrađene su u horizontalnoj ili okomitoj verziji kako ne bi zauzimale puno mjesta na brodu. Ove vrste parnih strojeva također su se proizvodile kao radne minijature. Bile su to politehničke igračke na parni pogon.

Jednostavnost konstrukcije parnog stroja s oscilirajućim cilindrom njegova je velika prednost, a možda ćemo doći u iskušenje da takav model napravimo od drveta. Svakako želimo da naš model radi, a ne da samo miruje. To je ostvarivo. No, nećemo ga voziti vrućom parom, već običnim hladnim zrakom, po mogućnosti iz kućnog kompresora ili npr. usisavača. Drvo je zanimljiv i jednostavan za obradu materijal, pa u njemu možete rekreirati mehanizam parnog stroja. Budući da smo prilikom izrade našeg modela predvidjeli bočni razdijeljeni dio cilindra, zahvaljujući tome možemo vidjeti kako klip radi i kako se cilindar pomiče u odnosu na razvodne rupe. Predlažem da odmah krenete na posao.

Rad stroja pare s cilindrom za ljuljanje. Možemo ih analizirati za fotografija 1 na nizu fotografija označenih od a do f.

1. Para ulazi u cilindar kroz usisni otvor i gura klip.
2. Klip rotira zamašnjak kroz klipnjaču i radilicu klipnjače.
3. Cilindar mijenja svoj položaj, kako se klip kreće, zatvara ulaz i otvara izlaz pare.
4. Klip, pokretan inercijom ubrzavajućeg zamašnjaka, gura ispušnu paru kroz ovu rupu i ciklus počinje iznova.
5. Cilindar mijenja položaj i ulaz se otvara.
6. Komprimirana para ponovno prolazi kroz ulaz i gura klip.

instrumenti: Električna bušilica na postolju, bušilica pričvršćena na radni stol, tračna brusilica, vibracijska brusilica, dremel sa vrhovima za obradu drveta, ubodna pila, stroj za lijepljenje vrućim ljepilom, M3 matrica sa steznom glavom, stolarska bušilica 14 milimetara. Za pogon modela koristit ćemo kompresor ili usisivač.

materijali: borova ploča širine 100 x 20 milimetara, valjak promjera 14 milimetara, daska 20 x 20 milimetara, daska 30 x 30 milimetara, daska 60 x 8 milimetara, šperploča debljine 10 milimetara. Silikonska mast ili strojno ulje, čavao promjera 3 mm i duljine 60 mm, jaka opruga, matica s podloškom M3. Prozirni lak u aerosolnoj bočici za lakiranje drva.

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

Nosač zamašnjaka. Izrezali smo ga iz borove ploče dimenzija 150 x 100 x 20 milimetara. Potrebna su nam dva identična elementa. Nakon zaokruživanja tračnom brusilom, brusnim papirom 40 po gornjim rubovima u lukovima i obradom finim brusnim papirom u nosačima, izbušite rupe promjera 14 milimetara na mjestima kao što je prikazano na sl. fotografija 2. Visina kolica između baze i osovine treba biti veća od polumjera zamašnjaka.

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

Zamašnjak. Naš zamašnjak ima pet krakova. Oni će biti kreirani na način da ćemo na kotaču nacrtati pet trokuta sa zaobljenim rubovima i zakrenutim za 72 stupnja u odnosu na os kotača. Krenimo od crtanja kruga promjera 120 milimetara na papiru, a zatim slijede igle za pletenje debljine 15 milimetara i krugovi na uglovima dobivenih trokuta. Možete ga vidjeti na fotografija 3. i 4., gdje je prikazan dizajn kotača. Na izrezane krugove stavljamo papir i probijačem označimo središta svih malih krugova. To će osigurati točnost bušenja. Sve kutove trokuta bušimo bušilicom promjera 14 milimetara. Budući da bušilica s oštricom može uništiti šperploču, preporuča se da izbušite samo polovicu debljine šperploče, zatim okrenete materijal i završite bušenje. Ravna bušilica ovog promjera završava sićušnom izbočenom osovinom koja će nam omogućiti da točno lociramo središte izbušene rupe na drugoj strani šperploče. Razmišljajući o superiornosti stolarskih cilindričnih svrdla nad ravnom stolarijom, električnom ubodnom pilom ćemo odrezati preostali nepotreban materijal sa zamašnjaka kako bismo dobili učinkovite igle za pletenje. Dremel kompenzira sve netočnosti i zaokruži rubove žbica. Krug vijenca zalijepite vicola ljepilom. U sredini izbušimo rupu promjera 6 milimetara kako bismo u sredinu umetnuli vijak M6 i tako dobili približnu os rotacije kotača. Nakon ugradnje vijka kao osi kotača u bušilicu, brzo rotirajući kotač obrađujemo najprije krupnozrnatim, a zatim finim brusnim papirom. Savjetujem vam da promijenite smjer vrtnje bušilice kako se vijak kotača ne bi olabavio. Kotač bi trebao imati glatke rubove i ravnomjerno se okretati nakon obrade, bez udaranja u stranu. Kada se to postigne, rastavljamo privremeni vijak i bušimo rupu za ciljnu osovinu promjera 14 milimetara.

Klipnjača. Izrezat ćemo ga od šperploče debljine 10 milimetara. Da biste olakšali posao, predlažem da počnete s bušenjem dvije rupe od 14 mm na udaljenosti od 38 mm, a zatim izrezite konačni klasični oblik, kao što je prikazano na fotografija 5.

osovina zamašnjaka. Izrađen je od osovine promjera 14 milimetara i duljine 190 milimetara.

Osovina osovine. Izrezana je iz osovine promjera 14 milimetara i duljine 80 milimetara.

Cilindar. Izrezat ćemo ga od šperploče debljine 10 milimetara. Sastoji se od pet elemenata. Dvije od njih mjere 140 x 60 milimetara i bočne su stijenke cilindra. Donji i gornji dio 140 x 80 milimetara. Donji dio cilindra je dimenzija 60 puta 60 i debljine je 15 milimetara. Ovi dijelovi su prikazani u fotografija 6. Dno i stranice cilindra lijepimo pletenim ljepilom. Jedan od uvjeta za ispravan rad modela je okomitost lijepljenja stijenki i dna. Izbušite rupe za vijke na vrhu poklopca cilindra. Bušimo rupe bušilicom od 3 mm tako da padaju u središte debljine stijenke cilindra. Izbušite neke rupe u poklopcu bušilicom od 8 mm kako bi se glave vijaka mogle 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 promjera 14 milimetara i duljine 320 milimetara. Klipnjača s jedne strane završava klipom, a s druge strane kukom na osi radilice klipnjače.

Osovina klipnjače. Napravit ćemo ga od šipke presjeka 30 do 30 i duljine 40 milimetara. U bloku izbušimo rupu od 14 mm 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 okretati u provrtu i želimo smanjiti trenje u toj točki. Na kraju se ručka zaokruži i doradi turpija za drvo ili tračna brusilica.

Vremenski nosač. Izrezat ćemo ga od borove daske dimenzija 150 x 100 x 20. Nakon brušenja nosača izbušite tri rupe na mjestima kao što je prikazano na slici. Prva rupa promjera 3 mm za razvodnu os. Druga dva su ulaz i izlaz zraka iz cilindra. Točka bušenja za sva tri prikazana je u fotografija 7. Prilikom promjene dimenzija dijelova stroja, mjesta bušenja moraju se empirijski pronaći tako da 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 brusilicom s finim papirom. Trebalo bi biti ravnomjerno i vrlo glatko.

Osovina za ljuljanje vremena. Zatupite kraj 60 mm dugog čavala i zaokružite ga turpijom ili brusilicom. Koristeći matricu M3, izrežite njen kraj oko 10 milimetara. Da biste to učinili, odaberite snažnu 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 promjera 3 milimetra. U njega ćemo staviti čavao, koji je os rotacije cilindra. Ne zaboravite izbušiti ovu rupu na način da glava nokta bude potpuno uvučena u drvo i da ne strši iznad njegove površine. Ovo je vrlo važan trenutak u našem radu, koji utječe na ispravan rad modela. Druga rupa promjera 10 mm je ulaz/izlaz zraka. Ovisno o položaju cilindra u odnosu na rupe na razvodnom nosaču, zrak će ući u klip, gurajući ga, a zatim ga klip istiskuje u suprotnom smjeru. Zalijepite vrijeme pomoću zalijepljenog čavala koji djeluje kao osovina na površinu cilindra. Os se ne smije njihati i treba biti okomita na površinu. Na kraju, izbušite rupu u cilindru koristeći mjesto rupe na razvodnoj ploči. Sve nepravilnosti drva, gdje će biti u kontaktu s razvodnom potporom, izglađuju se orbitalnom brusilicom s finim brusnim papirom.

Sastavljanje stroja. Nosače osovine zamašnjaka zalijepite na bazu, pazeći da budu u liniji i paralelni s ravninom baze. Prije potpune montaže, elemente i komponente stroja obojit ćemo bezbojnim lakom. Stavimo klipnjaču na osovinu zamašnjaka i zalijepimo je točno okomito na nju. Umetnite osovinu klipnjače u drugu rupu. Obje osi moraju biti paralelne jedna s drugom. Zalijepite drvene armaturne prstenove na zamašnjak. U vanjski prsten umetnite vijak za drvo u otvor koji pričvršćuje zamašnjak na osovinu zamašnjaka. S druge strane baze zalijepite nosač cilindra. Podmažite sve drvene dijelove koji će se pomicati i doći u dodir jedan s drugim silikonskom mašću ili strojnim uljem. Silikon treba lagano polirati kako bi se trenje smanjilo. O tome će ovisiti ispravan rad stroja. Cilindar je postavljen na nosač tako da njegova os strši izvan vremena. Možete ga vidjeti na fotografija 8. Stavite oprugu na čavao koji strši izvan oslonca, zatim podlošku i sve učvrstite maticom. Cilindar, pritisnut oprugom, trebao bi se lagano pomicati oko svoje osi. 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 suradne dijelove mehanizma, posebno cilindar i klip. Nemojmo žaliti zbog masti. Ručni kotač treba se okretati bez ikakvog otpora, a klipnjača treba prenijeti kretanje na klip i cilindar. Fotografija 9. Umetnite kraj crijeva kompresora u dovod i uključite ga. Okrenite kotač i komprimirani zrak će pomaknuti klip i zamašnjak će se početi vrtjeti. Kritična točka 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 puno zabave. Uzrok kvara može biti preslaba opruga. Nakon nekog vremena ulje se upije u drvo i trenje postaje preveliko. Također objašnjava zašto ljudi nisu napravili parne strojeve od drveta. No, drveni motor je vrlo učinkovit, a znanje o tome kako radi oscilirajući cilindar u tako jednostavnom parnom stroju ostaje dugo vremena.

drveni parni stroj