Materiale 

Motor Stirling fierbinte fă-te singur. Motor Stirling fabricat din conserve

A înlocuit alte tipuri de centrale electrice, cu toate acestea, lucrările menite să elimine utilizarea acestor unități sugerează o schimbare iminentă a pozițiilor de conducere.

De la începutul progresului tehnologic, când abia începea utilizarea motoarelor care ardeau combustibil intern, superioritatea lor nu era evidentă. Un motor cu abur, ca concurent, conține o mulțime de avantaje: alături de parametrii de tracțiune, este silentios, omnivor, ușor de controlat și configurat. Dar ușurința, fiabilitatea și eficiența au permis motorul combustie interna preia aburul.

Astăzi, problemele de ecologie, eficiență și siguranță sunt în prim plan. Acest lucru îi obligă pe ingineri să se concentreze pe unitățile de producție alimentate cu surse regenerabile de combustibil. În secolul al XVI-lea, Robert Stirling a înregistrat un motor alimentat de surse externe de căldură. Inginerii cred că această unitate este capabilă să înlocuiască liderul modern. Motorul Stirling combină eficiența, fiabilitatea, funcționează liniștit, cu orice combustibil, acest lucru face ca produsul să devină un jucător pe piața auto.

Robert Stirling (1790-1878):

Istoria motorului Stirling

Inițial, instalația a fost dezvoltată pentru a înlocui o mașină alimentată cu abur. Cazanele mecanismelor cu abur au explodat la depășire standarde acceptabile presiune. Din acest punct de vedere, Stirling este mult mai sigur; funcționează folosind diferențele de temperatură.

Principiul de funcționare al motorului Stirling este de a furniza sau extrage alternativ căldură din substanța pe care se lucrează. Substanța în sine este închisă într-un volum închis. Rolul substanței de lucru este îndeplinit de gaze sau lichide. Există substanțe care acționează ca două componente; gazul este transformat în lichid și invers. Motorul cu piston lichid Stirling este de dimensiuni mici, puternic și produce presiune ridicată.

Scăderea și creșterea volumului de gaz în timpul răcirii sau încălzirii, respectiv, este confirmată de legea termodinamicii, conform căreia toate componentele: gradul de încălzire, cantitatea de spațiu ocupată de substanță, forța care acționează pe unitatea de suprafață. sunt înrudite și descrise prin formula:

P*V=n*R*T

  • P este forța gazului în motor pe unitate de suprafață;
  • V – valoarea cantitativă ocupată de gaz în spațiul motor;
  • n – cantitatea molară de gaz din motor;
  • R – constanta de gaz;
  • T – gradul de încălzire cu gaz în motor K,

Model de motor Stirling:


Datorită lipsei de pretenții a instalațiilor, motoarele sunt împărțite în: combustibil solid, combustibil lichid, energie solara, reactie chimicași alte tipuri de încălzire.

Ciclu

Motorul cu ardere externă Stirling utilizează același set de fenomene. Efectul acțiunii în curs în mecanism este mare. Datorită acestui lucru, este posibil să proiectați un motor cu performanțe bune în dimensiuni normale.

Trebuie avut în vedere faptul că designul mecanismului include un încălzitor, un frigider și un regenerator, un dispozitiv care elimină căldura din substanță și returnează căldura la momentul potrivit.

Ciclul Stirling ideal (diagrama temperatură-volum):

Fenomene circulare ideale:

  • 1-2 Modificarea dimensiunilor liniare ale unei substanțe cu temperatură constantă;
  • 2-3 Îndepărtarea căldurii de la substanță la schimbătorul de căldură, spațiul ocupat de substanță în mod constant;
  • 3-4 Reducerea forțată a spațiului ocupat de substanță, temperatura este constantă, căldura este transferată la răcitor;
  • 4-1 Creșterea forțată a temperaturii unei substanțe, spațiul ocupat este constant, căldura este furnizată de un schimbător de căldură.

Ciclul Stirling ideal (diagrama presiune-volum):

Din calculul (mol) substanței:

Aport de căldură:

Căldura primită de răcitor:

Schimbătorul de căldură primește căldură (procesul 2-3), schimbătorul de căldură emite căldură (procesul 4-1):

R – Constanta universală de gaz;

CV este capacitatea unui gaz ideal de a reține căldura cu o cantitate constantă de spațiu ocupat.

Datorită utilizării unui regenerator, o parte din căldură rămâne ca energie a mecanismului, neschimbându-se în timpul fenomenelor circulare care trec. Frigiderul ajunge mai putina caldura Astfel, schimbătorul de căldură economisește căldură de la încălzitor. Acest lucru crește eficiența instalației.

Eficiența fenomenului circular:

ɳ =

Este de remarcat faptul că, fără un schimbător de căldură, un set de procese Stirling este fezabil, dar eficiența acestuia va fi semnificativ mai mică. Trecerea inversă a unui set de procese duce la o descriere a mecanismului de răcire. În acest caz, prezența unui regenerator este o condiție prealabilă, deoarece în timpul trecerii (3-2) este imposibil să încălziți substanța din răcitor, a cărui temperatură este mult mai mică. De asemenea, este imposibil să transferați căldură către încălzitorul (1-4), a cărui temperatură este mai mare.

Principiul de funcționare a motorului

Pentru a înțelege cum funcționează un motor Stirling, să înțelegem structura și frecvența fenomenelor unității. Mecanismul transformă căldura primită de la încălzitorul situat în exteriorul produsului într-o forță asupra corpului. Întregul proces are loc datorită unei diferențe de temperatură a substanței de lucru situată într-un circuit închis.


Principiul de funcționare al mecanismului se bazează pe expansiunea datorată căldurii. Imediat înainte de expansiune, substanța într-o buclă închisă este încălzită. În consecință, înainte de a fi comprimată, substanța este răcită. Cilindrul însuși (1) este învelit într-o manta de apă (3), iar căldura este furnizată în partea inferioară. Pistonul care face lucrul (4) este plasat într-un manșon și etanșat cu inele. Între piston și fund există un mecanism de deplasare (2), care are goluri semnificative și se mișcă liber. Substanța, situată într-o buclă închisă, se deplasează în volumul camerei datorită deplasatorului. Mișcarea materiei este limitată în două direcții: partea inferioară a pistonului, partea inferioară a cilindrului. Mișcarea deplasatorului este asigurată de o tijă (5), care trece prin piston și funcționează datorită unui excentric cu o întârziere de 90° în comparație cu antrenarea pistonului.

  • Poziția „A”:

Pistonul este situat în poziția cea mai de jos, substanța este răcită de pereți.

  • Poziția „B”:

Deplasatorul ocupă poziția superioară, se mișcă, trece substanța prin fantele de la capăt până în jos și se răcește singur. Pistonul rămâne nemișcat.

  • Poziția „C”:

Substanța primește căldură, sub influența căldurii crește în volum și ridică expandorul cu pistonul în sus. Lucrarea este gata, după care dispozitivul de deplasare se scufundă în fund, împingând substanța și răcindu-se.

  • Poziția „D”:

Pistonul coboară, comprimă substanța răcită și se efectuează o muncă utilă. Volanul servește ca un acumulator de energie în design.

Modelul considerat nu are regenerator, deci eficiența mecanismului nu este ridicată. Căldura substanței după terminarea lucrului este transferată la lichidul de răcire folosind pereții. Temperatura nu are timp să scadă cu cantitatea necesară, astfel încât timpul de răcire este prelungit, iar turația motorului este scăzută.

Tipuri de motoare

Din punct de vedere structural, există mai multe opțiuni care utilizează principiul Stirling, principalele tipuri sunt luate în considerare:


Designul folosește două pistoane diferite plasate în circuite diferite. Primul circuit este folosit pentru încălzire, al doilea circuit este folosit pentru răcire. În consecință, fiecare piston are propriul său regenerator (cald și rece). Dispozitivul are un raport putere-volum bun. Dezavantajul este că temperatura regeneratorului fierbinte creează dificultăți de proiectare.

  • Motor "β - Stirling":


Designul folosește un singur circuit închis, cu diferite temperaturi la capete (rece, cald). Un piston cu un deplasator este situat în cavitate. Deplasatorul împarte spațiul într-o zonă rece și cea fierbinte. Schimbul de frig și căldură are loc prin pomparea unei substanțe printr-un schimbător de căldură. Din punct de vedere structural, schimbătorul de căldură este realizat în două versiuni: extern, combinat cu un deplasator.

  • Motor „γ - Stirling”:


Mecanismul cu piston presupune utilizarea a două circuite închise: rece și cu deplasator. Puterea este eliminată de la pistonul rece. Pistonul cu cilindrul este cald pe o parte și rece pe cealaltă. Schimbatorul de caldura este situat atat in interiorul cat si in exteriorul structurii.

Unele centrale electrice nu sunt similare cu principalele tipuri de motoare:

  • Motor rotativ Stirling.


Din punct de vedere structural, invenția are două rotoare pe un arbore. Piesa efectuează mișcări de rotație într-un spațiu cilindric închis. Este stabilită o abordare sinergică a implementării ciclului. Corpul conține fante radiale. Lamele cu un anumit profil sunt introduse în adâncituri. Plăcile sunt plasate pe rotor și se pot deplasa de-a lungul axei pe măsură ce mecanismul se rotește. Toate detaliile creează volume schimbătoare cu fenomene care au loc în ele. Volumele diferitelor rotoare sunt conectate folosind canale. Locația canalelor este deplasată la 90° unul față de celălalt. Deplasarea rotoarelor unul față de celălalt este de 180°.

  • Motor Stirling termoacustic.


Motorul folosește rezonanța acustică pentru a efectua procese. Principiul se bazează pe mișcarea materiei între o cavitate caldă și cea rece. Circuitul reduce numărul de părți în mișcare, dificultatea de a elimina puterea primită și menținerea rezonanței. Designul se referă la tipul de motor cu piston liber.

Motor Stirling de bricolaj

Astăzi, destul de des într-un magazin online găsești suveniruri realizate sub forma motorului în cauză. Structural și tehnologic, mecanismele sunt destul de simple; dacă se dorește, un motor Stirling poate fi ușor construit cu propriile mâini din materialele disponibile. Puteți găsi o cantitate mare de materiale pe Internet: videoclipuri, desene, calcule și alte informații despre acest subiect.

Motor Stirling la temperatură joasă:


  • Să luăm în considerare cea mai simplă versiune a unui motor cu val, pentru care veți avea nevoie de o cutie de tablă, spumă poliuretanică moale, un disc, șuruburi și agrafe de hârtie. Toate aceste materiale sunt ușor de găsit acasă, tot ce rămâne este să faci următoarele:
  • Luați spumă moale de poliuretan, tăiați un cerc cu doi milimetri mai mic în diametru față de diametrul interior al cutiei. Înălțimea spumei este cu doi milimetri mai mult decât jumătate din înălțimea cutiei. Cauciucul spongios joacă rolul unui dispozitiv de deplasare în motor;
  • Luați capacul borcanului, faceți o gaură în mijloc, de doi milimetri în diametru. Lipiți o tijă tubulară pe orificiu, care va acționa ca ghid pentru biela motorului;
  • Luați un cerc tăiat din spumă, introduceți un șurub în mijlocul cercului și blocați-l pe ambele părți. Lipiți o agrafă de hârtie preîndreptată pe mașină de spălat;
  • Faceți o gaură la doi centimetri de centru, cu diametrul de trei milimetri, treceți dispozitivul de deplasare prin orificiul central al capacului, lipiți capacul la borcan;
  • Faceți un cilindru mic din tablă, de un centimetru și jumătate în diametru, lipiți-l pe capacul cutiei, astfel încât orificiul lateral al capacului să fie clar centrat în interiorul cilindrului motorului;
  • Faceți un arbore cotit al motorului dintr-o agrafă. Calculul se efectuează în așa fel încât distanța dintre genunchi să fie de 90°;
  • Faceți un suport pentru arborele cotit al motorului. Faceți o membrană elastică din folie de polietilenă, puneți filmul pe cilindru, împingeți-l, fixați-l;


  • Faceți-vă propria biela de motor, îndoiți un capăt al produsului îndreptat în formă de cerc, introduceți celălalt capăt într-o bucată de radieră. Lungimea este reglată astfel încât în ​​punctul cel mai de jos al arborelui membrana să fie retrasă, iar în punctul cel mai înalt membrana să fie extinsă cât mai mult posibil. Reglați cealaltă biela folosind același principiu;
  • Lipiți biela motorului cu un vârf de cauciuc pe membrană. Fixați biela fără vârf de cauciuc pe deplasator;
  • Așezați volantul disc pe mecanismul manivelei motorului. Atașați picioarele de borcan pentru a nu ține produsul în mâini. Înălțimea picioarelor vă permite să plasați o lumânare sub borcan.

După ce a fost posibil să faci un motor Stirling acasă, motorul este pornit. Pentru a face acest lucru, puneți o lumânare aprinsă sub borcan, iar după ce borcanul s-a încălzit, dați o împingere volantului.


Opțiunea de instalare considerată poate fi asamblată rapid acasă, ca ajutor vizual. Dacă vă stabiliți un obiectiv și doriți să faceți un motor Stirling cât mai aproape de analogii din fabrică, desenele tuturor pieselor sunt disponibile gratuit. Execuție pas cu pas fiecare nod vă va permite să creați un aspect funcțional nu mai rău decât versiunile comerciale.

Avantaje

Motorul Stirling are următoarele avantaje:

  • Pentru ca motorul să funcționeze, este necesară o diferență de temperatură; ce combustibil provoacă încălzirea nu este important;
  • Nu este nevoie să folosiți atașamente și echipament auxiliar, designul motorului este simplu și fiabil;
  • Durata de viață a motorului, datorită caracteristicilor sale de proiectare, este de 100.000 de ore de funcționare;
  • Funcționarea motorului nu creează zgomote străine, deoarece nu există detonație;
  • Procesul de funcționare a motorului nu este însoțit de emisia de substanțe reziduale;
  • Funcționarea motorului este însoțită de vibrații minime;
  • Procesele din cilindrii instalației sunt ecologice. Utilizarea sursei potrivite de căldură vă va menține motorul curat.

Defecte

Dezavantajele motorului Stirling includ:

  • Este dificil să se stabilească producția de masă, deoarece proiectarea motorului necesită utilizarea cantitate mare materiale;
  • Greutate mare și dimensiuni mari ale motorului, deoarece pentru o răcire eficientă este necesară utilizarea unui radiator mare;
  • Pentru a crește eficiența, motorul este amplificat, folosind substanțe complexe (hidrogen, heliu) ca fluid de lucru, ceea ce face funcționarea unității periculoasă;
  • Rezistența la temperaturi ridicate a aliajelor de oțel și conductivitatea lor termică complică procesul de fabricație a motorului. Pierderile semnificative de căldură în schimbătorul de căldură reduc eficiența unității, iar utilizarea unor materiale specifice face ca fabricarea motorului să fie costisitoare;
  • Pentru a regla și a comuta motorul din mod în mod, trebuie să utilizați dispozitive speciale management.

Utilizare

Motorul Stirling și-a găsit nișa și este utilizat în mod activ acolo unde dimensiunea și omnivoritatea sunt un criteriu important:

  • Motor Stirling-generator electric.

Mecanism de transformare a căldurii în energie electrica. Adesea sunt produse folosite ca generatoare turistice portabile, instalatii pentru utilizarea energiei solare.

  • Motorul este ca o pompă (electrică).

Motorul este utilizat pentru instalarea în circuitul sistemelor de încălzire, economisind energie electrică.

  • Motorul este ca o pompă (încălzitor).

În țările cu climă caldă, motorul este folosit ca încălzitor de spațiu.

Motor Stirling pe un submarin:


  • Motorul este ca o pompă (răcitor).

Aproape toate frigiderele folosesc pompe de căldură în proiectarea lor; prin instalarea unui motor Stirling se economisesc resurse.

  • Motorul este ca o pompă, creând grade ultra-scăzute de încălzire.

Aparatul este folosit ca frigider. Pentru a face acest lucru, procesul este pornit în direcția opusă. Unitățile lichefiază gazul și răcesc elementele de măsurare în mecanisme de precizie.

  • Motor pentru echipamente subacvatice.

Submarinele din Suedia și Japonia sunt propulsate de motoare.

Motor Stirling ca instalație solară:


  • Motorul este ca un acumulator de energie.

Combustibilul din astfel de unități, sarea topită și motorul sunt folosite ca sursă de energie. Rezervele de energie ale motorului sunt înaintea elementelor chimice.

  • Motor solar.

Transformă energia solară în electricitate. Substanța în acest caz este hidrogen sau heliu. Motorul este plasat în punctul focal al concentrației maxime de energie solară creată folosind o antenă parabolică.

Salutare tuturor! Astăzi vreau să vă prezint atenția motor de casă, care transformă orice diferență de temperatură în lucru mecanic:

Motorul lui Stirling- un motor termic în care un fluid de lucru lichid sau gazos se deplasează într-un volum închis, un tip de motor cu ardere externă. Se bazează pe încălzirea și răcirea periodică a fluidului de lucru cu extragerea energiei din modificarea rezultată a volumului fluidului de lucru. Poate funcționa nu numai din arderea combustibilului, ci și din orice sursă de căldură.

Vă prezint atenției motorul meu, realizat din poze de pe internet:

După ce am văzut acest miracol, am avut dorința de a-l face)) În plus, au existat o mulțime de desene și modele ale motorului pe Internet. Voi spune imediat: nu este dificil de făcut, dar ajustarea și realizarea unei funcționări normale este puțin problematică. Mi-a funcționat bine doar a treia oară (sper că nu vei suferi așa)))).

Principiul de funcționare al motorului Stirling:

Totul este realizat din materiale disponibile pentru fiecare creier:

Ei bine, ce zici fără dimensiuni)))

Cadrul motorului este realizat din sârmă agrafă. Toate conexiunile firelor fixe sunt lipite()

Deplasatorul (discul care mișcă aerul în interiorul motorului) este realizat din hârtie de desen și lipit cu superglue (este gol în interior):

Cu cât distanța dintre capace și dispozitiv de deplasare în pozițiile superioare și inferioare este mai mică, cu atât eficiența motorului este mai mare.

Tija de deplasare este realizată dintr-un nit orb (fabricare: trageți cu atenție partea interioară și, dacă este necesar, curățați-o șmirghel zero; partea exterioară lipiți-l pe capacul superior „rece”, cu capacul îndreptat spre interior). Dar această opțiune are un dezavantaj - nu există o etanșeitate completă și există o ușoară frecare, deși o picătură ulei de motor va ajuta sa scapam de ea.

Cilindru cu piston - gât dintr-o sticlă obișnuită de plastic:

Carcasa pistonului este realizată dintr-o mănușă medicală și asigurată cu un fir, care, după înfășurare, trebuie să fie impregnat cu superglue pentru fiabilitate. Un disc format din mai multe straturi de carton este lipit de centrul carcasei, pe care este atașată biela.

Arborele cotit este realizat din aceleași cleme ca și întregul cadru al motorului. Unghiul dintre piston și coturile deplasatorului este de 90 de grade. Cursa de lucru a deplasatorului este de 5 mm; piston - 8 mm.

Volanul este format din două discuri CD care sunt lipite de un cilindru de carton și plasate pe axa arborelui cotit.

Deci, nu mai vorbi prostii, vi-l prezint video cu funcționarea motorului:

Dificultățile pe care le-am avut s-au datorat în principal frecării excesive și lipsei dimensiunilor exacte ale structurii. în primul caz, o picătură de ulei de motor și alinierea arborelui cotit au corectat situația, în al doilea, a trebuit să mă bazez pe intuiție))) Dar după cum puteți vedea, totul a funcționat (deși am reconstruit complet motorul de 3 ori)) ))

Dacă aveți întrebări, scrieți în comentarii, vom rezolva)))

Vă mulțumim pentru atenție)))

Motorul Stirling, cândva celebru, a fost uitat multă vreme din cauza utilizării pe scară largă a unui alt motor (combustie internă). Dar astăzi auzim din ce în ce mai multe despre el. Poate că are șansa să devină mai popular și să-și găsească locul într-o nouă modificare în lumea modernă?

Poveste

Motorul Stirling este un motor termic care a fost inventat la începutul secolului al XIX-lea. Autorul, după cum este clar, a fost un anume Stirling pe nume Robert, un preot din Scoția. Dispozitivul este un motor cu ardere externă, în care corpul se mișcă într-un recipient închis, schimbându-și constant temperatura.

Datorită răspândirii unui alt tip de motor, acesta a fost aproape uitat. Cu toate acestea, datorită avantajelor sale, astăzi motorul Stirling (mulți amatori îl construiesc acasă cu propriile mâini) revine din nou.

Principala diferență față de un motor cu ardere internă este că energia termică vine din exterior și nu este generată în motorul în sine, ca într-un motor cu ardere internă.

Principiul de funcționare

Vă puteți imagina un volum de aer închis, închis într-o carcasă cu o membrană, adică un piston. Când carcasa se încălzește, aerul se extinde și funcționează, îndoind astfel pistonul. Apoi are loc răcirea și se îndoaie din nou. Acesta este ciclul de funcționare al mecanismului.

Nu este de mirare că mulți oameni își fac propriul motor Stirling termoacustic acasă. Acest lucru necesită un minim strict de instrumente și materiale, care pot fi găsite în casa tuturor. Să luăm în considerare două căi diferite cât de ușor este să creezi unul.

Materiale pentru lucru

Pentru a face un motor Stirling cu propriile mâini, veți avea nevoie de următoarele materiale:

  • staniu;
  • spiță de oțel;
  • tub de alama;
  • ferăstrău;
  • fişier;
  • suport din lemn;
  • foarfece metalice;
  • piese de fixare;
  • ciocan de lipit;
  • lipire;
  • lipire;
  • mașinărie.

Asta este tot. Restul este o chestiune de tehnică simplă.

Cum se face

Din tablă se prepară un focar și doi cilindri pentru bază, din care va consta motorul Stirling, realizat cu propriile mâini. Dimensiunile sunt selectate independent, ținând cont de scopurile pentru care este destinat acest dispozitiv. Să presupunem că motorul este făcut pentru demonstrație. Apoi, dezvoltarea cilindrului principal va fi de la douăzeci la douăzeci și cinci de centimetri, nu mai mult. Părțile rămase trebuie să se adapteze la acesta.

În partea superioară a cilindrului, sunt făcute două proeminențe și găuri cu un diametru de patru până la cinci milimetri pentru a deplasa pistonul. Elementele vor acționa ca lagăre pentru locația dispozitivului manivelă.

Apoi, ele fac fluidul de lucru al motorului (va deveni apă obișnuită). Cercurile de tablă sunt lipite de cilindru, care este rulat într-o țeavă. În ele se fac găuri și se introduc tuburi de alamă de la douăzeci și cinci până la treizeci și cinci de centimetri lungime și cu un diametru de patru până la cinci milimetri. La final, ei verifică cât de etanșă a devenit camera umplând-o cu apă.

Urmează rândul deplasatorului. Pentru fabricație, se ia un semifabricat din lemn. Mașina este utilizată pentru a se asigura că ia forma unui cilindru obișnuit. Deplasatorul trebuie să fie puțin mai mic decât diametrul cilindrului. Înălțimea optimă este selectată după ce motorul Stirling este realizat cu propriile mâini. Prin urmare, în această etapă, lungimea ar trebui să includă o anumită marjă.

Spița este transformată într-o tijă de cilindru. Se face o gaură în centrul recipientului de lemn care se potrivește tijei și se introduce. În partea superioară a tijei este necesar să se asigure spațiu pentru dispozitivul de biela.

Apoi iau tuburi de cupru lungi de patru centimetri și jumătate și diametru de doi centimetri și jumătate. Un cerc de staniu este lipit de cilindru. Pe părțile laterale ale pereților se face o gaură pentru a conecta recipientul cu cilindrul.

Pistonul este, de asemenea, reglat la strung la diametrul cilindrului mare din interior. Tija este conectată în partea de sus într-un mod articulat.

Asamblarea este finalizată și mecanismul este reglat. Pentru a face acest lucru, pistonul este introdus într-un cilindru mai mare și conectat la un alt cilindru mai mic.

Un mecanism de manivelă este construit pe un cilindru mare. Fixați piesa motorului folosind un fier de lipit. Părțile principale sunt fixate pe o bază de lemn.

Cilindrul este umplut cu apă și o lumânare este plasată sub fund. Un motor Stirling, realizat manual de la început până la sfârșit, este testat pentru performanță.

A doua metodă: materiale

Motorul se poate face si in alt mod. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de următoarele materiale:

  • staniu;
  • spumă;
  • agrafe;
  • discuri;
  • două șuruburi.

Cum se face

Cauciucul spumos este foarte des folosit pentru a face o casă simplă motor puternic DIY Stirling. Din acesta este pregătit un deplasator pentru motor. Tăiați un cerc de spumă. Diametrul trebuie să fie puțin mai mic decât cel al unei conserve, iar înălțimea să fie puțin mai mare de jumătate.

Se face o gaură în centrul capacului pentru viitoarea biela. Pentru a se asigura că funcționează fără probleme, agrafa este rulată în spirală și lipită de capac.

Cercul de spumă este străpuns în mijloc cu un fir subțire și un șurub și se fixează deasupra cu o șaibă. Apoi bucata de agrafă este conectată prin lipire.

Dislocatorul este împins în orificiul din capac și conectat la cutie prin lipire pentru a-l etanșa. Se face o buclă mică pe agrafă și se face o altă gaură, mai mare, în capac.

Foaia de tablă este rulată într-un cilindru și lipită, apoi atașată la cutie, astfel încât să nu rămână deloc crăpături.

Agrafa este transformată într-un arbore cotit. Distanța ar trebui să fie exact nouăzeci de grade. Genunchiul de deasupra cilindrului este ușor mai mare decât celălalt.

Agrafele rămase sunt transformate în suporturi cu arbore. Membrana este realizată astfel: cilindrul este învelit în folie de polietilenă, presat și asigurat cu fir.

Biela este realizată dintr-o agrafă, care este introdusă într-o bucată de cauciuc, iar partea finită este atașată de membrană. Lungimea bielei este făcută astfel încât în ​​punctul inferior arborelui membrana să fie trasă în cilindru, iar în punctul cel mai înalt este extinsă. A doua parte a bielei este realizată în același mod.

Unul este apoi lipit de membrană, iar celălalt de displacer.

Picioarele pentru borcan pot fi, de asemenea, realizate din agrafe și lipite. Pentru manivela se foloseste un CD.

Acum întregul mecanism este gata. Tot ce rămâne este să așezi și să aprinzi o lumânare sub ea, apoi să dai o împingere prin volant.

Concluzie

Acesta este un motor Stirling la temperatură joasă (construit cu propriile mele mâini). Desigur, la scară industrială astfel de dispozitive sunt fabricate într-un mod complet diferit. Cu toate acestea, principiul rămâne același: volumul de aer este încălzit și apoi răcit. Și acest lucru se repetă în mod constant.

În cele din urmă, uită-te la aceste desene ale motorului Stirling (îl poți face singur fără abilități speciale). Poate ai deja prins ideea și vrei să faci ceva asemănător?

În care fluidul de lucru (gazos sau lichid) se deplasează într-un volum închis, este în esență un tip de motor cu ardere externă. Acest mecanism se bazează pe principiul încălzirii și răcirii periodice a fluidului de lucru. Energia este extrasă din volumul emergent al fluidului de lucru. Motorul Stirling funcționează nu numai din energia arderii combustibilului, ci și din aproape orice sursă.Acest mecanism a fost brevetat de scoțianul Robert Stirling în 1816.

Mecanismul descris, în ciuda eficienței sale scăzute, are o serie de avantaje, în primul rând, este simplitatea și nepretenția. Datorită acestui fapt, mulți designeri amatori încearcă să asambleze un motor Stirling cu propriile mâini. Unii reușesc și alții nu.

În acest articol ne vom uita la DIY Stirling din materiale vechi. Vom avea nevoie de următoarele semifabricate și unelte: o cutie de tablă (poate fi din șprot), tablă, agrafe de hârtie, cauciuc spumă, bandă de cauciuc, pungă, tăietoare de sârmă, clești, foarfece, fier de lipit,

Acum să începem asamblarea. Aici instrucțiuni detaliate la cum să faci un motor Stirling cu propriile mâini. Mai întâi trebuie să spălați borcanul și să șlefuiți marginile. Tăiem un cerc din tablă, astfel încât să se potrivească pe marginile interioare ale cutiei. Determinăm centrul (pentru aceasta folosim un șubler sau o riglă), facem o gaură cu foarfecele. Apoi, luați sârmă de cupru și o agrafă, îndreptați agrafa și faceți un inel la capăt. Înfășurăm firul în jurul agrafei - patru ture strânse. Apoi, utilizați un fier de lipit pentru a cosi spirala rezultată cu o cantitate mică de lipit. Apoi trebuie să lipiți cu atenție spirala de orificiul din capac, astfel încât tija să fie perpendiculară pe capac. Agrafa ar trebui să se miște liber.

După aceasta, trebuie să faceți o gaură de conectare în capac. Facem un deplasator din cauciuc spumos. Diametrul său ar trebui să fie puțin mai mic decât diametrul cutiei, dar nu ar trebui să existe un spațiu mare. Înălțimea dispozitivului de deplasare este puțin mai mult de jumătate din cutie. Tăiem o gaură în centrul cauciucului spumos pentru manșon; acesta din urmă poate fi din cauciuc sau plută. Introducem tija în bucșa rezultată și etanșăm totul. Deplasatorul trebuie amplasat paralel cu capacul; aceasta este o condiție importantă. În continuare, nu rămâne decât să închideți borcanul și să etanșați marginile. Cusătura trebuie sigilată. Acum să începem să facem cilindrul de lucru. Pentru a face acest lucru, tăiați o bandă de tablă de 60 mm lungime și 25 mm lățime, îndoiți marginea 2 mm cu un clește. Formăm un manșon, apoi lipim marginea, apoi trebuie să lipiți manșonul de capac (deasupra găurii).

Acum puteți începe să faceți membrana. Pentru a face acest lucru, tăiați o bucată de film din pungă, apăsați-o puțin spre interior cu degetul și apăsați marginile cu o bandă elastică. În continuare, trebuie să verificați asamblarea corectă. Încinge fundul borcanului peste foc și trage tulpina. Ca urmare, membrana ar trebui să se îndoaie spre exterior, iar dacă tija este eliberată, deplasatorul ar trebui să coboare sub propria greutate și, în consecință, membrana se întoarce la locul său. Dacă dispozitivul de deplasare nu este realizat corect sau lipirea cutiei nu este etanșă, tija nu se va întoarce la loc. După aceasta facem arborele cotit și barele (distanța dintre manivele ar trebui să fie de 90 de grade). Înălțimea manivelelor trebuie să fie de 7 mm, iar înălțimea deplasatoarelor de 5 mm. Lungimea bielelor este determinată de poziția arborelui cotit. Capătul manivelei este introdus în dop. Așa că ne-am uitat la cum să asamblam un motor Stirling cu propriile noastre mâini.

Un astfel de mecanism va funcționa de la o lumânare obișnuită. Dacă atașați magneți la volant și luați bobina unui compresor de acvariu, atunci un astfel de dispozitiv poate înlocui un simplu motor electric. După cum puteți vedea, realizarea unui astfel de dispozitiv cu propriile mâini nu este deloc dificilă. Ar fi o dorință.

Un motor Stirling este un fel de motor care începe să funcționeze din energie termică. În acest caz, sursa de energie este complet neimportantă. Principalul lucru este că există o diferență regim de temperatură, în acest caz, un astfel de motor va funcționa. Acum ne vom uita la modul în care puteți crea un model al unui astfel de motor cu temperatură scăzută dintr-o cutie de Coca-Cola.

Materiale si accesorii

Acum ne vom uita la ce trebuie să luăm pentru a crea un motor acasă. Ce trebuie să luăm pentru Stirling:

  • Balon.
  • Trei cutii de cola.
  • Borne speciale, cinci piese (5A).
  • Nipluri pentru atașarea spițelor bicicletei (două bucăți).
  • Lână metalică.
  • O bucată de sârmă de oțel de treizeci de cm lungime și 1 mm în secțiune transversală.
  • O bucată de sârmă mare de oțel sau cupru cu un diametru de 1,6 până la 2 mm.
  • Știft de lemn cu diametrul de douăzeci de mm (lungime un cm).
  • Capac sticla (plastic).
  • Cablaj electric (treizeci de cm).
  • Lipici special.
  • Cauciuc vulcanizat (aproximativ 2 centimetri).
  • Linia de pescuit (lungime treizeci de cm).
  • Mai multe greutăți pentru echilibrare (de exemplu, nichel).
  • CD-uri (trei bucăți).
  • Butoane speciale.
  • Cutie de tabla pentru crearea unui focar.
  • Silicon rezistent la căldură și cutie de tablă pentru răcirea cu apă.

Descrierea procesului de creare

Etapa 1. Pregătirea borcanelor.

În primul rând, ar trebui să luați 2 cutii și să le tăiați partea de sus. Dacă vârfurile sunt tăiate cu foarfecele, spărturile rezultate vor trebui să fie pilite cu o pila.

Etapa 2. Realizarea diafragmei.

Puteți folosi un balon ca diafragmă, care ar trebui să fie întărit cu cauciuc vulcanizat. Bila trebuie tăiată și trasă pe borcan. Apoi lipim o bucată de cauciuc special pe partea centrală a diafragmei. După ce lipiciul s-a întărit, in centrul diafragmei vom perfora un orificiu pentru instalarea firului. Cel mai simplu mod de a face acest lucru este folosirea unui buton special, care poate fi lăsat în gaură până la asamblare.

Pasul 3: Tăierea și crearea găurilor în capac.

În pereții capacului trebuie făcute două găuri de câte doi mm fiecare; acestea sunt necesare pentru a instala axa de rotație a pârghiilor. În partea de jos a capacului trebuie făcută o altă gaură; prin el va trece un fir, care va fi conectat la deplasator.

În ultima etapă, capacul trebuie tăiat. Acest lucru se face pentru a preveni prinderea firului de deplasare de marginile capacului. Pentru o astfel de muncă, puteți lua foarfece de uz casnic.

Etapa 4. Foraj.

Trebuie să găuriți două găuri în borcan pentru rulmenți. În cazul nostru, acest lucru a fost realizat cu un burghiu de 3,5 mm.

Etapa 5. Realizarea unei ferestre de vizualizare.

O fereastră specială trebuie tăiată în carcasa motorului. Acum puteți observa cum funcționează toate componentele dispozitivului.

Etapa 6. Modificarea terminalelor.

Trebuie să luați bornele și să îndepărtați izolația din plastic de pe ele. Apoi vom lua un burghiu și vom face găuri la marginile terminalelor. Un total de trei terminale trebuie să fie forate. Să lăsăm două terminale negăurite.

Etapa 7. Crearea pârghiei.

Materialul folosit pentru realizarea pârghiilor este sârmă de cupru, al cărui diametru este de doar 1,88 mm. Merită să căutați pe internet exact cum să îndoiți acele de tricotat. Puteți folosi și sârmă de oțel, este doar mai ușor să lucrați cu sârmă de cupru.

Etapa 8. Fabricarea rulmenților.

Pentru a realiza rulmenții veți avea nevoie de două nipluri de bicicletă. Trebuie verificat diametrul găurilor. Autorul le-a găurit folosind un burghiu de doi mm.

Etapa 9. Instalarea pârghiilor și rulmenților.

Pârghiile pot fi plasate direct prin fereastra de vizualizare. Un capăt al firului ar trebui să fie lung, volantul se va sprijini pe el. Rulmenții trebuie să fie bine așezați locurile potrivite. Dacă există vreo joacă, acestea pot fi lipite.

Etapa 10. Realizarea unui deplasator.

Dislocatorul este realizat din vată de oțel pentru lustruire. Pentru a face un deplasator, se ia un fir de oțel, se creează un cârlig pe acesta și apoi o anumită cantitate de vată este înfășurată pe fir. Deplasatorul trebuie să aibă aceeași dimensiune, astfel încât să se miște fără probleme în borcan. Întreaga înălțime a dispozitivului de deplasare nu trebuie să depășească cinci centimetri.

La capăt pe o parte a vatei trebuie să faceți o spirală de sârmă, astfel încât să nu iasă din vată, iar pe cealaltă parte a firului facem o buclă. Apoi vom lega o fir de pescuit de această buclă, care ulterior va fi atrasă prin partea centrală a diafragmei. Cauciucul vulcanizat ar trebui să fie în mijlocul recipientului.

Etapa 11. Realizarea unui rezervor sub presiune

Trebuie să tăiați fundul borcanului într-un anumit mod, astfel încât să rămână aproximativ 2,5 cm de la baza acestuia. Deplasatorul împreună cu diafragma trebuie mutat în rezervor. După aceasta, întregul mecanism este transferat la capătul cutiei. Diafragma trebuie strânsă puțin ca să nu se lasă.

Apoi trebuie să luați terminalul care nu a fost forat și să treceți firul de pescuit prin el. Nodul trebuie lipit astfel încât să nu se miște. Sârma trebuie lubrifiată corespunzător cu ulei și, în același timp, asigurați-vă că dispozitivul de deplasare poate trage cu ușurință linia în spatele lui.

Etapa 12. Realizarea tijelor de împingere.

Aceste tije speciale conectează diafragma și pârghiile. Acesta este realizat dintr-o bucată de sârmă de cupru lungă de cincisprezece cm.

Etapa 13. Crearea și instalarea unui volant

Pentru a face un volant, luăm trei CD-uri vechi. Să luăm ca centru o tijă de lemn. După instalarea volantului, îndoiți tija arborelui cotit, astfel încât volantul să nu cadă.

În ultima etapă, întregul mecanism este complet asamblat.

Ultimul pas, crearea focarului

Acum am ajuns la ultimul pas în crearea motorului.