trä ångmaskin

De första ångmaskinerna med en rörlig oscillerande cylinder skapades på XNUMX-talet och användes för att driva små ångfartyg. Deras fördelar inkluderade enkel design. Naturligtvis var dessa ångmaskiner inte gjorda av trä, utan av metall. De hade få delar, gick inte sönder och var billiga att tillverka. De gjordes horisontellt eller vertikalt så att de inte tog mycket plats på fartyget. Dessa typer av ångmaskiner tillverkades också som arbetsminiatyrer. Dessa var ångdrivna yrkeshögskoleleksaker.

Enkelheten i konstruktionen av den oscillerande cylinderångmaskinen är dess stora fördel, och vi kan bli frestade att göra en sådan modell av trä. Vi vill verkligen att vår modell ska fungera, inte bara sitta där. Det går att uppnå. Vi kommer dock inte att köra den med varm ånga utan med vanlig kall luft, gärna från en hemkompressor eller till exempel en dammsugare. Trä är ett intressant och lättbearbetat material, så det kan användas för att återskapa mekanismen för en ångmaskin. Eftersom när vi byggde vår modell tillhandahöll vi en sidodelad del av cylindern, tack vare detta kan vi se hur kolven fungerar och hur cylindern rör sig i förhållande till timinghålen. Jag föreslår att du börjar jobba omedelbart.

Maskindrift ånga med en svängcylinder. Vi kan analysera dem för foto 1 i en serie fotografier märkta a till f.

1. Ånga kommer in i cylindern genom inloppet och trycker på kolven.
2. Kolven roterar svänghjulet genom en kolvstång och vevstångsvev.
3. Cylindern ändrar sin position, när kolven rör sig stänger den inloppet och öppnar utloppet för ånga.
4. Kolven, som drivs av trögheten hos det accelererande svänghjulet, trycker avgasångan genom detta hål, och cykeln börjar igen.
5. Cylindern ändrar läge och inloppsporten öppnas.
6. Den komprimerade ångan passerar genom inloppet igen och trycker på kolven.

instrument: elektrisk borrmaskin på stativ, borr monterad på arbetsbänk, bandslip, vibrerande slipmaskin, dremel med träbearbetningsbits, sticksåg, lödkolv med lim, M3 dyna med gänghållare, snickeriborr 14 millimeter. Vi kommer att använda en kompressor eller en dammsugare för att driva modellen.

material: furuskiva 100 gånger 20 millimeter bred, rulle med en diameter på 14 millimeter, skiva 20 gånger 20 millimeter, skiva 30 gånger 30 millimeter, skiva 60 gånger 8 millimeter, plywood 10 millimeter tjock. Silikonfett eller maskinolja, en spik med en diameter på 3 millimeter och en längd på 60 millimeter, en stark fjäder, en mutter med en M3 bricka. Transparent lack i aerosolburk för lackering av trä.

Maskinbas. Vi kommer att göra den från en bräda som mäter 500 gånger 100 gånger 20 millimeter. Innan man målar är det bra att jämna ut alla ojämnheter på brädan och de platser som finns kvar efter skärning med sandpapper.

Svänghjulsstöd. Låt oss skära ut den ur en tallbräda som mäter 150 gånger 100 gånger 20 millimeter. Vi kommer att behöva två identiska element. Efter avrundning med en bandslipmaskin, 40-korns sandpapper längs de övre kanterna i bågarna och avslutande med fint sandpapper i stöden, borra hål med en diameter på 14 millimeter på de platser som visas i Fig. foto 2. Höjden på vevfästet mellan basen och axeln måste vara större än svänghjulets radie.

Svänghjulsfälg. Vi kommer att skära den av plywood 10 millimeter tjock. Hjulet har en diameter på 180 millimeter. Rita två identiska cirklar på plywooden med bromsok och skär ut dem med en sticksåg. På den första cirkeln ritar du en cirkel med en diameter på 130 millimeter koaxiellt och skär ut dess mitt. Detta kommer att vara kanten på svänghjulet, det vill säga dess kant. En krans för att öka trögheten hos ett roterande hjul.

Svänghjul. Vårt svänghjul har fem ekrar. De kommer att skapas på ett sådant sätt att vi kommer att rita fem trianglar på hjulet med rundade kanter och roterade 72 grader i förhållande till hjulets axel. Låt oss börja med att rita en cirkel med en diameter på 120 millimeter på papper, följt av stickor 15 millimeter tjocka och cirklar i hörnen av de resulterande trianglarna. Du kan se den på foto 3. i 4., där hjuldesignen visas. Lägg papperet på de utskurna cirklarna och använd en hålslagare för att markera mitten av alla små cirklar. Detta kommer att säkerställa borrnoggrannhet. Vi borrar alla trianglarnas hörn med en borr med en diameter på 14 millimeter. Eftersom en paddelborr kan förstöra plywooden, rekommenderas att borra genom endast halva tjockleken på plywooden, sedan vända materialet och avsluta borrningen. En platt borr med denna diameter slutar i en liten utskjutande stång som gör att vi kan exakt lokalisera mitten av det borrade hålet på andra sidan av plywooden. Med tanke på överlägsenheten hos cylindriska snickeriborrar jämfört med platta snickeriborrar kommer vi att skära av det återstående onödiga materialet från svänghjulet med en sticksåg för att få effektiva ekrar. Vi använder en Dremel för att kompensera för eventuella felaktigheter och runda stickornas kanter. Limma cirkeln med kransen med hjälp av vicolalim. Vi borrar ett hål med en diameter på 6 millimeter i mitten för att sätta in en M6-skruv i mitten och på så sätt erhåller den ungefärliga rotationsaxeln för hjulet. Efter att ha installerat bulten som hjulaxel i borren bearbetar vi det snabbt roterande hjulet, först med grovkornigt sandpapper och sedan med fint sandpapper. Jag råder dig att ändra borrens rotationsriktning så att hjulbulten inte lossnar. Hjulet ska ha släta kanter och rotera jämnt efter bearbetning utan att slå i sidan. När detta är uppnått tar vi isär den tillfälliga bulten och borrar ett hål för målaxeln med en diameter på 14 millimeter.

Vevstake. Vi kommer att skära den av plywood 10 millimeter tjock. För att göra jobbet enklare föreslår jag att börja med att borra två hål med en diameter på 14 millimeter på ett avstånd av 38 millimeter från varandra och först därefter skära ut den slutliga klassiska formen, som visas i foto 5.

Här är svänghjulet. Den är gjord av ett skaft med en diameter på 14 millimeter och en längd på 190 millimeter.

Här är vevstaken. Den skärs från ett skaft med en diameter på 14 millimeter och en längd på 80 millimeter.

Cylinder. Vi kommer att skära den av plywood 10 millimeter tjock. Den består av fem element. Två av dem mäter 140 gånger 60 millimeter och är cylinderns sidoväggar. Botten och toppen 140 gånger 80 millimeter. Den nedre delen av cylindern mäter 60 gånger 60 och är 15 millimeter tjock. Dessa delar visas i foto 6. Limma botten och sidorna av cylindern med flätat lim. Ett av villkoren för korrekt funktion av modellen är vinkelrätheten för limningen av väggarna och botten. Borra hål för skruvar i toppen av cylinderkåpan. Vi borrar hål med en 3 mm borr så att de faller in i centrum av cylinderns väggtjocklek. Borra hål i locket lite med en 8mm borr så att skruvhuvudena kan gömma sig.

Kolv. Dess dimensioner är 60 gånger 60 gånger 30 millimeter. I kolven borrar vi ett centralt blindhål med en diameter på 14 millimeter till ett djup av 20 millimeter. Vi kommer att sätta in kolvstången i den.

Kolvstång. Den är gjord av ett skaft med en diameter på 14 millimeter och en längd på 320 millimeter. Kolvstången slutar på ena sidan med en kolv och på den andra med en krok på vevstångens axel.

Vevstångsaxelstång. Vi kommer att göra det från ett block med ett tvärsnitt på 30 gånger 30 och en längd på 40 millimeter. Vi borrar ett 14 mm hål i blocket och ett andra blindhål vinkelrätt mot det. Vi kommer att limma den andra fria änden av kolvstången i detta hål. Rengör insidan av det genomgående hålet och slipa ner det med fint sandpapper rullat till ett rör. Vevstångsaxeln kommer att rotera i hålet och vi vill minska friktionen vid denna punkt. Till sist rundas handtaget och slipas med fil eller bandslip.

Tidsfäste. Vi kommer att skära ut den ur en furuskiva som mäter 150 gånger 100 gånger 20. Efter slipning av stödet, borra tre hål på platserna som visas på bilden. Det första hålet med en diameter på 3 mm är för tidsaxeln. De andra två är luftintaget och utloppet i cylindern. Borrpunkten för alla tre visas i foto 7. Vid ändring av dimensioner på maskindelar måste borrplatserna hittas experimentellt genom att förmontera maskinen och bestämma cylinderns övre och nedre positioner, nämligen platsen för hålet som borrats i cylindern. Platsen där kamremmen kommer att fungera slipas med en orbitalslipmaskin med fint papper. Den ska vara jämn och väldigt slät.

Svängande kamaxel. Gör änden av en 60 mm spik trubbig och runda den med en fil eller kvarn. Med hjälp av en M3-dyna, skär änden cirka 10 millimeter lång. För att göra detta, välj en stark fjäder, M3 mutter och bricka.

Distribution. Vi kommer att göra det från en remsa som mäter 140 x 60 x 8 millimeter. Vi borrar två hål i denna del av modellen. Den första med en diameter på 3 millimeter. Vi kommer att placera en spik i den, som kommer att vara cylinderns rotationsaxel. Kom ihåg att borra hålet så att spikens huvud är ordentligt inbäddat i träet och inte sticker ut över dess yta. Detta är ett mycket viktigt ögonblick i vårt arbete, som påverkar modellens korrekta funktion. Det andra hålet med en diameter på 10 millimeter är luftinlopps- och utloppshålet. Beroende på cylinderns läge i förhållande till hålen i timinghållaren kommer luft att komma under kolven, trycka den och sedan tryckas den ut av kolven i motsatt riktning. Kugghjulet och den limmade spiken som fungerar som axeln är limmade på cylinderns yta. Axeln ska inte vinkla och ska vara vinkelrät mot ytan. Slutligen borrar vi ett hål i cylindern med hjälp av platsen för hålet i timinglocket. Vi jämnar ut alla ojämnheter i träet där det kommer i kontakt med timingstödet med hjälp av en oscillerande slipmaskin med fint sandpapper.

Maskinmontering. Limma fast svänghjulsaxelstöden på basen och se till att de är i linje och parallella med basens plan. Innan komplett montering kommer vi att måla elementen och komponenterna i maskinen med klarlack. Vi placerar vevstången på svänghjulsaxeln och limmar den exakt vinkelrätt mot den. Vi sätter in vevstångsaxeln i det andra hålet. Båda axlarna måste vara parallella med varandra. Limma fast träförstärkningsringar på svänghjulet. Från utsidan av ringen, sätt in en träskruv i hålet som fäster svänghjulet vid svänghjulsaxeln. Limma fast cylinderstödet på andra sidan av basen. Smörj alla trädelar som kommer att röra sig och komma i kontakt med varandra med silikonfett eller maskinolja. Silikonen bör vara lätt polerad för att minimera friktionen. Hur maskinen fungerar korrekt beror på detta. Cylindern är monterad på vagnen så att dess axel sticker ut utanför kamremmen. Du kan se den på foto 8. Vi sätter en fjäder på spiken som sticker ut utanför stödet, sedan en bricka och säkrar det hela med en mutter. Cylindern som pressas av fjädern ska röra sig något på sin axel. Vi sätter kolven på sin plats i cylindern och lägger änden av kolvstången på vevstångsaxeln. Sätt på cylinderlocket och skruva fast det med träskruvar. Smörj alla samverkande delar av mekanismen, speciellt cylindern och kolven, med maskinolja. Låt oss inte snåla med fett. När det flyttas för hand ska hjulet rotera utan något betydande motstånd, och vevstaken ska överföra rörelsen till kolven och cylindern. Foto 9. Sätt in änden av kompressorslangen i inloppet och slå på den. Vrid på hjulet och tryckluften flyttar kolven och svänghjulet börjar rotera. Den kritiska punkten i vår modell är kontakten mellan kuggplattan och dess stator. Om det mesta av luften inte kommer ut på detta sätt, bör en korrekt designad maskin röra sig lätt, vilket ger mycket roligt för gör-det-själv-entusiaster. Orsaken till felet kan vara en fjäder som är för svag. Efter ett tag sugs oljan in i träet och friktionen blir för stor. Detta förklarar också varför man inte byggde ångmaskiner av trä. Trämotorn är dock mycket effektiv, och kunskapen om hur den oscillerande cylindern fungerar i en så enkel ångmaskin finns kvar länge.

trä ångmaskin