Самодельные электрические и паровые двигатели

Абрамов Александр Иванович

Рис. 86. Схема величины хода поршня.

Самая большая скорость, которую может развить машина, зависит от величины так называемого хода поршня: чем большее расстояние проходит поршень в цилиндре, тем тихоходнее машина. При очень маленьком плече кривошипа поршень быстро ходит вперед и назад, а при большом плече поршень проходит большее расстояние и идет медленнее. Но зато при большом ходе поршня сила машины получается большей: ведь плечо кривошипа по отношению

к валу является рычагом. Чем больше рычаг- кривошип, тем легче шатуну поршня поворачивать его, значит с тем большей силой шатун вращает вал.

Для этой машины мы выбрали ход, равный 16 мм. Так должно быть при высоте плеча 8 мм (рис. 86). Это как раз хороший ход поршня. Машина получается сильной и такой быстроходной, что на вал ее можно надеть гребной винт какой-нибудь плавающей модели, и он будет вращаться с достаточной скоростью.

Кривошип золотника так рассчитан, что ход поршенька равен примерно 5 мм. Диаметр отверстия, идущего в соединительную трубку, — 3 мм. Значит, поршенек проходит его на 1 мм вправо и влево. Тут взят маленький запас на случай недостаточно точного изготовления всех деталей. Это так называемый расчетный ход. В машине он получается несколько меньшим, потому что петелька тяги немного качается на кривошипе и загнутые концы тяги и штока поршенька немного качаются в отверстиях треугольника.

Теперь можно собрать машину. Обычно в самодельных машинах все части прибивают к деревяшкам, но лучше сделать все опоры из жести. На рисунке 87 даны чертежи жестяных фигур, из которых выгибаются опоры

Рис. 87. Развертки опор.

главного вала А, добавочного вала шкива Б, треугольника В и цилиндра Г. Опоры обоих валов сделаны по форме трапеции. Опора треугольника — трехгранная призма с крышкой в виде четверти круга. Так нужно сделать для того, чтобы треугольник скользил по крышке опоры и не выгибался вниз. Вниз его толкает тяга золотника.

Опоры цилиндра самые простые. Они выгнуты по форме буквы П, или, как говорят техники, имеют сечение швеллерного железа. Все опоры прибиваются гвоздиками к дощечке длиной 120 мм, шириной 90 мм и толщиной 10—12 мм. Дощечку обязательна нужно пропарафинировать, иначе от горячего пара и воды она разбухает, выгибается и нарушает регулировку машины. Сильно нагрейте дощечку и потрите ее кусочком парафина или стеарина от свечи. Парафин расплавится и пройдет во все щели.

Прежде чем прибивать опоры к дощечке, к ним нужно ярипаять все части машины. Где припаять швеллерные опоры цилиндра, видно на рисунке 88, а. В угол крышки трехгранной опоры треугольника впаяйте гвоздик острием вверх (рис. 88, б). Валы, конечно, не нужно припаивать к опорам, надо припаять подшипники.

Рис. 88. Готовые опоры.

Лучше всего сделать подшипники из медной звонковой проволоки диаметром 0,8 мм или 1 мм. Оберните кусочек проволоки вокруг вала четыре-пять раз, и подшипник готов (рис. 88, в). Он очень хорошо держит смазку в углублениях между витками проволоки и так просто изготовляется, то проще уже нельзя придумать. Хорош он еще и тем, что когда отверстие его увеличится от работы и вал станет болтаться, подшипник легко переменить, не разбирая машины: отпаять его с опоры, развернуть проволоку, навернуть новый кусочек, припаять—и все. Такие подшипники очень

удобно ставить на все модели.

Прежде чем навертывать на вал подшипники, наденьте около маховика жестяную шайбочку, а около сгиба вала — два проволочных кольца, иначе сгиб вала будет заскакивать в подшипники. Одно кольцо, ближайшее к сгибу вала, припаяйте. Наверните на вал подшипники и можете припаивать их. Здесь задача — так припаять подшипники к опорам, чтобы не спаять их одновременно с валом. Натри* те вал графитом черного карандаша, слегка смажьте опоры паяльной жидкостью, раздвиньте подшипники на их места и припаяйте. К валу, покрытому графитом, олово не пристанет.

Когда припаяете оба подшипника, поверните вал несколько раз в одну и другую стороны, чтобы он пошел свободно. Олово быстро стирается, и сперва туго вращающийся вал скоро пойдет легко.

Можете пока не укреплять добавочный вал со шкивом, а собрать и испытать машину. Поставьте на дощечку опору с главным валом. Кривошип золотника должен быть сверху или снизу, а кривошип шатуна точно горизонталь* но. Наденьте на большой кривошип шатун поршня и поставьте на дощечку цилиндр с припаянными опорами. На меньший кривошип наденьте тягу золотника, поставьте опору треугольника, наденьте треугольник на ось и соедините с ним загнутый конец штока поршенька.

Все опоры нужно расставить так, чтобы шатун поршня пришелся посредине пальца кривошипа и точно под прямым углом к нему. Поршенек золотника передвиньте в центр трубки (в этом положении он закрывает отверстие соединительной трубки), опору треугольника поставьте так, чтобы длинная сторона его была точно параллельна валу машины. В этом положении тяга золотника должна стать под прямым углом к валу-машины, немного ближе к плечу кривошипа, чем к концу его (рис. 89). Когда правильно установите все части машины, маленькими гвоздиками прибейте опоры к дощечке.

Не забудьте, что должно остаться место для установки опоры с добавочным валом, видным на рисунках 82 и 83.

По обе стороны петелек шатуна и тяги наденьте кольца, свернутые из медной проволоки. Такие же кольца наденьте на загнутые концы тяги штока поршенька (под треугольником) и сверху на ось треугольника. Теперь можете отрегулировать машину.

Снимите петельку шатуна поршня с кривошипа и вдвиньте поршень примерно до середины цилиндра. На паровпускное отверстие (трубка золотника) наденьте резиновую трубку, другой конец резиновой трубки возьмите в рот и резко дуньте. Если поршень вылетит из цилиндра, значит отверстие в соединительную трубку не было закрыто поршеньком золотника. Передвиньте поршенек чуть- чуть вправо и снова резко дуньте. Проделайте это несколько раз, до тех пор, пока поршень не перестанет выскакивать из цилиндра.

Рис. 89. Схема сборки одноцилиндровой машины.

Теперь есть полная уверенность в том, что поршенек золотника закрывает отверстие в соединительную трубку. Отведите поршенек очень немного назад, чтобы снова чуть-чуть приоткрылось отверстие. Проверьте это, подув в трубку, и заканчивайте сборку.

Наденьте шатун поршня на кривошип, поставьте этот кривошип горизонтально (кривошип золотниковой тяги станет вертикально) и в этом положении загните конец тяги золотника под прямым углом, точно над отверстием треугольника. Лишний конец тяги откусите и наденьте на нее под треугольником проволочное кольцо. Еще лучше надеть на тягу и на шток золотника по два кольца с обеих сторон треугольника; эти кольца не дадут сгибам тяги и штока заскакивать в отверстия треугольника.