Самодельные электрические и паровые двигатели
Шрифт:
Одноцилиндровые машины с впуском пара с одной стороны поршня плохи тем, что в нкх пар работает только то время, пока вал делает половину оборота; вторую половину оборота вал вращается инерцией маховика, потом опять полоборота работает пар, и снова маховик заставляет поршень передвинуться обратно.
Одноцилиндровые машины двойного действия — те, в которых пар впускается то с одной, т,о с другой стороны поршня — вращают вал в течение всего оборота. Маховику остается только переводить вал через мертвые точки и сообщать ему плавный ход. Но такие машины трудно делать самому, и лучше заменить их двухцилиндровыми, с впуском пара с одной стороны поршня. В таких машинах полоборота работает один цилиндр, а полоборота — другой.
Рис. 102.
Самодельная двухцилиндровая горизонтальная машина показана на рисунках 102 и 103. Она очень похожа на одноцилиндровую, но диаметр цилиндров ее больше. Для них взяты не патроны револьвера "наган", а патроны охотничьего ружья калибра № 28. Золотник поршневой, но передвигается он не треугольником, а эксцентриком, и на штоке укреплен не один поршенек, а два (рис. 104).
Пар впускается между поршеньками и, когда они стоят в положении, показанном на рисунке 104, а, входит в правый цилиндр, а из левого свободно выходит в атмосферу. Когда эксцентрик поворачивается в положение, которое вы видите на рисунке 104, б, пар попадает в левый цилиндр, а из правого выходит.
Если диаметр цилиндра больше, приходится увеличить толщину коленчатого вала и вес маховика. Изменяется и расположение частей: золотник помещается между цилиндрами, и оба конца вала свободны.
Рис. 103. Фото. Двухцилиндровая паровая машина.
Вся машина собрана не на отдельных опорах, а на так называемой ферме, изготовленной из жести. Но ферму нужно сделать, как настоящее инженерное сооружение, иначе жесть окажется слишком тонким материалом. Секрет в том, что ферма спаяна не просто из полосок жести, а все части изогнуты,^ как угловое железо. Конструкция получается простой, прочной и (легкой. Такую ферму можно собрать из разных сортов железа, но вполне достаточен самый простой профиль — прямой угол. Такое железо техники часто называют не "угловое железо", а коротко — "уголок". Профилируя жесть, можно заменять ею деревянные части или те части, которые должны были быть сделаны из толстого железа. В первой паровой машине вал, цилиндр и треугольник можно было поставить или на деревяшках, или на стойках толстого железа. А изогнули мы жесть, и оказалось, что она достаточно прочный материал для опор. Так же пользовались мы жестью и при изготовлении электромоторов.
Поршни, обмотанные ватой, хорошо работают в цилиндрах небольшого диаметра; здесь придется сделать их иначе. От двух ружейных патронов калибра № 28 отрежьте ободки шириной 10 мм.
Отверстия донышек патрона запаяйте и вычистите патроны изнутри мелкой шкуркой. Патроны обязательно нужно укоротить, потому что они конусные, особенно к открытым концам.
Рис. 104. Схема работы двухпоршенькового золотника.
Из отрезанных ободков сделайте поршни. Прорежьте ободок напильником вдоль, сожмите и вставьте в цилиндр. Если он не войдет, распиливайте щель до тех пор, пока не подгоните точно по внутреннему диаметру цилиндра. Пусть он входит туго — после опилите. Вставьте подогнанный ободок до половины в цилиндр и вырежьте к нему крышечку, входящую внутрь (рис. 105, а). Для крышек поршней и для нескольких других мелких деталей нужно достать латунь толщиной 0,5 мм.
Д каждому поршню вырежьте из латуни по два угольничка для осей шатунов. Спаять поршни — дело хитрое. Выньте из цилиндра ободок со вставленной в него крышкой и туго перевяжите тонкой проволокой, чтобы крышка не выпадала. Поставьте поршенек на стол, наложите на крышку угольнички — и можете паять. Угольнички лучше наложить на крышку не отдельно один от другого, а связанными тонкой проволокой с деревянной прокладкой между ними. Толщина прокладки—1 — 1,5 мм.
Промажьте все места спайки паяльной жидкостью, наберите на паяльник побольше олова и сразу пропаяйте так, чтобы угольнички припаялись к крышке, а крышка — к ободку (рис. 105, б). Конечно, все части должны
Так же спаяйте поршень ко второму цилиндру и сделайте к ним шатуны.
Рис. 105. Изготовление цилиндра и поршня.
На одном конце шатуна (рис. 105, в) —петелька, а на другом — специальный захват для шейки колена вала. В одноцилиндровой машине шатун надевался на палец кривошипа, а здесь палец закрыт плечиками с обеих сторон. К прямому Концу шатуна припаяйте две полоски латуни; получится вилка, которую можно будет надевать на шейку вала. Чтобы вилка не соскакивала, на концах полосок сделайте отверстия и подгоните к ним кусочки проволоки. Заложите петельку шатуна между угольниками поршня и вставьте ось.
Теперь нужно притереть поршни к -цилиндрам. Отметьте, какой поршень в каком цилиндре будет работать, и притирайте их к "своим" цилиндрам. Натрите поршень мелом, вставьте в цилиндр и продвиньте до конца. Когда вытащите, увидите, где мел стерся, и эти Места чуть-чуть опилите напильником с мелкой насечкой. Затем опять натрите поршень мелом, вставьте в цилиндр, выньте и опилите. Повторяйте это до тех пор, пока поршень не станет ходить плавно и легко. Тут нужно быть очень осторожным: если много спилите, поршень будет пропускать пар, а это сильно ухудшит работу машины. Да и пара в таких условиях на нее не напасешься.
Рис. 106. Детали двухцилиндровой машины.
Для золотника спаяйте встык трубку длиной 65 мм и внутренним диаметром, 6 мм. В середине трубки просверлите отверстие диаметром 4 мм. Это — отверстие для впуска пара из котла. На расстоянии 14 мм от центра этого отверстия просверлите еще два такого же диаметра, но не на одной линии с первым, а под прямым углом к нему: одно справа, другое слева (рис. 106, а). Такие же отверстия сделайте на боковых стенках у донышек цилиндров и соедините их трубками с золотником. Трубка золотника должна одинаково выступать с обеих сторон цилиндров, а расстояние между серединой одного цилиндра и серединой другого должно быть равно 40мм (рис. 106, б). На среднее отверстие золотника припаяйте трубку диаметром 5 мм и длиной 25—30 мм.
Поршеньки золотника собираются на штоке — миллиметровой проволоке длиной 40 мм. К одному концу штока припаяйте латунную скобку для укрепления тяги эксцентрика (рис. 106, в). Скобка выгибается из полоски латуни размером 20 X 4 мм.
Поршеньки этого золотника — шайбочки с ватой между ними. Диаметр шайб немногим меньше внутреннего диаметра трубки золотника; расстояние между каждой парой шайб — 5 мм; расстояние между серединами поршеньков — 28 мм.
Для того чтобы можно было регулировать положение поршеньков, а значит, впуск и выпуск пара, тягу эксцентрика нужно сделать передвижной. Вытащите из старого выключателя так называемые контакты — трубочки с отверстием для провода. Сбоку контактов есть винт, зажимающий провод, а снизу гайка, прикрепляющая контакт к выключателю (рис. 49, справа). Для тяги эксцентрика эта гайка не нужна, а для установки эксцентрика понадобится второй контакт с гайкой. Тягу выгните из миллиметровой проволоки длиной 30 мм, вставьте петельку ее в хомутик поршенька и заложите ось. Контакт понадобится после изготовления эксцентрика и вала.
Эксцентрик — это диск с бортиками (рис. 106, г). Диаметр диска — 20 мм, толщина—1,5 мм. Если не найдете для диска подходящего материала, можете воспользоваться трехкопеечной монетой. Диаметр монеты — 22 мм; ее придется немного опилить вокруг. "Щеки" диаметром 25 мм вырежьте из латуни. Опиленную монету вставьте между "щеками" так, чтобы центры их совпали, и хорошенько спаяйте. От центра "щеки" отмерьте 6 мм и просверлите отверстие, в которое должен войти контакт от выключателя.
Расстояние от центра диска эксцентрика до центра отверстия, которым он надевается на вал, называется эксцентриситетом. Эксцентриситет нашего эксцентрика равен 6 мм. В отверстие эксцентрика вставьте контакт и крепко зажмите гайкой. Теперь винтом контакта можно будет закреплять эксцентрик на валу в нужном положении.