Kadaise garsėjęs Stirlingo variklis buvo ilgam pamirštas dėl plačiai paplitęs kitas variklis ( vidaus degimas). Tačiau šiandien apie jį girdime vis daugiau. Galbūt jis turi galimybę išpopuliarėti ir rasti savo vietą naujoje modifikacijoje šiuolaikiniame pasaulyje?

Istorija

Stirlingo variklis yra šiluminis variklis, kuris buvo išrastas XIX amžiaus pradžioje. Autorius, kaip aišku, buvo kažkoks Stirlingas, vardu Robertas, kunigas iš Škotijos. Įrenginys yra išorinio degimo variklis, kuriame korpusas juda uždarame inde, nuolat keisdamas savo temperatūrą.

Dėl kito tipo variklių paplitimo jis buvo beveik pamirštas. Nepaisant to, dėl savo privalumų šiandien Stirlingo variklis (daugelis mėgėjų jį kuria namuose savo rankomis) vėl grįžta.

Pagrindinis skirtumas nuo vidaus degimo variklio yra tas, kad šilumos energija gaunama iš išorės, o ne pačiame variklyje, kaip vidaus degimo variklyje.

Veikimo principas

Galite įsivaizduoti uždarą oro tūrį, uždarytą korpuse su membrana, tai yra, stūmokliu. Kai korpusas įkaista, oras plečiasi ir veikia, taip sulenkdamas stūmoklį. Tada įvyksta aušinimas ir jis vėl susilenkia. Tai yra mechanizmo veikimo ciklas.

Nenuostabu, kad daugelis žmonių patys gamina termoakustinį Stirlingo variklį namuose. Tam reikia minimalių įrankių ir medžiagų, kurių galima rasti kiekvieno namuose. Apsvarstykime du skirtingais būdais kaip lengva tokią sukurti.

Medžiagos darbui

Norėdami savo rankomis pasigaminti Stirlingo variklį, jums reikės šių medžiagų:

• skarda;
• plieniniai stipinai;
• žalvarinis vamzdis;
• metalo pjūklas;
• failas;
• medinis stovas;
• metalinės žirklės;
• tvirtinimo detalės;
• lituoklis;
• litavimas;
• lydmetalis;
• mašina.

Tai viskas. Likusi dalis yra paprastos technikos reikalas.

Kaip daryti

Iš skardos paruošta ugniadėžė ir du pagrindo cilindrai, iš kurių sudarys savo rankomis pagamintas Stirlingo variklis. Matmenys parenkami atskirai, atsižvelgiant į tikslus, kuriems šis prietaisas yra skirtas. Tarkime, kad variklis gaminamas demonstravimui. Tada pagrindinio cilindro raida bus nuo dvidešimt iki dvidešimt penkių centimetrų, ne daugiau. Likusios dalys turi prie jos prisitaikyti.

Cilindro viršuje yra padarytos dvi iškyšos ir skylės, kurių skersmuo yra nuo keturių iki penkių milimetrų, kad judėtų stūmoklis. Elementai veiks kaip alkūninio įtaiso vietos guoliai.

Tada jie padaro variklio darbinį korpusą (jis taps paprastas vanduo). Skardiniai apskritimai prilituojami prie cilindro, kuris susukamas į vamzdį. Į juos padaromos skylės ir įkišti žalvariniai nuo dvidešimt penkių iki trisdešimt penkių centimetrų ilgio ir nuo keturių iki penkių milimetrų skersmens vamzdžiai. Pabaigoje jie patikrina, kiek sandari kamera tapo, užpildydami ją vandeniu.

Toliau ateina išstumtojo eilė. Gamybai imamas medinis ruošinys. Mašina naudojama siekiant užtikrinti, kad ji įgautų įprasto cilindro formą. Stūmoklis turi būti šiek tiek mažesnis nei cilindro skersmuo. Optimalus aukštis jie pasirenka jį po to, kai Stirlingo variklis buvo pagamintas savo rankomis. Nes toliau šiame etape ilgis turėtų leisti tam tikrą maržą.

Stipinas paverčiamas cilindriniu strypu. Medinio indo, kuris tinka strypui, centre padaroma skylė ir ji įkišama. Viršutinėje strypo dalyje būtina numatyti vietos švaistiklio įtaisui.

Tada jie paima keturių su puse centimetro ilgio ir dviejų su puse centimetro skersmens varinius vamzdelius. Prie cilindro prilituojamas skardos ratas. Sienų šonuose padaryta skylė, skirta sujungti konteinerį su cilindru.

Stūmoklis taip pat sureguliuotas tekinimo staklės iki didelio cilindro skersmens iš vidaus. Strypas viršuje yra sujungtas šarnyriniu būdu.

Surinkimas baigtas ir mechanizmas sureguliuotas. Norėdami tai padaryti, stūmoklis įkišamas į cilindrą didesnio dydžio o pastarąjį prijunkite prie kito mažesnio cilindro.

Alkūninis mechanizmas yra pastatytas ant didelio cilindro. Pritvirtinkite variklio dalį naudodami lituoklį. Pagrindinės dalys tvirtinamos ant medinio pagrindo.

Cilindras pripildomas vandens, o po dugnu padedama žvakė. Stirlingo variklio, pagaminto rankomis nuo pradžios iki pabaigos, veikimas išbandomas.

Antrasis būdas: medžiagos

Variklis gali būti pagamintas kitu būdu. Norėdami tai padaryti, jums reikės šių medžiagų:

• skarda;
• putos;
• sąvaržėlės;
• diskai;
• du varžtai.

Kaip daryti

Paprastiems namams gaminti labai dažnai naudojamas putplastis galingas variklis„Pasidaryk pats“ Stirlingas. Iš jo paruošiamas variklio stūmoklis. Iškirpkite putplasčio ratą. Skersmuo turėtų būti šiek tiek mažesnis už tai skardinė, o ūgis kiek daugiau nei pusė.

Dangtelio centre padaryta skylė būsimam švaistikliui. Kad jis veiktų sklandžiai, sąvaržėlė susukama į spiralę ir prilituojama prie dangčio.

Viduryje esantis putplasčio apskritimas yra pradurtas plona viela su varžtu ir pritvirtinkite jį viršuje su poveržle. Tada sąvaržėlės gabalas sujungiamas litavimo būdu.

Išstūmiklis įstumiamas į dangtelio angą ir sujungiamas su skardine litavimo būdu, kad būtų užsandarintas. Ant sąvaržėlės padaroma maža kilpelė, o dangtelyje – kita, didesnė skylutė.

Skardos lakštas susukamas į cilindrą ir sulituojamas, o tada pritvirtinamas prie skardinės, kad visiškai neliktų įtrūkimų.

Sąvaržėlė paverčiama alkūniniu velenu. Atstumas turėtų būti tiksliai devyniasdešimt laipsnių. Kelias virš cilindro yra šiek tiek didesnis nei kitas.

Likę sąvaržėlės paverčiamos veleno stovais. Membrana pagaminta taip: cilindras apvyniojamas polietileno plėvele, presuojamas ir tvirtinamas siūlu.

Švaistiklis pagamintas iš popieriaus segtuko, kuris įkišamas į gumos gabalėlį, o gatava dalis pritvirtinama prie membranos. Švaistiklio ilgis pagamintas taip, kad apatiniame veleno taške membrana būtų įtraukta į cilindrą, o aukščiausiame - išplėsta. Antroji švaistiklio dalis pagaminta taip pat.

Tada vienas priklijuojamas prie membranos, o kitas - prie išstūmiklio.

Stiklainio kojelės taip pat gali būti pagamintos iš sąvaržėlių ir lituojamos. Alkūniniam varikliui naudojamas kompaktinis diskas.

Dabar visas mechanizmas yra paruoštas. Belieka po ja padėti ir uždegti žvakę, o tada paspausti per smagratį.

Išvada

Tai žemos temperatūros Stirlingo variklis (sukurtas savo rankomis). Žinoma, į pramoniniu mastu Tokie įrenginiai gaminami visiškai kitaip. Tačiau principas išlieka tas pats: oro kiekis pašildomas, o po to atšaldomas. Ir tai nuolat kartojasi.

Galiausiai pažvelkite į šiuos Stirlingo variklio brėžinius (galite jį pasigaminti patys be jokių specialių įgūdžių). Galbūt jau turite idėją ir norite padaryti ką nors panašaus?

Žinoma, galite įsigyti gražių gamyklinių Stirling variklių modelių, pavyzdžiui, šioje Kinijos internetinėje parduotuvėje. Tačiau kartais norisi susikurti pačiam ir pasigaminti daiktą net iš improvizuotų priemonių. Mūsų svetainėje jau yra keletas šių variklių gamybos variantų, o šiame leidinyje peržiūrėkite visą paprastas variantas pagamintas namuose.

Jam pagaminti prireiks turimų medžiagų: skardinės konservų, nedidelio putplasčio gabalėlio, kompaktinio disko, dviejų varžtų ir sąvaržėlių.

Putplastis yra viena iš labiausiai paplitusių medžiagų, naudojamų Stirlingo variklių gamyboje. Iš jo pagamintas variklio stūmoklis. Iš savo putplasčio gumos gabalo išpjauname apskritimą, jo skersmenį sumažiname dviem milimetrais vidinis skersmuo skardinių, o aukštis – kiek daugiau nei pusė jo.

Dangtelio centre išgręžiame skylę, į kurią vėliau įkišime švaistiklį. Norėdami užtikrinti sklandų švaistiklio judėjimą, iš sąvaržėlės darome spiralę ir prilituojame prie dangtelio.

Putplasčio apskritimą per vidurį perveriame varžtu ir sutvirtiname poveržle viršuje ir apačioje poveržle ir veržle. Po to litavimo būdu pritvirtiname segtuką, prieš tai jį ištiesinę.

Dabar įkišame išstumtuvą į iš anksto padarytą skylę dangtelyje ir hermetiškai sulydome dangtelį ir stiklainį. Sąvaržėlės gale padarome nedidelę kilpelę, o dangtelyje išgręžiame dar vieną skylę, bet šiek tiek didesnę nei pirmoji.

Iš skardos gaminame cilindrą litavimo būdu.

Gatavą cilindrą prie skardinės pritvirtiname lituokliu, kad litavimo vietoje neliktų tarpų.

Alkūninį veleną gaminame iš sąvaržėlės. Atstumas tarp kelių turi būti 90 laipsnių. Kelias, kurio aukštis bus virš cilindro, yra 1–2 mm didesnis už kitą.

Stovelius kotui gaminame iš sąvaržėlių. Mes gaminame membraną. Norėdami tai padaryti, uždedame cilindrą plastikinė plėvelė, šiek tiek stumkite į vidų ir sriegiu pritvirtinkite prie cilindro.

Švaistiklį, kurį reikės pritvirtinti prie membranos, pagaminame iš sąvaržėlės ir įkišame į gumos gabalėlį. Švaistiklio ilgis turi būti toks, kad būtų apačioje miręs centras velenas, membrana buvo ištraukta į cilindro vidų, o viršutiniame, priešingai, ji buvo išplėsta. Taip pat nustatome antrąjį švaistiklį.

Švaistiklį su guma priklijuojame prie membranos, o kitą pritvirtiname prie išstūmiklio.

Lituokliu pritvirtiname sąvaržėlės kojeles prie skardinės ir smagratį pritvirtiname prie švaistiklio. Pavyzdžiui, galite naudoti kompaktinį diską.

Stirlingo variklis pagamintas namuose. Dabar belieka parnešti šilumą po stiklainiu – uždegti žvakę. Ir po kelių sekundžių paspausk smagratį.

Kaip sukurti paprastą Stirlingo variklį (su nuotraukomis ir vaizdo įrašu)

www.newphysicist.com

Pagaminkime Stirlingo variklį.

Stirlingo variklis yra šilumos variklis, veikiantis cikliškai suspaudžiant ir plečiant orą ar kitas dujas (darbinį skystį) skirtingos temperatūros, kad šiluminė energija būtų grynoji konvertuojama į mechaninis darbas. Tiksliau sakant, Stirlingo variklis yra uždaro ciklo regeneracinis terminis variklis su nuolat dujiniu darbiniu skysčiu.

Stirlingo varikliai turi daugiau didelis efektyvumas palyginti su garo varikliais ir gali pasiekti 50 % efektyvumą. Jie taip pat gali veikti tyliai ir gali naudoti beveik bet kokį šilumos šaltinį. Šiluminės energijos šaltinis generuojamas Stirlingo variklio išorėje, o ne vidaus degimo būdu, kaip tai daroma Otto ciklo ar dyzelinio ciklo varikliuose.

Stirlingo varikliai yra suderinami su alternatyvių ir atsinaujinančių energijos šaltinių, nes kylant kainoms jos gali tapti vis reikšmingesnės tradiciniai tipai kuro, ir atsižvelgiant į tokias problemas kaip naftos atsargų išeikvojimas ir klimato kaita.

Šiame projekte mes jums suteiksime paprastos instrukcijos sukurti labai paprastą variklis DIY Maišymas naudojant mėgintuvėlį ir švirkštą .

Kaip pasidaryti paprastą Stirlingo variklį – vaizdo įrašas

Stirlingo variklio komponentai ir žingsniai

1. Gabalas kietmedžio arba fanera

Tai yra jūsų variklio pagrindas. Taigi, jis turi būti pakankamai standus, kad galėtų susidoroti su variklio judesiais. Tada padarykite tris mažas skylutes, kaip parodyta paveikslėlyje. Taip pat galite naudoti fanerą, medieną ir kt.

2. Marmuro arba stiklo karoliukai

Stirlingo variklyje šie rutuliai veikia svarbi funkcija. Šiame projekte marmuras veikia kaip karšto oro išstumtuvas iš šiltosios mėgintuvėlio pusės į šaltąją. Kai marmuras išstumia karštą orą, jis atvėsta.

3. Lazdelės ir varžtai

Kaiščiai ir varžtai naudojami mėgintuvėliui laikyti patogioje padėtyje, kad būtų galima laisvai judėti bet kuria kryptimi be jokių pertrūkių.

4. Gumos gabaliukai

Įsigykite trintuką ir supjaustykite jį tokiomis formomis. Jis naudojamas mėgintuvėliui tvirtai laikyti ir sandarumui palaikyti. Vamzdžio angoje neturi būti nuotėkio. Tokiu atveju projektas nebus sėkmingas.

5. Švirkštas

Švirkštas yra viena iš svarbiausių ir judančių paprasto Stirlingo variklio dalių. Į švirkšto vidų įpilkite šiek tiek tepalo, kad stūmoklis galėtų laisvai judėti cilindro viduje. Kai oras plečiasi mėgintuvėlio viduje, jis stumia stūmoklį žemyn. Dėl to švirkšto cilindras juda aukštyn. Tuo pačiu metu marmuras rieda link karštoji pusė mėgintuvėliuose ir išstumia karštą orą bei priverčia jį atvėsti (sumažinti tūrį).

6. Mėgintuvėlis Mėgintuvėlis yra svarbiausias ir veikiantis paprasto Stirlingo variklio komponentas. Mėgintuvėlis pagamintas iš tam tikro tipo stiklo (pvz., borosilikatinio stiklo), kuris yra labai atsparus karščiui. Taigi jis gali būti šildomas iki aukštos temperatūros.

Kaip veikia Stirlingo variklis?

Kai kurie žmonės sako, kad Stirlingo varikliai yra paprasti. Jei tai tiesa, tada, kaip ir didžiosios fizikos lygtys (pvz., E = mc2), jos yra paprastos: iš pažiūros paprastos, bet turtingesnės, sudėtingesnės ir galbūt labai painios, kol jas nesuvokiate. Manau, kad Stirlingo variklius saugiau laikyti sudėtingais: daugelyje labai blogų „YouTube“ vaizdo įrašų parodoma, kaip juos lengvai „paaiškinti“ labai neišsamiai ir nepatenkinamai.

Mano nuomone, Stirlingo variklio negalima suprasti paprasčiausiai jį sukūrus arba stebint, kaip jis veikia iš išorės: reikia rimtai pagalvoti apie jo žingsnių ciklą, kas nutinka viduje esančioms dujoms ir kuo jos skiriasi. nuo to, kas vyksta įprastoje garo mašinoje.

Viskas, ko reikia, kad variklis veiktų, yra temperatūros skirtumas tarp karštų ir šaltų dalių dujų kamera. Sukurti modeliai, galintys veikti tik esant 4 °C temperatūrų skirtumui, nors gamykliniai varikliai veikiausiai veiks su kelių šimtų laipsnių skirtumu. Šie varikliai gali tapti labiausiai veiksminga forma vidaus degimo variklis.

Stirlingo varikliai ir koncentruota saulės energija

Stirlingo varikliai yra puikus būdas šiluminę energiją paversti judesiu, kuris gali varyti generatorių. Labiausiai paplitęs dizainas yra tas, kad variklis yra parabolinio veidrodžio centre. Sekimo įrenginyje bus sumontuotas veidrodis saulės spinduliai sutelktas į variklį.

* Stirlingo variklis kaip imtuvas

Galbūt mokyklos laikais žaidėte su išgaubtais lęšiais. Koncentracija saulės energija už popieriaus lapo ar degtuko sudeginimą, ar aš teisus? Naujos technologijos vystosi kiekvieną dieną. Koncentruota saulės energija šiluminė energijašiomis dienomis sulaukia vis daugiau dėmesio.

Aukščiau pateiktas trumpas vaizdo įrašas apie paprastą mėgintuvėlio variklį, naudojant stiklo karoliukus kaip išstūmiklį ir stiklinį švirkštą kaip jėgos stūmoklį.

Šis paprastas Stirlingo variklis buvo pagamintas iš medžiagų, kurios yra prieinamos daugumoje mokyklų mokslo laboratorijų ir gali būti naudojamos pademonstruoti paprastą šilumos variklį.

Slėgio ir tūrio diagrama per ciklą

1 procesas → 2 Darbinių dujų išsiplėtimas karštame mėgintuvėlio gale, šiluma perduodama dujoms, o dujos plečiasi, padidindamos tūrį ir stumdamos švirkšto stūmoklį aukštyn.

2 veiksmas → 3 Marmurui judant karštojo mėgintuvėlio galo link, dujos iš karšto mėgintuvėlio galo prispaudžiamos į šaltąjį, o judant dujoms perduoda šilumą į mėgintuvėlio sienelę.

Procesas 3 → 4 Iš darbinių dujų pašalinama šiluma ir tūris sumažėja, švirkšto stūmoklis juda žemyn.

4 procesas → 1 Užbaigia ciklą. Darbinės dujos juda iš šalto mėgintuvėlio galo į karštąjį galą, nes rutuliukai jas išstumia, o judant gauna šilumą iš mėgintuvėlio sienelės, taip padidindamos dujų slėgį.

Stirlingo variklis. Beveik kiekvienam naminiam žmogui šis nuostabus dalykas gali tapti tikru narkotiku. Pakanka tai padaryti vieną kartą ir pamatyti tai veikiant, ir norėsis tai daryti dar ir dar. Santykinis šių variklių paprastumas leidžia juos pagaminti tiesiog iš šiukšlių. Aš nesustosiu bendrieji principai ir prietaisas. Internete yra daug informacijos apie tai. Pavyzdžiui: Vikipedija. Nedelsdami pereikime prie paprasčiausio žemos temperatūros gama-Stirlingo konstrukcijos.

Norėdami sukurti variklį savo rankomis, mums reikės dviejų dangtelių stiklinių indelių. Jie tarnaus kaip šalta ir karšta dalys. Šių dangtelių kraštas nupjaunamas žirklėmis.

Vieno dangčio centre padaryta skylė. Skylės dydis turėtų būti šiek tiek mažesnis nei būsimo cilindro skersmuo.

Stirlingo variklio korpusas nupjautas iš plastikinis butelis iš po pieno. Šie buteliai tiesiog suskirstyti į žiedus. Mums reikės vieno. Reikėtų pažymėti, kad skirtingų veislių pieno buteliai gali šiek tiek skirtis.

Korpusas prie dangčio priklijuojamas plastikine epoksidine derva arba sandarikliu.

Žymeklio korpusas puikiai tinka kaip cilindras. Šis modelis turi dangtelį, kurio skersmuo yra mažesnis nei pats žymeklis ir gali tapti stūmokliu.

Nedidelė dalis nupjaunama nuo žymeklio. Nupjaunama dalis nuo dangtelio viršaus.

Tai yra išstumtuvas. Kai Stirlingo variklis veikia, jis perkelia orą korpuso viduje iš karštos dalies į šaltą ir atgal. Pagaminta iš indų plovimo kempinės. Centre priklijuotas magnetas.

Kadangi viršutinis dangtelis pagamintas iš alavo, jį gali pritraukti magnetas. Išstumtuvas gali užstrigti. Kad taip nenutiktų, magnetas turi būti papildomai pritvirtintas kartoniniu apskritimu.

Dangtelis užpildytas epoksidiniu mišiniu. Abiejuose galuose išgręžtos skylės magneto ir švaistiklio laikiklio tvirtinimui. Skylių sriegiai nupjaunami tiesiai varžtu. Šie varžtai reikalingi norint tiksliai sureguliuoti variklį. Stūmoklyje esantis magnetas priklijuojamas prie varžto ir sureguliuojamas taip, kad, būdamas cilindro apačioje, pritrauktų išstūmiklį. Taip pat ant šio magneto turėsite priklijuoti guminį kamštį. Tiks dviračio vamzdžio gabalas arba trintukas. Ribotuvas reikalingas, kad stūmoklio ir poslinkio magnetai nebūtų per stipriai pritraukti. Priešingu atveju slėgio gali nepakakti magnetiniam ryšiui nutraukti.

Ant stūmoklio viršaus priklijuota guminė tarpinė. Jis reikalingas sandarumui užtikrinti ir apsaugoti korpusą nuo plyšimo.

Stūmoklio korpusas pagamintas iš guminės pirštinės. Reikia nupjauti mažąjį pirštą.

Suklijavus korpusą, ant viršaus klijuojama kita guminė tarpinė. Per guminės tarpinės ir yla į korpusą pradurta skylė. Į šią angą įsukamas švaistiklio laikiklis. Šis laikiklis pagamintas iš varžto ir lituotos poveržlės.

Epoksidinė pakuotė puikiai veikė kaip alkūninio veleno laikiklis. Lygiai tą patį indelį galima paimti iš putojančių vitaminų ar aspirino.

Šio stiklainio dugnas nupjaunamas ir padaromos skylės. Viršutinėje dalyje - alkūniniam velenui laikyti. Apačioje – prieigai prie švaistiklio laikiklio.

Alkūninis velenas ir švaistiklis pagaminti iš vielos. Baltos spalvos daiktai riboja. Pagaminta iš Chupa Chups vamzdžio. Iš šio vamzdelio išpjaunami nedideli gabalėliai, o gautos dalys supjaustomos išilgai. Taip juos lengviau užsidėti. Alkūnės aukštis nustatomas pagal pusę atstumo, kurį cilindras turi nuvažiuoti nuo žemiausio taško iki aukščiausio taško, kuriame nustoja veikti magnetinė jungtis.

Taigi, visi esame pasiruošę pirmiesiems bandymams. Pirmiausia reikia patikrinti sandarumą. Reikia pūsti į cilindrą. Visas siūles galite patepti putomis iš indų ploviklio. Mažiausias oro nuotėkis ir variklis neveiks. Jei sandariklis gerai, galite įkišti stūmoklį ir pritvirtinti korpusą gumine juostele.

Apatinėje cilindro padėtyje poslinkis turi būti patrauktas į viršų. Toliau visa konstrukcija dedama ant puodelio su karštas vanduo. Po kurio laiko oras variklio viduje pradės kaisti ir išstums stūmoklį. IN tam tikras momentas nutrūks magnetinė jungtis ir išstūmiklis nukris į apačią. Tokiu būdu variklyje esantis oras nustos liestis su įkaitusia dalimi ir pradės vėsti. Stūmoklis pradės trauktis. Idealiu atveju stūmoklis turėtų pradėti judėti aukštyn ir žemyn. Bet taip gali ir nenutikti. Arba slėgio nepakaks stūmokliui pajudinti, arba oras per daug įkais ir stūmoklis neatsitrauks iki galo. Atitinkamai, šis variklis gali turėti negyvųjų zonų. Tai nėra ypač baisu. Svarbiausia, kad negyvos zonos nebūtų per didelės. Norint kompensuoti negyvas vietas, reikalingas smagratis.

Dar viena labai svarbi šio etapo dalis – čia galima pajusti Stirlingo variklio veikimo principą. Prisimenu savo pirmąjį maišymą, kuris nepavyko tik todėl, kad negalėjau suprasti, kaip ir kodėl tai veikia. Čia padedant stūmokliui rankomis judėti aukštyn ir žemyn, galite pajusti, kaip slėgis kyla ir krinta.

Šį dizainą galima šiek tiek patobulinti pridedant prie jo švirkštą viršutinis dangtelis. Šį švirkštą taip pat reikia pritvirtinti ant epoksidinės dervos, adatos laikiklis turi būti šiek tiek apkarpytas. Stūmoklio padėtis švirkšte turi būti vidurinėje padėtyje. Šiuo švirkštu galima reguliuoti oro kiekį variklio viduje. Paleisti ir reguliuoti bus daug lengviau.

Taigi galite sumontuoti alkūninio veleno laikiklį. Švaistiklio tvirtinimo prie cilindro aukštis reguliuojamas varžtu.

Smagratis pagamintas iš kompaktinio disko. Skylė užsandarinta plastikine epoksidine danga. Tada reikia išgręžti skylę tiksliai centre. Centrą rasti labai paprasta. Naudojant savybes stačiakampis trikampisįrašytas į apskritimą. Jo hipotenuzė eina per centrą. Turite pritvirtinti popieriaus lapą stačiu kampu prie disko krašto. Orientacija nesvarbu. Padėkite žymes ten, kur lapo kraštinės susikerta su disko kraštu. Per šiuos ženklus nubrėžta linija eis per centrą. Jei nubrėžsime antrą liniją kitoje vietoje, tada sankryžoje gausime tikslų centrą.

Variklis paruoštas.

Padėkite Stirlingo variklį ant puodelio verdančio vandens. Šiek tiek palaukiame ir jis turėtų veikti savaime. Jei taip neatsitiks, turite šiek tiek padėti jam ranka.

Gamybos procesas vaizdo įraše.

Stirlingo variklis veikia

Ilgai ieškau darbo schemos. Radau, bet tai visada buvo dėl to, kad arba su įranga, arba su medžiagomis nusprendžiau padaryti kaip arbaletą. Peržiūrėjęs daugybę variantų ir išsiaiškinęs, ką turiu sandėlyje ir ką galėčiau padaryti pats su savo įranga surinktas prietaisas Man nepatiko, pasirodė per platus. Teko sutrumpinti cilindro rėmą. O smagratis turi būti dedamas ant vieno guolio (ant vieno pilono) Smagračio, švaistiklio, atsvara, sandarinimo poveržlė, lempa ir darbinis cilindras yra bronzos Pilonai, darbinis stūmoklis, cilindro rėmo aušintuvas ir poveržlė su sriegiais šilumos kamera yra aliumininis smagračio velenas ir nerūdijančio plieno ugnies kamera. Ir aš jį parodysiu, kad galėtumėte įvertinti.

Kadaise garsėjęs Stirlingo variklis buvo ilgam pamirštas dėl plačiai paplitusio kito variklio (vidaus degimo) naudojimo. Tačiau šiandien apie jį girdime vis daugiau. Galbūt jis turi galimybę išpopuliarėti ir rasti savo vietą naujoje modifikacijoje šiuolaikiniame pasaulyje?

Istorija

Stirlingo variklis yra šilumos variklis, kuris buvo išrastas XIX amžiaus pradžioje. Autorius, kaip aišku, buvo kažkoks Stirlingas, vardu Robertas, kunigas iš Škotijos. Įrenginys yra išorinio degimo variklis, kuriame korpusas juda uždarame inde, nuolat keisdamas savo temperatūrą.

Dėl kito tipo variklių paplitimo jis buvo beveik pamirštas. Nepaisant to, dėl savo privalumų šiandien Stirlingo variklis (daugelis mėgėjų jį kuria namuose savo rankomis) vėl grįžta.

Pagrindinis skirtumas nuo vidaus degimo variklio yra tas, kad šilumos energija gaunama iš išorės, o ne pačiame variklyje, kaip vidaus degimo variklyje.

Veikimo principas

Galite įsivaizduoti uždarą oro tūrį, uždarytą korpuse su membrana, tai yra, stūmokliu. Kai korpusas įkaista, oras plečiasi ir veikia, taip sulenkdamas stūmoklį. Tada įvyksta aušinimas ir jis vėl susilenkia. Tai yra mechanizmo veikimo ciklas.

Nenuostabu, kad daugelis žmonių patys gamina termoakustinį Stirlingo variklį namuose. Tam reikia minimalių įrankių ir medžiagų, kurių galima rasti kiekvieno namuose. Pažvelkime į du skirtingus būdus, kaip lengvai sukurti.

Medžiagos darbui

Norėdami savo rankomis pasigaminti Stirlingo variklį, jums reikės šių medžiagų:

• skarda;
• plieniniai stipinai;
• žalvarinis vamzdis;
• metalo pjūklas;
• failas;
• medinis stovas;
• metalinės žirklės;
• tvirtinimo detalės;
• lituoklis;
• litavimas;
• lydmetalis;
• mašina.

Tai viskas. Likusi dalis yra paprastos technikos reikalas.

Kaip daryti

Iš skardos paruošta ugniadėžė ir du pagrindo cilindrai, iš kurių sudarys savo rankomis pagamintas Stirlingo variklis. Matmenys parenkami atskirai, atsižvelgiant į tikslus, kuriems šis prietaisas yra skirtas. Tarkime, kad variklis gaminamas demonstravimui. Tada pagrindinio cilindro raida bus nuo dvidešimt iki dvidešimt penkių centimetrų, ne daugiau. Likusios dalys turi prie jos prisitaikyti.

Cilindro viršuje yra padarytos dvi iškyšos ir skylės, kurių skersmuo yra nuo keturių iki penkių milimetrų, kad judėtų stūmoklis. Elementai veiks kaip alkūninio įtaiso vietos guoliai.

Tada jie gamina variklio darbinį skystį (jis taps paprastu vandeniu). Skardiniai apskritimai prilituojami prie cilindro, kuris susukamas į vamzdį. Į juos padaromos skylės ir įkišti žalvariniai nuo dvidešimt penkių iki trisdešimt penkių centimetrų ilgio ir nuo keturių iki penkių milimetrų skersmens vamzdžiai. Pabaigoje jie patikrina, kiek sandari kamera tapo, užpildydami ją vandeniu.

Toliau ateina išstumtojo eilė. Gamybai imamas medinis ruošinys. Mašina naudojama siekiant užtikrinti, kad ji įgautų įprasto cilindro formą. Stūmoklis turi būti šiek tiek mažesnis nei cilindro skersmuo. Optimalus aukštis parenkamas po to, kai Stirlingo variklis yra pagamintas savo rankomis. Todėl šiame etape ilgis turėtų apimti tam tikrą paraštę.

Stipinas paverčiamas cilindriniu strypu. Medinio indo, kuris tinka strypui, centre padaroma skylė ir ji įkišama. Viršutinėje strypo dalyje būtina numatyti vietos švaistiklio įtaisui.

Tada jie paima keturių su puse centimetro ilgio ir dviejų su puse centimetro skersmens varinius vamzdelius. Prie cilindro prilituojamas skardos ratas. Sienų šonuose padaryta skylė, skirta sujungti konteinerį su cilindru.

Stūmoklis taip pat reguliuojamas tekinimo staklėmis pagal didelio cilindro skersmenį iš vidaus. Strypas yra sujungtas viršuje šarnyriniu būdu.

Surinkimas baigtas ir mechanizmas sureguliuotas. Norėdami tai padaryti, stūmoklis įkišamas į didesnį cilindrą ir prijungiamas prie kito mažesnio cilindro.

Alkūninis mechanizmas yra pastatytas ant didelio cilindro. Pritvirtinkite variklio dalį naudodami lituoklį. Pagrindinės dalys tvirtinamos ant medinio pagrindo.

Cilindras pripildomas vandens, o po dugnu padedama žvakė. Stirlingo variklio, pagaminto rankomis nuo pradžios iki pabaigos, veikimas išbandomas.

Antrasis būdas: medžiagos

Variklis gali būti pagamintas kitu būdu. Norėdami tai padaryti, jums reikės šių medžiagų:

• skarda;
• putos;
• sąvaržėlės;
• diskai;
• du varžtai.

Kaip daryti

Labai dažnai putplasčio kaučiukas naudojamas paprastam, mažos galios Stirlingo varikliui namuose pasigaminti savo rankomis. Iš jo paruošiamas variklio stūmoklis. Iškirpkite putplasčio ratą. Skersmuo turi būti šiek tiek mažesnis nei skardinės, o aukštis - šiek tiek daugiau nei pusė.

Dangtelio centre padaryta skylė būsimam švaistikliui. Kad jis veiktų sklandžiai, sąvaržėlė susukama į spiralę ir prilituojama prie dangčio.

Putplasčio apskritimas per vidurį perveriamas plona viela ir varžtu, o viršuje tvirtinamas poveržle. Tada sąvaržėlės gabalas sujungiamas litavimo būdu.

Išstūmiklis įstumiamas į dangtelio angą ir sujungiamas su skardine litavimo būdu, kad būtų užsandarintas. Ant sąvaržėlės padaroma maža kilpelė, o dangtelyje – kita, didesnė skylutė.

Skardos lakštas susukamas į cilindrą ir sulituojamas, o tada pritvirtinamas prie skardinės, kad visiškai neliktų įtrūkimų.

Sąvaržėlė paverčiama alkūniniu velenu. Atstumas turėtų būti tiksliai devyniasdešimt laipsnių. Kelias virš cilindro yra šiek tiek didesnis nei kitas.

Likę sąvaržėlės paverčiamos veleno stovais. Membrana pagaminta taip: cilindras apvyniojamas polietileno plėvele, presuojamas ir tvirtinamas siūlu.

Švaistiklis pagamintas iš popieriaus segtuko, kuris įkišamas į gumos gabalėlį, o gatava dalis pritvirtinama prie membranos. Švaistiklio ilgis pagamintas taip, kad apatiniame veleno taške membrana būtų įtraukta į cilindrą, o aukščiausiame - išplėsta. Antroji švaistiklio dalis pagaminta taip pat.

Tada vienas priklijuojamas prie membranos, o kitas - prie išstūmiklio.

Stiklainio kojelės taip pat gali būti pagamintos iš sąvaržėlių ir lituojamos. Alkūniniam varikliui naudojamas kompaktinis diskas.

Dabar visas mechanizmas yra paruoštas. Belieka po ja padėti ir uždegti žvakę, o tada paspausti per smagratį.

Išvada

Tai žemos temperatūros Stirlingo variklis (sukurtas savo rankomis). Žinoma, pramoniniu mastu tokie įrenginiai gaminami visiškai kitaip. Tačiau principas išlieka nepakitęs: oro tūris pašildomas, o po to atšaldomas. Ir tai nuolat kartojasi.

Galiausiai pažvelkite į šiuos Stirlingo variklio brėžinius (galite jį pasigaminti patys be jokių specialių įgūdžių). Galbūt jau turite idėją ir norite padaryti ką nors panašaus?