Η ατμομηχανή ξεκίνησε την επέκτασή της στις αρχές του 19ου αιώνα. Και ήδη εκείνη την εποχή κατασκευάζονταν όχι μόνο μεγάλες μονάδες για βιομηχανικούς σκοπούς, αλλά και διακοσμητικές. Οι περισσότεροι πελάτες τους ήταν πλούσιοι ευγενείς που ήθελαν να διασκεδάσουν τον εαυτό τους και τα παιδιά τους. Αφού οι ατμομηχανές καθιερώθηκαν σταθερά στη ζωή της κοινωνίας, οι διακοσμητικές μηχανές άρχισαν να χρησιμοποιούνται σε πανεπιστήμια και σχολεία ως εκπαιδευτικά μοντέλα.
Ατμομηχανές του σήμερα
Στις αρχές του 20ου αιώνα, η σημασία των ατμομηχανών άρχισε να μειώνεται. Μία από τις λίγες εταιρείες που συνέχισαν να παράγουν διακοσμητικούς μίνι κινητήρες ήταν η βρετανική εταιρεία Mamod, η οποία σας επιτρέπει να αγοράσετε ένα δείγμα τέτοιου εξοπλισμού ακόμη και σήμερα. Αλλά το κόστος τέτοιων ατμομηχανών ξεπερνά εύκολα τις διακόσιες λίρες, κάτι που δεν είναι τόσο λίγο για ένα μπιχλιμπίδι για μερικά βράδια. Ειδικά για όσους τους αρέσει να συναρμολογούν όλα τα είδη μηχανισμών μόνοι τους, είναι πολύ πιο ενδιαφέρον να δημιουργήσουν μια απλή ατμομηχανή με τα χέρια τους.
Η συσκευή του κινητήρα είναι πολύ απλή. Η φωτιά ζεσταίνει το καζάνι με το νερό. Υπό την επίδραση της θερμοκρασίας, το νερό μετατρέπεται σεατμός που σπρώχνει το έμβολο. Όσο υπάρχει νερό στη δεξαμενή, ο σφόνδυλος που είναι συνδεδεμένος με το έμβολο θα περιστρέφεται. Αυτή είναι η τυπική διάταξη μιας ατμομηχανής. Αλλά μπορείτε να συναρμολογήσετε ένα μοντέλο με εντελώς διαφορετική διαμόρφωση.
Λοιπόν, ας περάσουμε από το θεωρητικό μέρος σε πιο συναρπαστικά πράγματα. Εάν ενδιαφέρεστε να κάνετε κάτι με τα χέρια σας και εκπλαγείτε από τέτοιες εξωτικές μηχανές, τότε αυτό το άρθρο είναι μόνο για εσάς, στο οποίο θα χαρούμε να σας πούμε για τους διάφορους τρόπους συναρμολόγησης μιας ατμομηχανής με τη δική σας χέρια. Ταυτόχρονα, η ίδια η διαδικασία δημιουργίας ενός μηχανισμού δίνει χαρά όχι λιγότερο από την εκτόξευσή του.
Μέθοδος 1: DIY μίνι ατμομηχανή
Ας ξεκινήσουμε λοιπόν. Ας συναρμολογήσουμε την πιο απλή ατμομηχανή με τα χέρια μας. Δεν χρειάζονται σχέδια, πολύπλοκα εργαλεία και ειδικές γνώσεις.
Πρώτα, πάρτε ένα κουτί αλουμινίου από κάτω από οποιοδήποτε ποτό. Κόψτε το κάτω τρίτο. Δεδομένου ότι ως αποτέλεσμα έχουμε αιχμηρές άκρες, πρέπει να λυγίσουν προς τα μέσα με πένσα. Αυτό το κάνουμε προσεκτικά για να μην κουρευτούμε. Δεδομένου ότι τα περισσότερα δοχεία αλουμινίου έχουν κοίλο πάτο, πρέπει να το ισοπεδώσετε. Αρκεί να το πιέσετε σταθερά με το δάχτυλό σας σε κάποια σκληρή επιφάνεια.
Σε απόσταση 1,5 cm από την άνω άκρη του προκύπτοντος "γυαλιού" είναι απαραίτητο να κάνετε δύο τρύπες η μία απέναντι από την άλλη. Συνιστάται να χρησιμοποιήσετε μια διάτρηση οπών για αυτό, καθώς είναι απαραίτητο να αποδειχθεί ότι έχουν διάμετρο τουλάχιστον 3 mm. Στο κάτω μέρος του βάζου βάζουμε ένα διακοσμητικό κερί. Τώρα παίρνουμε ένα συνηθισμένο φύλλο τραπεζιού, το τσαλακώνουμε και μετά το τυλίγουμε από όλαπλευρές του μίνι καυστήρα μας.
Μίνι ακροφύσια
Στη συνέχεια θα πρέπει να πάρετε ένα κομμάτι χάλκινου σωλήνα μήκους 15-20 εκ. Είναι σημαντικό να είναι κοίλο εσωτερικά, καθώς αυτός θα είναι ο κύριος μηχανισμός μας για να θέσουμε σε κίνηση τη δομή. Το κεντρικό τμήμα του σωλήνα τυλίγεται γύρω από το μολύβι 2 ή 3 φορές, έτσι ώστε να δημιουργηθεί μια μικρή σπείρα.
Τώρα πρέπει να τοποθετήσετε αυτό το στοιχείο έτσι ώστε η κυρτή θέση να τοποθετηθεί ακριβώς πάνω από το φυτίλι κεριών. Για να γίνει αυτό, δίνουμε στο σωλήνα το σχήμα του γράμματος "M". Ταυτόχρονα, εμφανίζουμε τα τμήματα που κατεβαίνουν από τις τρύπες που έγιναν στην τράπεζα. Έτσι, ο χάλκινος σωλήνας στερεώνεται άκαμπτα πάνω από το φυτίλι και οι άκρες του είναι ένα είδος ακροφυσίων. Προκειμένου η δομή να περιστραφεί, είναι απαραίτητο να λυγίσετε τα αντίθετα άκρα του "στοιχείου M" κατά 90 μοίρες σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Η σχεδίαση της ατμομηχανής είναι έτοιμη.
Εκκίνηση κινητήρα
Το βάζο τοποθετείται σε ένα δοχείο με νερό. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο οι άκρες του σωλήνα να βρίσκονται κάτω από την επιφάνειά του. Εάν τα ακροφύσια δεν είναι αρκετά μακριά, τότε μπορείτε να προσθέσετε ένα μικρό βάρος στο κάτω μέρος του κουτιού. Αλλά προσέξτε να μην βυθίσετε ολόκληρο τον κινητήρα.
Τώρα πρέπει να γεμίσετε το σωλήνα με νερό. Για να το κάνετε αυτό, μπορείτε να χαμηλώσετε τη μία άκρη στο νερό και τη δεύτερη να τραβήξετε αέρα σαν μέσα από έναν σωλήνα. Κατεβάζουμε το βάζο στο νερό. Ανάβουμε το φυτίλι του κεριού. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, το νερό στη σπείρα θα μετατραπεί σε ατμό, ο οποίος, υπό πίεση, θα πετάξει έξω από τα αντίθετα άκρα των ακροφυσίων. Το βάζο θα αρχίσει να γυρίζει στοχωρητικότητα αρκετά γρήγορα. Έτσι αποκτήσαμε μια ατμομηχανή φτιαγμένη μόνος σου. Όπως μπορείτε να δείτε, όλα είναι απλά.
Μοντέλο ατμομηχανής για ενήλικες
Τώρα ας περιπλέκουμε το έργο. Ας συναρμολογήσουμε μια πιο σοβαρή ατμομηχανή με τα χέρια μας. Πρώτα πρέπει να πάρετε ένα κουτάκι χρώματος. Πρέπει να βεβαιωθείτε ότι είναι απολύτως καθαρό. Στον τοίχο, 2-3 εκ. από τον πάτο, κόβουμε ένα παραλληλόγραμμο με διαστάσεις 15 x 5 εκ. Η μακριά πλευρά τοποθετείται παράλληλα με τον πάτο του βάζου. Από το μεταλλικό πλέγμα κόβουμε ένα κομμάτι εμβαδού 12 x 24 εκ. Από τις δύο άκρες της μακριάς πλευράς μετράμε 6 εκ. Λυγίζουμε αυτά τα τμήματα υπό γωνία 90 μοιρών. Παίρνουμε ένα μικρό «τραπέζι πλατφόρμας» με εμβαδόν 12 x 12 εκ. με πόδια 6 εκ. Τοποθετούμε τη δομή που προκύπτει στον πάτο του βάζου.
Γύρω από την περίμετρο του καπακιού, πρέπει να κάνετε αρκετές τρύπες και να τις τοποθετήσετε σε μορφή ημικύκλου κατά μήκος του μισού του καπακιού. Είναι επιθυμητό οι οπές να έχουν διάμετρο περίπου 1 εκ. Αυτό είναι απαραίτητο προκειμένου να εξασφαλιστεί ο σωστός αερισμός του εσωτερικού. Η ατμομηχανή δεν θα λειτουργήσει καλά εάν δεν υπάρχει αρκετός αέρας στην πηγή της φωτιάς.
Κύριο στοιχείο
Φτιάχνουμε μια σπείρα από ένα χάλκινο σωλήνα. Πάρτε περίπου 6 μέτρα από μαλακό χάλκινο σωλήνα 1/4 ίντσας (0,64 cm). Μετράμε 30 εκ. από τη μία άκρη Ξεκινώντας από αυτό το σημείο, είναι απαραίτητο να κάνουμε πέντε στροφές μιας σπείρας με διάμετρο 12 εκ. η καθεμία. Ο υπόλοιπος σωλήνας κάμπτεται σε 15 δακτυλίους με διάμετρο 8 εκ. Έτσι, στο άλλο άκρο θα πρέπει να παραμείνειΕλεύθερος σωλήνας 20 cm.
Και οι δύο αγωγοί περνούν μέσα από τις οπές εξαερισμού στο καπάκι του βάζου. Εάν αποδειχθεί ότι το μήκος του ευθύγραμμου τμήματος δεν είναι αρκετό για αυτό, τότε μια στροφή της σπείρας μπορεί να μην λυγίσει. Ο άνθρακας τοποθετείται σε προεγκατεστημένη πλατφόρμα. Σε αυτή την περίπτωση, η σπείρα θα πρέπει να τοποθετηθεί ακριβώς πάνω από αυτήν την τοποθεσία. Ο άνθρακας απλώνεται προσεκτικά μεταξύ των στροφών του. Τώρα η τράπεζα μπορεί να κλείσει. Ως αποτέλεσμα, έχουμε μια εστία που θα τροφοδοτεί τον κινητήρα. Η ατμομηχανή έχει σχεδόν τελειώσει με τα χέρια του. Δεν απομένουν πολλά.
δεξαμενή νερού
Τώρα πρέπει να πάρετε ένα άλλο κουτάκι χρώματος, αλλά μικρότερο. Στο κέντρο του καπακιού του ανοίγεται μια τρύπα διαμέτρου 1 εκ. Στο πλάι του βάζου γίνονται άλλες δύο τρύπες - η μία σχεδόν στο κάτω μέρος, η δεύτερη ψηλότερα, στο ίδιο το καπάκι.
Πάρτε δύο κρούστες, στο κέντρο των οποίων γίνεται μια τρύπα από τις διαμέτρους του χαλκοσωλήνα. 25 εκατοστά πλαστικού σωλήνα εισάγονται στη μία κρούστα, 10 εκατοστά στην άλλη, έτσι ώστε η άκρη τους να μην κρυφοκοιτάζει μετά βίας από τους φελλούς. Μια κρούστα με ένα μακρύ σωλήνα εισάγεται στην κάτω τρύπα ενός μικρού βάζου και ένας μικρότερος σωλήνας στην επάνω τρύπα. Τοποθετούμε το μικρότερο κουτί πάνω από το μεγάλο κουτί χρώματος έτσι ώστε η τρύπα στο κάτω μέρος να βρίσκεται στην αντίθετη πλευρά των διόδων αερισμού του μεγάλου κουτιού.
Αποτέλεσμα
Το αποτέλεσμα θα πρέπει να είναι η παρακάτω κατασκευή. Το νερό χύνεται σε ένα μικρό βάζο, το οποίο ρέει μέσα από μια τρύπα στον πάτο σε ένα χάλκινο σωλήνα. Κάτω από τη σπείρα ανάβει φωτιά, η οποία θερμαίνει το χάλκινο δοχείο. Ζεστός ατμός ανεβαίνει στον σωλήνα.
Για να είναι πλήρης ο μηχανισμός, είναι απαραίτητο να προσαρτηθείστο πάνω άκρο του εμβόλου και του σφονδύλου από χαλκοσωλήνα. Ως αποτέλεσμα, η θερμική ενέργεια της καύσης θα μετατραπεί σε μηχανικές δυνάμεις περιστροφής του τροχού. Υπάρχει ένας τεράστιος αριθμός διαφορετικών σχημάτων για τη δημιουργία ενός τέτοιου κινητήρα εξωτερικής καύσης, αλλά όλα περιλαμβάνουν πάντα δύο στοιχεία - φωτιά και νερό.
Εκτός από αυτό το σχέδιο, μπορείτε να συναρμολογήσετε μια ατμομηχανή Stirling με τα χέρια σας, αλλά αυτό είναι υλικό για ένα εντελώς ξεχωριστό άρθρο.
