Вся электронная библиотека >>>

 Двигатели >>>

    

 

САМОДЕЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ПАРОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ


Раздел: Образование

 

Двухцилиндровые паровые машины

  

Одноцилиндровые машины со впуском пара с одной стороны поршня плохи тем, что в них 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, то 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.

Самодельная двухцилиндровая горизонтальная машина. Она очень похожа на одноцилиндровую, но диаметр цилиндров ее больше. Для них взяты патронные гильзы охотничьего ружья калибра № 28. Золотник поршневой, но передвигается он не треугольником, а эксцентриком, и на штоке укреплен не один поршенек, а два ( 122).

Пар впускается между поршеньками и, когда они стоят в положении, показанном на  122, Л, входит в правый цилиндр, а из левого свободно выходит в атмосферу. Когда эксцентрик поворачивается в положение, которое вы видите на  122, Б, пар попадает в левый цилиндр, а из правого выходит.

В этой машине диаметр цилиндра больше, поэтому приходится увеличить толщину коленчатого вала и вес маховика. Изменяется и расположение частей: золотник помещается между цилиндрами, и оба конца вала свободны.

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 инженеры 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 из толстого железа. А изогнули мы жесть, и оказалось, что она — достаточно прочный материал для опор. Так же пользовались мы жестью и при изготовлении электродвигателей.

Поршни, обмотанные ватой, хорошо работают в цилиндрах небольшого диаметра; здесь придется сделать их иначе. От двух патронных гильз калибра № 28 отрежьте ободки шириной 10 мм.

Отверстия донышек гильз запаяйте и вычистите гильзы изнутри мелкой шкуркой. Гильзы обязательно нужно укоротить, потому что они бонусные, особенно к открытым концам.

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 ( 123, Л). Для крышек поршней и для нескольких других мелких деталей нужно достать латунь толщиной 0,5 мм.

К каждому поршню вырежьте из латуни по два уголь- ничка 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 ( 123, Б). Конечно, все части должны быть хорошо вычищены шкуркой или промыты в растворе поташа, иначе их никогда не спаять. Не снимая проволоки, стягивающей ободок, запаяйте место стыка, срежьте проволоку — и поршень готов.

Так же припаяйте поршень ко второму цилиндру и сделайте шатуны.

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 на нее тогда не напасешься.

Для золотника спаяйте встык трубку длиной 65 мм и внутренним диаметром 6 мм. В середине трубки просверлите отверстие диаметром 4 мм для впуска пара из котла. На расстоянии по 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 ( 124, Л). 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 40 мм ( 124, 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 ( 124, 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 положениепоршеньков, а значит, впуск и выпуск пара, тягу эксцентрика нужно сделать передвижной. Вытащите из старого^ выключателя так называемые контакты — трубочки с отверстием для провода. Сбоку контакта есть винт, зажимающий провод, а снизу — гайка, прикрепляющая контакт к выключателю ( 124, Д). Для тяги эксцентрика эта гайка не нужна, а для установки эксцентрика понадобится второй контакт с гайкой. Тягу ( 124, В) выгните из миллиметровой проволоки длиной 20 мм, вставьте петельку ее в хомутик поршенька и заложите ось. Контакт понадобится после изготовления эксцентрика и вала.

Эксцентрик — это диск с бортиками ( 124, 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. Щечки диаметром 25 мм вырежьте из латуни. Опиленную монету вставьте между щечками так, чтобы центры их совпали, и хорошенько спаяйте. От центра щечки отмерьте б 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.

Остается сделать вокруг эксцентрика хомут. Выгните его из полуторамиллиметровой медной проволоки. Концы хомута войдут в отверстие контакта «эксцентриковой тяги. Их нужно опилить изнутри до половины; тогда, сложенные, они образуют круглый конец. Окончательно собрать эксцентриковый механизм можно только во время сборки всей машины. Сейчас нужно сделать вал и ферму.

Лучше всего для вала найти сталь-серебрянку диаметром 3 мм. Если не достанете стали-серебрянки, найдите какую-нибудь другую прочную проволоку или вязальный крючок примерно такого же диаметра. Только проволока или крючок должны быть совершенно прямыми — для вала это очень важно.

Выгибать такой вал нельзя — он получается неточным. Лучше всего отрежьте для вала кусок проволоки или стали-серебрянки длиной 150 мм и для шеек кривошипов— два кусочка по 15 мм.

Делать плечи кривошипов из толстой латуни или железа трудно; они отлично получаются из жести, только тогда нужно сделать их коробчатого сечения. Вырежьте из жести четыре фигуры по  125, А. Ход поршней этой машины мы выбрали равным 20 мм — значит, плечи кривошипов должны быть длиной 10 мм.

Вырезанные из жести фигуры согните в длинные ко робочки или, если хотите, в трубки с хвостиками на концах, Эти хвостики обожмите вокруг вала и вокруг шеек кривошипов.

Перед спайкой вала на середину его нужно надеть эксцентрик, а части вала против шеек выпилить потом, после спайки. Если отверстие контакта эксцентрика не налезет на вал, рассверлите его.

Соберите вал по  125, Б и тщательно пропаяйте все места соединения. Следите, чтобы между серединами шеек было такое же расстояние, как и между центрами цилиндров, — 40 мм. Когда спаяете все, можете спилить ненужные части вала. При таком способе изготовления вал получается очень точным и не «бьет» при вращении.

Для установки цилиндров к ней припаяны два уголка, а для подшипников — еще две полоски. Настоящие фермы склепывают заклепками, а в последнее время чаще всего сваривают. И наша ферма получается как будто сварной.

В верхних уголках фермы прорежьте полукруглые углубления для цилиндров и трубки золотника. Припаяйте цилиндры к уголкам так, чтобы они одинаково выступали с обеих сторон.

Подшипники вала, конечно, свертываются из медной проволоки. Сделайте их длинными, в 10—12 витков каждый, и припаяйте к полоскам фермы. Вал должен получиться как раз на уровне осей цилиндров.

Чтобы уменьшить трение между вилками шатунов и шейками вала, оберните шейки пятью-шестью витками медной проволоки и уже на эти подшипники наденьте

 вилки шатунов. С наружных сторон обоих подшипников припаяйте на вал проволочные кольца. Проверьте, хорошо ли идут поршни при вращении вала, и можете наконец установить эксцентрик. Поверните вал так, чтобы колена его были расположены горизонтально. Пусть поршеньки золотника в  128. Маховое колесо, это время плотно закрывают

отверстия впуска пара в цилиндры. Привинтите эксцентрик точно против середины трубки золотника в таком положении, когда линия, идущая через два центра эксцентрика (настоящий центр кружка и эксцентр), получается вертикальной. Откусите кусачками лишнюю часть тяги золотника. Ее конец должен быть на расстоянии 1,5 — 2 мм от концов хомута. Наденьте на тягу заготовленный контакт от выключателя (без гайки) нарезанной стороной, а ту сторону, где сбоку ввернут винт, наденьте на концы хомута и закрепите ( 127).

Остается только отлить свинцовое маховое колесо ( 128), припаять его к валу —и можете пробовать работу машины. Если отпустите винт, удерживающий эксцентрик на валу, и повернете эксцентрик на полоборо- га (на 180°), изменится направление вращения вала — он станет вращаться в обратную сторону.

Когда эту машину питает паром двухлитровый котел, вал ее невозможно остановить пальцем: очень уж сильной она получается.

Цилиндры этой машины можно установить вертикально, так же как и в одноцилиндровой. две конструкции вертикальных двухцилиндровых машин. В одной расположение частей по сравнению с горизонтальной машиной не изменено, а в другой золотник помещен сбоку цилиндров. Такая машина красивее, чем вертикальная с золотником посередине, но

сделать ее труднее. 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  САМОДЕЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ПАРОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ

 

Смотрите также:

 

ЖАРОТРУБНЫЕ КОТЛЫ. Водогрейные жаротрубные котлы

Вес котла клепаного — 210 кг/м2, сварного— 185 кг/м2. Значительный вес 1 м2 поверхности нагрева, примерно превышающий в 2 раза вес водотрубного котла, является основным недостатком жаротрубных котлов...

 

ВЕРТИКАЛЬНО-ВОДОТРУБНЫЕ КОТЛЫ. Котел КРШ

Котел ДКВ (двухбарабанные котлы водотрубные). Эти котлы носят название транспортабельных, так как котел вписывается в железнодорожные габариты, будучи погружен на платформу.
Автоматизированные жаротрубно-газотрубные котлы...

 

ВОДОТРУБНЫЕ КОТЛЫ, системы водотрубных паровых котлов...

По затрате металла водотрубные котлы являются наиболее совершенными. У них отсутствуют детали, имеющие большой диаметр, как, например, корпуса жаротрубных котлов.

 

Особенности водотрубных водогрейных котлов....

Особенности водотрубных водогрейных котлов. В системе отопления с водяным теплоносителем генератором тепла являются паровые подогреватели или водогрейные котлы.
Автоматизированные жаротрубно-газотрубные котлы...

 

ГОРИЗОНТАЛЬНО-ВОДОТРУБНЫЕ КОТЛЫ - секционные...

Следующим типом горизонтально-водотрубных котлов являются котлы секционные. Сборка такого секционного котла с продольно расположенным барабаном.
Автоматизированные жаротрубно-газотрубные котлы...

 

...В КОТЛАХ цилиндрических, жаротрубных и с дымогарными...

В котлах цилиндрических, жаротрубных и с дымогарными трубами циркуляция пароводяного потока происходит хаотично. Организовать циркуляцию удается только в водотрубных котлах...

 

ПАРОВОЙ КОТЕЛ. Паровые котлы серии Е КЕ на твердом топливе

В дальнейшем развитие П.к. шло по двум направлениям: увеличение числа потоков газов (внутр. поверхности нагрева) — газо- и жаротрубные котлы и увеличение числа потоков воды и пара (внешн. поверхности нагрева) — водотрубные котлы.

 

ВЕРТИКАЛЬНЫЕ КОТЛЫ. Котёл Шухова Сарафа

Исключение делается только для котлов вертикальных, водотрубных и газотрубных, имеющих га-зоотводящие трубы в самом корпусе котла.
Это требование распространяется также на жаротрубные котлы.