dřevěný parní stroj

První parní stroje s pohyblivým oscilačním válcem vznikly v XNUMX. století a sloužily k pohonu malých parních lodí. Mezi jejich přednosti patří jednoduchost konstrukce. Ty parní stroje samozřejmě nebyly dřevěné, ale kovové. Měly málo dílů, nekazily se a jejich výroba byla levná. Vyráběly se v horizontálním nebo vertikálním provedení, aby na lodi nezabíraly mnoho místa. Tyto typy parních strojů se vyráběly i jako pracovní miniatury. Byly to polytechnické hračky na parní pohon.

Jednoduchost konstrukce oscilačního válcového parního stroje je jeho velkou předností a můžeme být v pokušení vyrobit takový model ze dřeva. Určitě chceme, aby náš model fungoval a ne jen stál na místě. Je to dosažitelné. Nepojedeme ho však horkou párou, ale obyčejným studeným vzduchem, nejlépe z domácího kompresoru nebo třeba vysavače. Dřevo je zajímavý a snadno zpracovatelný materiál, takže v něm můžete znovu vytvořit mechanismus parního stroje. Vzhledem k tomu, že jsme při stavbě našeho modelu počítali s boční dělenou částí válce, díky tomu můžeme vidět, jak funguje píst a jak se válec pohybuje vzhledem k otvorům rozvodu. Navrhuji, abyste se okamžitě pustili do práce.

Obsluha stroje pára s houpacím válcem. Můžeme je analyzovat foto 1 na sérii fotografií označených od a do f.

1. Pára vstupuje do válce přes vstup a tlačí píst.
2. Píst otáčí setrvačníkem přes pístnici a kliku ojnice.
3. Válec mění svou polohu, při pohybu pístu uzavírá vstup a otevírá výstup páry.
4. Píst, poháněný setrvačností zrychlujícího setrvačníku, protlačí výfukovou páru tímto otvorem a cyklus začíná znovu.
5. Válec změní polohu a otevře se vstup.
6. Stlačená pára opět prochází vstupem a tlačí píst.

Nástroje: Elektrická vrtačka na stojanu, vrtačka připevněná k pracovnímu stolu, pásová bruska, vibrační bruska, dremel s hroty na opracování dřeva, přímočará pila, lepicí stroj s horkým lepidlem, matrice M3 se závitovým sklíčidlem, truhlářská vrtačka 14 milimetrů. K pohonu modelu použijeme kompresor nebo vysavač.

Materiály: borovicová deska šíře 100 x 20 mm, válec o průměru 14 mm, deska 20 x 20 mm, deska 30 x 30 mm, deska 60 x 8 mm, překližka tloušťka 10 mm. Silikonové mazivo nebo strojní olej, hřebík o průměru 3 milimetry a délce 60 milimetrů, silná pružina, matice s podložkou M3. Čirý lak v aerosolové nádobce na lakování dřeva.

Základna stroje. Vyrobíme ho z desky o rozměrech 500 na 100 na 20 milimetrů. Před lakováním je dobré všechny nerovnosti desky a místa, která zůstala po řezání, vyrovnat brusným papírem.

Podpora setrvačníku. Vyřízli jsme ho z borové desky o rozměrech 150 na 100 na 20 milimetrů. Potřebujeme dva stejné prvky. Po zaoblení pásovou bruskou, brusným papírem 40 podél horních hran v obloucích a opracování jemným brusným papírem v podpěrách vyvrtejte otvory o průměru 14 milimetrů v místech, jak je znázorněno na obr. foto 2. Výška vozíku mezi základnou a nápravou má být větší než poloměr setrvačníku.

Ráfek setrvačníku. Vyřízneme z překližky o tloušťce 10 milimetrů. Kolo má průměr 180 milimetrů. Na překližku nakreslete posuvným měřítkem dva stejné kruhy a vyřízněte je skládačkou. Na první kruh nakreslete souose kruh o průměru 130 milimetrů a vyřízněte jeho střed. To bude věnec setrvačníku, tedy jeho věnec. Věnec pro zvýšení setrvačnosti kolovratu.

Setrvačník. Náš setrvačník má pět paprsků. Vzniknou tak, že na kolo nakreslíme pět trojúhelníků se zaoblenými hranami a otočenými o 72 stupňů vzhledem k ose kola. Začneme tím, že si na papír nakreslíme kruh o průměru 120 milimetrů, následují pletací jehlice o tloušťce 15 milimetrů a kruhy v rozích vzniklých trojúhelníků. Můžete to vidět na fotografie 3. i 4., kde je znázorněn design kola. Papír položíme na vystřižená kolečka a středy všech malých koleček označíme děrovačkou. To zajistí přesnost vrtání. Všechny rohy trojúhelníků vyvrtáme vrtákem o průměru 14 milimetrů. Vzhledem k tomu, že čepelový vrták může zničit překližku, doporučuje se vrtat pouze polovinu tloušťky překližky, poté materiál obrátit a dokončit vrtání. Plochý vrták tohoto průměru končí malinkou vyčnívající násadou, která nám umožní přesně lokalizovat střed vyvrtaného otvoru na druhé straně překližky. S ohledem na převahu tesařských válcových vrtáků nad plochými tesaři odřízneme zbylý nepotřebný materiál ze setrvačníku elektrickou přímočarou pilou, abychom získali účinné pletací jehlice. Dremel vyrovná případné nepřesnosti a zaoblí hrany paprsků. Kruh věnce přilepte lepidlem vicola. Do středu vyvrtáme otvor o průměru 6 milimetrů pro vložení šroubu M6 do středu, čímž získáme přibližnou osu otáčení kola. Po instalaci svorníku jako osy kola do vrtačky opracujeme rychle rotující kolo nejprve hrubozrnným a poté jemným brusným papírem. Doporučuji změnit směr otáčení vrtačky, aby se nepovolil šroub kola. Kolo by mělo mít rovné hrany a po zpracování by se mělo rovnoměrně otáčet, aniž by naráželo do strany. Když toho dosáhneme, demontujeme provizorní šroub a vyvrtáme otvor pro cílovou osu o průměru 14 milimetrů.

Ojnice. Vyřízneme z překližky o tloušťce 10 milimetrů. Abychom si práci usnadnili, navrhuji začít vyvrtáním dvou 14mm otvorů 38mm od sebe a poté vyřezáním finálního klasického tvaru, jak je znázorněno na foto 5.

náprava setrvačníku. Je vyroben z hřídele o průměru 14 milimetrů a délce 190 milimetrů.

Osa hřídele. Je vyříznut z hřídele o průměru 14 milimetrů a délce 80 milimetrů.

Válec. Vyřízneme z překližky o tloušťce 10 milimetrů. Skládá se z pěti prvků. Dvě z nich mají rozměry 140 x 60 milimetrů a jsou bočními stěnami válce. Spodní a horní 140 x 80 milimetrů. Spodní část válce má rozměry 60 x 60 a je 15 milimetrů tlustá. Tyto části jsou zobrazeny v foto 6. Dno a boky válce slepíme pleteným lepidlem. Jednou z podmínek správného fungování modelu je kolmost lepení stěn a dna. Vyvrtejte otvory pro šrouby v horní části krytu válce. Otvory vyvrtáme vrtákem 3 mm tak, aby dopadaly do středu tloušťky stěny válce. Vyvrtejte do krytu trochu otvory 8mm vrtákem, aby se hlavy šroubů mohly skrýt.

Píst. Jeho rozměry jsou 60 x 60 x 30 milimetrů. V pístu vyvrtáme středový slepý otvor o průměru 14 milimetrů do hloubky 20 milimetrů. Vložíme do něj pístnici.

Pístnice. Je vyroben z hřídele o průměru 14 milimetrů a délce 320 milimetrů. Pístnice je na jedné straně zakončena pístem a na druhé straně hákem na ose kliky ojnice.

Osa ojnice. Vyrobíme to z tyče o průřezu 30 x 30 a délce 40 milimetrů. Do tvárnice vyvrtáme otvor 14 mm a na něj kolmo druhý slepý otvor. Do tohoto otvoru vlepíme druhý volný konec pístnice. Vyčistěte vnitřek průchozího otvoru a obruste jej jemným brusným papírem stočeným do tuby. Osa ojnice se bude otáčet v otvoru a my chceme v tomto místě snížit tření. Nakonec je rukojeť zaoblena a dokončena pilníkem na dřevo nebo pásovou bruskou.

Držák rozvodu. Vyřežeme z borové desky o rozměrech 150 x 100 x 20. Po zabroušení podpěry vyvrtáme tři otvory v místech, jak je znázorněno na obrázku. První otvor o průměru 3 mm pro rozvodovou osu. Další dva jsou vstup a výstup vzduchu z válce. Bod vrtání pro všechny tři je zobrazen na foto 7. Při změně rozměrů strojních součástí je třeba empiricky zjistit místa vrtání předmontáží stroje a určením horní a spodní polohy válce, konkrétně umístění vyvrtaného otvoru ve válci. Místo, kde bude časování fungovat, se obrousí orbitální bruskou s jemným papírem. Mělo by být rovnoměrné a velmi hladké.

Výkyvná rozvodová náprava. Konec nehtu o délce 60 mm otupte a zaoblete pilníkem nebo bruskou. Pomocí matrice M3 odřízněte její konec o délce asi 10 milimetrů. K tomu zvolte silnou pružinu, matici M3 a podložku.

Rozdělení. Vyrobíme ho z proužku o rozměrech 140 na 60 na 8 milimetrů. V této části modelu jsou vyvrtány dva otvory. První má průměr 3 milimetry. Vložíme do něj hřebík, což je osa otáčení válce. Nezapomeňte vyvrtat tento otvor tak, aby hlava hřebu byla zcela zapuštěna do dřeva a nevyčnívala nad jeho povrch. Toto je velmi důležitý moment v naší práci, ovlivňující správné fungování modelu. Druhý otvor o průměru 10 mm je vstup / výstup vzduchu. V závislosti na poloze válce vzhledem k otvorům v rozvodové konzole bude vzduch vstupovat do pístu, tlačí jej a poté je pístem vytlačován v opačném směru. Přilepte rozvod pomocí nalepeného hřebíku, který funguje jako osa k povrchu válce. Osa by se neměla kývat a měla by být kolmá k povrchu. Nakonec vyvrtejte otvor do válce pomocí umístění otvoru v rozvodové desce. Veškeré nerovnosti dřeva, kde bude v kontaktu s podpěrou rozvodu, zahladíme orbitální bruskou s jemným brusným papírem.

Montáž stroje. Přilepte podpěry osy setrvačníku k základně, dávejte pozor, aby byly v linii a rovnoběžné s rovinou základny. Před kompletní montáží nalakujeme prvky a součásti stroje bezbarvým lakem. Ojnici nasadíme na osu setrvačníku a přilepíme přesně kolmo k ní. Vložte osu ojnice do druhého otvoru. Obě osy musí být vzájemně rovnoběžné. Na setrvačník nalepte dřevěné výztužné kroužky. Ve vnějším kroužku vložte šroub do dřeva do otvoru, který připevňuje setrvačník k ose setrvačníku. Na druhou stranu základny přilepte podpěru válce. Všechny dřevěné části, které se budou pohybovat a přicházet do vzájemného kontaktu, namažte silikonovým mazivem nebo strojním olejem. Silikon by měl být lehce leštěný, aby se minimalizovalo tření. Na tom bude záviset správný provoz stroje. Válec je namontován na vozíku tak, že jeho osa vyčnívá za rozvod. Můžete to vidět na foto 8. Na hřebík vyčnívající za podpěru nasaďte pružinu, poté podložku a celé to zajistěte maticí. Válec, tlačený pružinou, by se měl mírně pohybovat ve své ose. Píst vložíme na jeho místo do válce a konec pístnice nasadíme na osu ojnice. Nasadíme kryt válce a připevníme vruty do dřeva. Všechny spolupracující části mechanismu, zejména válec a píst, namažte strojním olejem. Nelitujme tuku. Ručně pohybované kolo by se mělo otáčet bez jakéhokoli pociťovaného odporu a ojnice by měla přenášet pohyb na píst a válec. Fotografie 9. Vložte konec hadice kompresoru do vstupu a zapněte jej. Otočte kolem a stlačený vzduch posune píst a setrvačník se začne otáčet. Kritickým bodem v našem modelu je kontakt mezi rozvodovou deskou a jejím statorem. Pokud většina vzduchu neuteče tudy, správně navržené auto by se mělo snadno pohybovat a poskytnout kutilům spoustu zábavy. Příčinou poruchy může být příliš slabá pružina. Po chvíli se olej vsákne do dřeva a tření je příliš velké. To také vysvětluje, proč lidé nestavěli parní stroje ze dřeva. Dřevěný motor je však velmi účinný a znalosti o tom, jak funguje oscilační válec v tak jednoduchém parním stroji, zůstávají na dlouhou dobu.

dřevěný parní stroj