У темі одне повідомлення

[Mr. KoT]

Двигатель Стирлинга — тепловая машина, в которой жидкое или газообразное рабочее тело движется в замкнутом объёме, разновидность двигателя внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменения объёма рабочего тела. Может работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла.

История двигателя Стирлинга

Двигатель Стирлинга был впервые запатентован шотландским священником Робертом Стирлингом 27 сентября 1816 года (английский патент № 4081). Однако первые элементарные «двигатели

горячего воздуха» были известны ещё в конце XVII века, задолго до Стирлинга. Достижением Стирлинга является добавление очистителя, который он назвал «эконом».

В современной научной литературе этот очиститель называется «регенератор». Он увеличивает производительность двигателя, удерживая тепло в тёплой части двигателя, в то время как рабочее тело охлаждается. Этот процесс намного повышает эффективность системы. Чаще всего рекуператор представляет собой камеру, заполненную проволокой, гранулами, гофрированной фольгой (гофры идут вдоль направления потока газа). Газ, проходя через наполнитель рекуператора в одну сторону, отдаёт (или приобретает) тепло, а при движении в другую сторону отбирает (отдаёт) его. Рекуператор может быть внешним по отношению к цилиндрам, а может быть размещён на поршне-вытеснителе в бета- и гамма-конфигурациях. В последнем случае габариты и вес машины оказываются меньше. Частично роль рекуператора выполняет зазор между вытеснителем и стенками цилиндра (при длинном цилиндре надобность в таком устройстве вообще исчезает, но появляются значительные потери из-за вязкости газа). В альфа-Стирлинге рекуператор может быть только внешним. Он монтируется последовательно с теплообменником, в котором происходит нагрев рабочего тела, со стороны холодного поршня.

В 1843 году Джеймс Стирлинг использовал этот двигатель на заводе, где он в то время работал инженером. В 1938 году фирма «Филипс» инвестировала в мотор Стирлинга мощностью более двухсот лошадиных сил и отдачей более 30 %. Двигатель Стирлинга имеет много преимуществ и был широко распространён в эпоху паровых машин.

Инструменты и принадлежности

Для постройки двигателя понадобится:
Банка из под шпрот
Жесть
Скрепки
Поролон
Пакет
Резинка
Инструменты:
Кусачки
Плоскогубцы
Паяльник
Ножницы
Наждачная бумага

 

Начинаем сборку:
Нужно вымыть банку и зачисть края наждачной бумагой.

Дальше вырежем круг из жести, так что бы он лежал на внутренних краях банки.

С помощью линейки или штангенциркуля найдём центр.

Сделаем отверстие ножницами по центру.

Дальше возьмём кусок медной проволоки и скрепку, выпрямим скрепку и сделаем на конце кольцо.

Дальше намотаем на неё проволоку 4 витка виток к витку. Скрепка должна ходить свободно.

Дальше облудим верхний слой спирали из проволоки без большого количества флюса и припоя прямо на скрепке.
Потом аккуратно припаиваем к отверстию в крышке так чтобы шток был перпендикулярен крышке.

Скрепка должна ходить свободно, если нет, то нужно всё сделать заново.

Дальше сделаем сообщающее отверстие в крышке.

Потом нужно сделать вытеснитель, он будет из поролона.
Диаметр его должен быть таким, чтобы он ходил свободно, но не было большого зазора, высотой чуть больше половины внутренней высоты банки.

Дальше прорезаем в центре вытеснители отверстие под втулку из пробки или резины, дальше вставляем во втулку шток, всё заклеиваем.

Вытеснитель должен быть параллелен крышке!! ЭТО КРИТИЧНО ДЛЯ РАБОТЫ!!!

Закрываем банку и запаиваем края. ВСЁ ДОЛЖНО БЫТЬ ГЕРМЕТИЧНО!!!!!!!!!!

Далее делаем рабочий цилиндр.

Вырезаем полоску длиной 60 мм (6 см) и шириной 25 мм (2,5 см).

Загибаем край на 2 мм (0,2 см) плоскогубцами.

Формируем гильзу и спаиваем край.

Припаиваем гильзу над отверстием в крышке.

Дальше делаем мембрану.
Берём пакет и отрезаем от него кусок. 

Продавливая немного плёнку пальцем внутрь прижмите края резинкой. Должно получится так!

МОМЕНТ ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ!!!
Нужно нагреть свечкой дно банки и потянуть за шток, мембрана должна выгнуться наружу, а если отпустить вытеснитель со штоком должен опустится под собственным весом и мембрана вернётся на место, если этого не произошло, то вытеснитель сделан не правильно и/или  не герметична пайка.

Если всё в порядке, то нужно сделать колинвал и стойки. Разнос по кривошипам должен быть 90 град!

Кривошип мембраны должен быть высотой 7 мм, а вытеснителя  5 мм ( в пределах+0,1мм  - 1мм)!

Делаем стойки, тут можно сделать что угодно, можно взять трубки с проволочными подшипниками, можно сделать из скрепок как тут.

Теперь о шатунах.

Длина их определяется положением коленвала, нужно отмерить расстояние от штока/мембраны и нижней мёртвой точкой кривошипа.

Кривошип мембраны крепится к ней через пробку или резиновую втулку диаметром около половины гильзы.

Конец кривошипа вставляется в пробку.

СБОРКА ОКОНЧЕНА!!!!! Двигатель должен заработать сразу от двух "чайных" свечек.

Температурный градиент составляет ~80-85 град Цельсия. Хорошо собранный двигатель может работать от температуры кипятка с кусочкам льда на верхней крышке.

Удачи!

Повідомлення відредагував RonaldinhoGaucho10: 07 серпень 2016 - 13:01

[Mr. KoT]

Стоит доказать, что этот двигатель начинает работать даже от тепла вашей руки, спящего кота или чашки утреннего кофе или чая, что есть удивительным фактом.