Уатт и паровой двигатель. Паровой двигатель модель


Модель парового двигателя своими руками чертежи

ВАЖНО! Для того, что бы сохранить статью в закладки, нажмите: CTRL + D

Задать вопрос ВРАЧУ, и получить БЕСПЛАТНЫЙ ОТВЕТ, Вы можете заполнив на НАШЕМ САЙТЕ специальную форму, по этой ссылке >>>

САМОДЕЛЬНЫЙ ПАРОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ СУДОМОДЕЛЕЙ

Самодельный паровой двигатель. Сложное положение с модельными микродвигателями в нашей стране, а также с трудом поддающееся Объяснению, но весьма привлекательное стремление некоторых конструкторов-моделистов всего мира снабжать свои аппараты нетрадиционными моторами приводят иногда к очень интересным результатам.

Журнал «Моделист-конструктор» старается знакомить своих читателей со всеми новинками в этой области. Так, мы неоднократно публиковали материалы по перспективным, получившим сегодня уже всеобщее признание двигателям, работающим на сжиженном углекислом газе. Не обходим мы и тему паровых машин, которыми, правда, занимаются в основном судомоделисты. Сегодня мы знакомим приверженцев «пароходов» с занятной конструкцией, эскизы которой в редакцию прислал из города Симферополя В. Абрамов, методист Крымской облСЮТ.

Построенная им паровой двигатель легко воспроизводима практически в любых условиях. Ее достоинство — отсутствие сложных, требующих прецизионной обработки и сборки элементов распределения впуска и выпуска пара из полости рабочего цилиндра. Основные требования, предъявляемые к качеству изготовления узлов этого двигателя,— легкость хода всех движущихся деталей, отсутствие заеданий, а также хорошая подгонка поршня к рабочей поверхности цилиндра.

Особо внимательно нужно отнестись к притирке трущихся плоскостей припаянной к цилиндру пластины и рамы в зоне впускных и выхлопных отверстий. Здесь можно рекомендовать решение, предложенное в книге «Техническое творчество» (издательство «Молодая гвардия», Москва, 1956 год), где были опубликованы чертежи и описание именно такой конструкции (лишь немного меньших размеров и работающей на сжатом воздухе).

Там на цилиндр напаивалась не просто пластина, а специальная призма, имеющая два сравнительно узких, разнесенных по высоте пояска трения. Это обеспечивает не только улучшение притирки и меньшие механические потери, но и более качественный прижим зон, выполняющих функции золотника и находящихся под влиянием давления пара (чем больше давление, тем сильнее должны быть сжаты трущиеся детали).

Данная паровая машина может устанавливаться на модели судов в любом положении, удобном для компоновки. Передача вращающего момента — резиновым пасиком или с помощью шестерен; в зависимости от этого за маховиком на валу закрепляется шкив или шестерня. Такой паровой мотор неплохо работает при питании его от спаянной жестяной баночки-котла, нагреваемого таблетками сухого спирта. При этом, однако, необходимо строго соблюдать правила безопасности, предъявляемые к парообразующим установкам среднего давления.

Поршневой паровой двигатель с качающимся цилиндром: 1 — патрубок впуска пара (медная трубка, паять в отверстии В детали 2; аналогичный патрубок паять в отверстии Г выпуска пара), 2 — рама двигателя (стальной лист толщиной 4 мм), 3 — гайка М4,4 — пружина прижима пластины 6 к раме 2,5 — ось качания цилиндра (стальная проволока диаметром 4 мм с резьбой М4), 6 — пластина (бронза, паять на детали 16), 7 — маховик, 8 — ось кривошипа (стальная проволока диаметром 4 мм), 9 — бронзовая втулка-подшипник, 10 — палец кривошипа (стальная проволока диаметром 4 мм, прессовать в детали 11), 11 — щека кривошипа (стальной лист толщиной 5 мм, прессовать и заклепать на детали 8), 12 — пластина балансира, 13 —шток поршня, 14 — нижняя крышка цилиндра с направляющим отверстием под шток поршня (выполнить четыре отверстия диаметром 2 мм для продувки подпоршневого пространства), 15 — поршень (подогнать к внутреннему размеру цилиндра, выполнить две уплотнительных канавки в соответствии с рисунком), 16 — цилиндр (металлическая трубка диаметром 16 1 мм длиной 50 мм), 17 — верхняя глухая крышка цилиндра (паять в детали 16 после сборки, как и деталь 14). Внизу показана призма, устанавливаемая вместо пластины в соответствии с рекомендациями книги «Техническое творчество».

Источник: http://sudomodeli.masteraero.ru/dvigatel_1.php

Ищу чертежи парового двигателя

Тема раздела Копии в категории Судомодели; Есть такой вариант. Пойдёт? (образец документации.) ( VapeurLanguedoc ? ).

Опции темы

Хороша машинка, слов нет. Но ИМХО, переусложнена, и самое главное, нет котлов и горелок.

Ещё раз повторяю, САМА машина -не проблема. Её кормить надо. Нужен мощный котёл и горелка к нему. Когда модель идет с факелами из труб — ИМХО не совсем корректно. Тем более, у меня турбина. Она ещё больше кушает, и все затруднения именно из-за этого.

Наиболее широко применяемые горелки — газовые. Мне больше всего нравятся керамические, они более безопасные и не очень шумные.

Наиболее широко применяемые горелки — газовые. Мне больше всего нравятся керамические, они более безопасные и не очень шумные.

Я по роду своей работы имею непосредственное отношение к теплоэнергетике. Руковожу небольшим предприятием, делающим приборы контроля и автоматику для котлов. Ну и наладка тоже.

Ещё раз повторяю, САМА машина -не проблема. Её кормить надо. Нужен мощный котёл и горелка к нему. Когда модель идет с факелами из труб — ИМХО не совсем корректно. Тем более, у меня турбина. Она ещё больше кушает, и все затруднения именно из-за этого.

Но речь не об этом. С чего вы взяли, что у турбины (модельной) расход пара больше, чем у поршневой паровой машины? Еще замечу, что паровая турбина (в "модельном" варианте) ВСЕГДА проиграет поршневой паровой машине. Да и факелы из труб — это показатель только того, что топливо горит в дымовой трубе, а не в топке — то есть совсем не там, где нужно и нужно настраивать работу топливнй системы .

В приложенном файле — чертежик водотрубного котла Скотта, он еще годится для воспроизведения на модели, с котлом Ярроу дело обстоит несколько хуже.

Сам же я использую только горизонтальные жаротрубные /огнетрубные котлы оборотного типа.

Машин я собрал штук эдак 6-7. из них 4 — откровенная гадость (не по конструкции, по моему качеству исполнения, учился) две — одна одноцилиндровая качалка — уже неплохо, одна -с золотником (из Курти) похуже. Последняя ЦММЛ К-5 двухцилиндровая, с золотником, не пошла. Не хватило пара.

Котлы. Лучшие, пожалуй, горизонтальные, огнетрубные. В смысле удобства монтажа, безопасности, запаса воды. Форсируются отвратно.

Котёл Ярроу. Идеален для форсажа, но плохо держит воду, сложно монтировать, без питательного насоса — просто горит.

Горелки — как правило бензиновые. Но делал и спиртовые. Отдельно — ЗВЕР! в корпус установил — еле чадит.

Но это дорогое удовольствие — приличная паросиловая установка стоит

60 000-70 000 RUR. Посему- есть вполне серьезный резон сделать все самому (ну, или почти все) .

Угу. А вот специально для тех, кто любит порассуждать о "последних моделях". Для торпедобота — самое то. Сначала спроектируйте и сделайте нечто подобное (и чтоб работало).

Скоро будет готов engine для пикетного бота.

Угу. А вот специально для тех, кто любит порассуждать о "последних моделях". Для торпедобота — самое то. Сначала спроектируйте и сделайте нечто подобное (и чтоб работало).

Скоро будет готов engine для пикетного бота.

Спасибо!

Вот только формат бы чуть по более, а то не разглядеть

Рады будем посмотреть на готовый пикет-бот.

Вот только формат бы чуть по более, а то не разглядеть

Рады будем посмотреть на готовый пикет-бот.

Picket boat — придется подождать до лета. Ведь сфотографировать надо непременно на ходу, а у нас зимой довольно прохладно. Впрочем, "чехол" для машины — как раз не проблема .

Picket boat — придется подождать до лета. Ведь сфотографировать надо непременно на ходу, а у нас зимой довольно прохладно. Впрочем, "чехол" для машины — как раз не проблема .

Или это новый способ защиты "Интеллектуальной собственности"?

Тогда надо ссылку указывать откуда взят снимок.

Паровыми двигателями недавно заинтересовался так как от этой оффисной работы уже просто отупел и решил хоть как то занять свои мозги. К тому же еще в детстве мечтал о такой игрушке. Ну и отец у меня судомоделист и я решил ему подарочек сделать в виде действующего парового двигателя. А с парком станков у меня особых проблем нет. Ну вот два месяца назад этим и занялся и потому сюда попал.

В качестве вступительного взноса могу предложить вот это http://gorden.webs.com.ua/Steam_engine.exe

Это упакованные в RAR-архив чертежи ОЧЕНЬ простого парового двигателя (с качающимся цилиндром). Их я взял на каком то буржуинском сайте. Плюс 3D модель которую я построил в Компас-7 по этим чертежам в качестве зарядки для мозгов. Мож кому надо.

Еще вопрос — где Вы теорию брали? Потому что только стал этим интересоваться и тут же куча проблем: каково должно быть наполнение цилиндра (момент открытия и закрытия клапанов), как расчитать получаемую мощность и т.д. и т.п. Потому как построив в Компасе и вышеупомянутую машину с качающимся поршнем и ЦММЛку я только больше запутался, так как клапана открываются и закрываются у них совершенно по разному. Можно конечно всем этим пренебречь, но хотелось бы что бы двигатель был достаточно эффективным и не жрал при этом лишний пар.

В библиотеки пока не ходил, но вот на этой недели попрусь. Надеюсь найти там вот эту книжку: И.Романов. "Паровые двигатели для морских моделей". Изд. ДОСААФ, Москва, 1951г.

Источник: http://forum.rcdesign.ru/f13/thread4292-2.html

Паровой двигатель своими руками. Второй вариант

Всем привет с вами kompik92!

И это вторая часть создания парового двигателя!

Здесь представлен его более сложный вариант, который более мощный и интересный! Хотя он требует больше средств и инструментов. Но как говорят: «Глаза боятся, а руки делают»! Поэтому приступим!

  1. Когда двигатель работает, и вы хотите его перенести, используйте щипцы, толстые перчатки или не проводящий тепло материал!

Всё все понятно?

Всё что нам нужно есть здесь:

  • Банка со вместимостью 4 литра (лучше всего хорошо вымытая)

Ухх.. Это будет сложно. Ладно, давай-те начнём!

2. Поставьте сетку Согните ножки у сетки, и так чтобы длина ножек была 6 см каждый, а потом поставьте его на ножке внутри банки. Это будет отделитель для угля.

3. Вентиляция. Сделайте полукруглые отверстия по периметру на крышке, используйте плоскогубцы. Для хорошего огня, вам понадобится много воздуха и хорошая вентиляция.

4. Мастерим змеевик. Смастерите змеевик из трубки из меди длинной 6 метров, отмерьте от окончания трубки 30 см, и с этого места отмерьте 5 мотков дм 12 см. Остальную часть трубки сделайте 15 мотков по 8 см. У вас будет ещё 20 см.

5. Прикрепление змеевика. Закрепите змеевик через вентиляцию. При помощи змеевика мы будем нагревать воду.

6. Загружаем уголёк.Загрузите уголёк и поставьте змеевик в верхнюю банку и хорошо закройте крышку. Этот уголь вам часто придётся менять.

7. Делаем дырки. Сделайте при помощи дрели дырки с дм 1 см в литровой банке. Расположите их: в середине сверху, и еще двойку дырок сбоку с таким-же дм на одной вертикальной линии, одна чуть выше основания и одна недалеко крышки.

8. Закрепите трубки. Сделайте дырки с диаметром чуть меньше вашей пласт. трубочки через обе пробки. Потом разрежьте пласт.трубку на 25 и 10 см, а потом закрепите трубки в пробки, а в нихвтисните в дырки банок, а потом зажмите их хомутом. Мы сделали вход и выход змеевика, снизу идёт вода, а из верхней выходит пар.

9. Установка трубок. Поставьте маленькую на большую банку и закрепите верхний 25 сантиметровый провод к левому от топки проходу змеевика, а маленькую 10 сантиметровую к его правому выходу. Потом хорошо закрепите их при помощи металлической ленты. Мы закрепили выходы трубок к змеевику.

10. Закрепляем закрепительную коробку. Используя отвертка, а также молоточка отцепите середину круглой металлической коробки. Заблокируйте хомут для кабеля стопорным кольцом. Прикрепите 15 сантиметровую трубку из меди с дм 1,3 сантиметров в хомут, так чтобы медная труба выходила на пару см ниже дырки в коробке. Закруглите края выходящего конца внутрь используя молоток до 1 сантиметра. Закрепите уменьшенное окончание в верхнюю дырку маленькой банки.

11. Добавляем дюбель. Используйте стандартную шпажку из дерева под барбекю и прикрепите любой её конец в дюбель. Вставьте эту конструкцию в верхнюю медную трубку. Мы сделали поршень который будет подниматься когда пара будет слишком много в маленькой банке, кстати можно добавить еще флажок для красоты.

12. Подготовительные действия. Уберите на время закрепительную коробочку и залейте ⅔ воды в верхнюю банку (где-то 0.3333 литра) проверьте чтобы нигде не протекало, Крепко закройте крышки (желательно молотком) и поставьте закрепительную коробку (тоже молотком) на место.

13. ОГОНЬ. Скомкайте лист газеты и подложите его в топку нашего парового двигателя. Подождите пока уголь начнет гореть. По мере нагревания, в маленькую банку пойдет пар, а после некоторого времени он начнет поднимать шпажку. Добавьте или убавьте вес шпажки так, чтобы она ходила вверх и вниз.

Источник: http://usamodelkina.ru/10193-parovoy-dvigatel-svoimi-rukami-vtoroy-variant.html

Паровая машина своими руками

вот уже пару недель собираю такую же модель, спаял поршни и припоял золотник. вроде все неплохо, только центр золотника находится внизу циллиндров, страшно ли это?

еще внутрений диаметр золотника 5мм, надеюсь, что это тоже не сильно страшно. вот не могу найти шайбочки для поршней золотника.

о главном: насколько плотно должны сидеть поршни в циллиндрах? пробовал подуть в трубку поступления пара, поршень движется, но чутка пропускает, тем не менее если закрыть трубку впуска и выдернуть поршень, раздается характерный чпок, вот думаю, говорит ли это о герметичности? если нет, то как уплотнить поршень, или нужно новый паять? пока вроде все. буду признателен если ответите

  • Новичок
  • 4 сообщений

если да, пожалуйста, поделитесь опытом во всяких мелочах

было бы приятно пообщаться с теми, кто тоже этим занимался )

#163 Sergey2012

  • Members
  • 80 сообщений
  • #164 romka10.06

  • Members
  • 965 сообщений
    • Город: Тверь
    • Имя: Роман

    Уж делать, так делать, решил отлить цилиндр из алюминиевого сплава, методом литья по газифицируемым моделям.

    Проще по русски это так: делаем модель детали из пенопласта, с припусками на обработку и технологическими штучками — дрючками которые нужны для закрепления детали в станке.

    Потом обмазывается эта моделька специальным составом (получается корочка), сушиться

    Затем зарывается в просеяный и прокаленный песочек, и прямо в пенопласт заливается алюминий, оно оттуда пыхнет огнём, остынет, ну и выкапываем что получилось.

    Отпилил всё лишнее, обработал на токарном станке

    зеркало цилиндра обработал притиром для получения нужного размера и шероховатости, вот такой притир сделал, труба с разрзом

    Оклеена стеклотканью с эпоксидкой и проточена. На фото правда цилиндр для ДВС, но сути это не меняет, на притир наносится абразив, и трём Качество поршневой пары достаточно высокое, вот смотрите сами

    К сожалению фото поршня от этого паровика найти не могу, он чугунный, шириной около 10мм, на поверхности несколько треугольных канавок глубиной ,01мм. Цилиндр в сборе с поршнем, крышками и штоком

    Шток диаметром 8мм — взят из газового лифта от багажника "жигулей", поршень крепиться на резьбе М8 с фиксатором резьбы, и проточен в размер уже на штоке.

    Маховик сделал из подручных материалов: демпфер коленвала от "Волги" установлен "на горячую" на шкив распредвала от ВАЗ 2108, все из металлолома, поршень выточен из распредвала "Волги"

    Плита для двигателя — ярмо от электромагнитного замка типа тех, что на подъездах стоят.

    В плите высверлены паропроводы, расточены отверстия под подшипники

    Ну в общем смотрите что из этого хлама получилось, даже крутит самодельный генератор на постоянных магнитах (делал для ветряка, выдаёт 12 вольт 2 ампера при 300 об/мин), лампа 24/21 ватт вольта горит с перекалом при весьма умеренном давлении.

    Если кому интересно, выложу ещё пару паровиков.

    Прикрепленные изображения

    #165 Zubrionok

  • Members
  • 1753 сообщений
    • Город: Санкт-Петербург
    • Имя: Владимир

    Сообщение отредактировал Zubrionok: 17 January 2014 — 00:10

    #166 romka10.06

  • Members
  • 965 сообщений
    • Город: Тверь
    • Имя: Роман

    В прилив цилиндра на фиксаторе резьбы ввёрнута шпилька М8 с проточкой под сухари

    Вот так оно выглядит в сборе

    со смазкой цилиндр качается довольно легко.

    У такой конструкции двигателя есть следующие плюсы по сравнению с классической схемой двойного действия: Компактность как у машины простого действия, минимум деталей, разбирается-собирается со скоростью автомата Калашникова, ну и безопасность, так как роль предохранительного клапана выполняет сам подпружиненный цилиндр, можно соответственно упростить котёл.

    Также несложно сделать из одноцилиндровой V образную двухцилиндровую машину которая будет самозапускающаяся.

    #167 МихаилМих

  • Members
  • 1007 сообщений
    • Город: Екатеринбург
    • Имя: Михаил

    #168 romka10.06

  • Members
  • 965 сообщений
    • Город: Тверь
    • Имя: Роман

    Я живу в частном доме, и в огороде у нас есть бочка для сжигания горючих отходов типа опавших листьев, травы, бумажных отходов и старых досок. Каждый раз при разжигании огня я начинаю прикидывать сколько тепла даром пропадает 🙁 Чтобы вы представляли себе о чём речь посмотрите короткое видео, там правда крутиться не паровая машина, а модель двигателя стирлинга, но я планирую пристроить в эту бочку прямоточный котёл в виде сваренных в виде "беличьего колеса" водопроводных труб, а на крышу сарая что рядом поставить ёмкость с водой которая будет питать котёл.

    При установки емкости выше котла на 5-6 метров будет получено давление воды 0,5 бар, вот под такое давление и решил сделать паровой двигатель мощностью несколько десятков ватт.

    Расчётов не делал, так, на глазок прикинул что к чему и начал потионьку.

    Методом ЛГМ отлил цилиндр, крышки цилиндра, золотниковую коробку и опору вала.

    Расточил цилиндр до диаметра 34,90мм, затем притёр притиром до 35,00, отверстие под золотник просверлил, а затем развернул до 12,0мм

    Поршень чугунный из шейки распредвала какого-то двигателя, крепиться на резьбе к штоку. В одну из крышек цилиндра запрессовал направляющую клапана от "Фольксвагена"

    В корпусе цилиндра высверлены отверстия — паропроводы, я при формовке ошибся и сделал слишком тонкую стенку, отверстия маловаты, 5,5мм в диаметре. Но можно насверлить параллельно ещё отверстий в будущем.

    Расточил под подшипники опору вала, вал сварил из чего попало.

    Оказался маловат противовес, пришлось приварить ещё кусочек стали в виде подковы

    маховик сделал как и на предыдущем двигателе из остатков демпфера коленвала от автомобиля "ДЭУ" и шкива распредвала не помню какой машины. соединил "горячей посадкой" с натягом 0,1мм

    Я работаю мотористом и у меня в мастерской куча разного металлолома, есть из чего делать поделки

    приварил к куску водопроводной трубы болтик М6, расточил под подшипник

    потом взял штангу привода клапанов от двигателя ЗМЗ 402, она очень прочная и лёгкая, диаметр 9,5мм, просверлил в торце отверстие и нарезал резьбу, завернул туда заготовку головки шатуна, зафиксировав соединение "фиксатором резьбы"

    для соединения шатуна со штоком цилиндра изготовил вот такую детальку, зажим типа "клемма" с вилкой под верхнюю головку шатуна

    сделал вторую щёку коленвала, а на ней разместил шейку под шатун золотника

    вот такой вот общий вид

    Крутиться совершенно легко, пока нет прямоточного котла использую обычные воздушные шарики

    Надеюсь будет работать и от моего мусоросжигателя!

    Прикрепленные изображения

    #169 Zubrionok

  • Members
  • 1753 сообщений
    • Город: Санкт-Петербург
    • Имя: Владимир

    С шариком — просто находка!

    #170 romka10.06

  • Members
  • 965 сообщений
    • Город: Тверь
    • Имя: Роман

    К чему это я? Это я к тому, что и паровые машины можно и нужно оборудовать автоматикой, тогда эксплуатация станет безопаснее и проще.

    Паровая машина. Дж. Уатта была оборудована центробежным регулятором оборотов (на картинке в красном кружочке)

    принцип действия нехитрый: если обороты превышают определённую величину, центробежная сила поднимает грузики, грузики через систему рычагов воздействуют на вентиль перекрывающий подачу пара, и обороты падают. И наоборот, если обороты упали ниже заданных, грузики опускаются, вентиль приоткрывается, обороты растут. Называется это ООС — Отрицательная Обратная Связь, без неё автоматизация невозможна.

    Вот и я захотел попробовать автоматизировать паровой двигатель, построил маленькую модельку из того что под руку попалось, я работаю мотористом, и все детали беру из кучи металлолома, чем богаты как говориться.

    Пара цилиндр / поршень — гидронатяжитель цепи Опеля, в качестве маховика — поликлиновой шкив генератора.

    Диаметр цилиндра 10,75мм, ход поршня уже и не помню какой вышел, миллиметров 15 помоему

    Описывать подробно изготовление двигателя нет смысла, вот что вышло:

    датчик оборотов решил делать прямо на валу, так проще. Он представляет из себя два Г- образных рычажка с грузиками из болтов и гаек, которые входят одним концом в паз на полом валу, и толкают шток расположенный внутри вала. На конце штока высверлено отверстие и туда запрессован шарик от подшипника

    Шарик служит подшипником, он передает усилие со вращающегося штока на регулирующий рычаг, рычаг тягой соединён с краном на паропроводе

    Вот как эта система работает на сжатом воздухе:

    Далее был сделан котёл из автомобильного амортизатора

    На котёл приварены рёбра для лучшего отъёма тепла из топки, и сверху приделан кожух с дымоходом.

    Затем изготовил регулируемый топливный насос высокого давления по типу дизельного ( хотел организовать ещё и автоматический регулятор подачи топлива) Плунжерную пару сделал из штока клапана и направляющей клапана ВАЗ 2112

    Регулирование подачи топлива производится поворотом плунжера, как на дизелях. Насос зверский, рвёт резиновые трубочки армированные тканью как тузик грелку Шариковый клапан к насосу взял из гидрокомпенсатора

    Горелку сделал испарительную, из тормозной трубки "Жигулей", жиклёр выточил с отверстием 0,3мм (сначала было 0,5мм, но пламя было слишком мощным)

    Питается эта хрень керосином, соляркой, работает на одной заправке (100-200 мл воды) минут 10, очень ровненько, пока вода не кончится, а как вода кончается, двигатель и насос останавливаются, горелка сразу гаснет, всё безопасно

    Крутится очень стабильно, обороты держит ровненько не зависимо от нагрузки ( нагружал генератором, получал целых три ватта электричества!) Привод от двигателя к насосу ремённый, банковскими резинками

    Доделывать регулятор подачи топлива по давлению пара неинтересно, и так понятно что будет работать, вывод из всего этого следующий: Полностью автоматизировать "настольный чих-пых" реально!

    Надеюсь не сильно вам надоел, уважаемые ПарОделы!

    Сообщение отредактировал romka10.06: 18 January 2014 — 17:46

    Источник: http://www.chipmaker.ru/topic/46765/page__st__160

    vsedelaisam.ru

    Модель парового котла | Все советы

    В наше время на каждый знает, что такое паровой двигатель, тем более, не каждый отличит тепловоз от паровоза. А еще совсем недавно (по меркам истории) пар был основным источником энергии для двигателей. В те далекие, и, вместе с тем, близкие года паровые двигатели были буквально везде: на паровозах, молотилках для колосьев, в водяных насосах, паровых молотах и т.п. В России и Украине массовое применение паровых двигателей сошло на нет в 60-х годах XX-го века. Но кое-где, например паровозы, можно было встретить и вплоть до 90-х годов. В некоторых странах до сих пор (например в Индии) можно увидеть в действии локомотивы, движимые силой пара.В середине прошлого века в школах для изучения действия пара даже были специальные стенды. В нижеприведенной статье дается описание модели парового двигателя который можно изготовить в условиях небольшой мастерской. Уверен, настоящим ценителям техники приведенный материал будет интересен.Статья взята из журнала "Юный техник", №2 за 1987 г.

    Развести пары!

    Такого ни на одних соревнованиях сегодня не услышишь. Между тем в 20—30-е годы многие моделисты использовали на судо-, авто- и даже авиамоделях паровой двигатель. Наибольшей популярностью пользовалась паровая машина с качающимся цилиндром. Она проста в изготовлении... Впрочем, предоставим слово автору — моделисту Александру Николаевичу ИЛЬИНУ: по просьбе редакции он изготовил и испытал судомодель с таким двигателем.

    Надежность и безопасность — основные критерии, которыми я руководствовался! выбирая тип перовой машины. Паровой двигатель с качающимся цилиндром, как показали испытания, при правильном, аккуратном изготовлении модели выдерживает даже двукратные перегрузки.Но недаром я подчеркнул аккуратность — в ней залог успеха. Постарайтесь в точности выполнить все наши рекомендации.Теперь поговорим о самой паровой машине. На рисунках I и II показан принцип ее действия и устройство.На станине 11 шарнирно укреплены цилиндр (детали 1, 2 и 13) с золотниковой пластиной 8. Для входа и выхода пара в цилиндре и золотниковой пластине просверлено отверстие 3. Кроме того, на станине установлена жестко еще одна золотниковая пластина 4. В ней просверлены две отверстия. В процессе работы парового двигателя, когда . отверстие цилиндра совмещается с правым отверстием золотниковой пластины 4, пар входит в цилиндр (см. рис. I, фаза А). Расширяющийся пар толкает поршень 13 вниз — до так называемой нижней мертвой точки (фаза Б). Благодаря маховику 9 движение поршня в этой точке не прекратится, увлекаемый инерцией, он поднимается вверх, выталкивая отработанный пар. Как только отверстие цилиндра совпадает с левым отверстием пластины 4, пар станет выходить в атмосферу (фаза В).Золотниковые пластины, как вы понимаете, должны быть плотно подогнаны друг к другу, иначе пар будет проникать в зазор и эффективность двигателя заметно снизится. Поэтому на оси 7 установлена пружина, поджимающая пластину 4 к пластине 8. Кроме основной функции, этот узел выполняет еще и роль предохранительного клапана. Когда давление в котле по какой-либо причине повысится, пружина сожмется, пластины разойдутся и избыток пара выйдет наружу. Поэтому пружину затягивают гайкой так, чтобы вал двигателя мог сделать несколько оборотов по инерции. Проверьте это, повернув его рукой.

    Пар в машину поступает через трубку 5. Один конец ее соединен с отверстием впуска на золотниковой пластине 4, на другой надет шланг 6, соединенный с паровым котлом. Для нашего двигателя пригоден любой резиновый шланг, не содержащий нитяных или проволочных упрочняющих элементов. Но лучше всего от бензопровода автомобиля.Шланг на паропроводе ничем не закреплен. Это тоже мера безопасности. При увеличении давления пара шланг сорвется с трубки, и давление в котле мгновенно упадет.Основной рабочий орган машины— цилиндр 1. Сверху он запаян жестяной шайбой 2, снизу закрыт поршнем 13.В поршень впаян шток—кусочек вязальной спицы с шайбой на конце. Через ее отверстие проходит палец кривошипа 14, припаянного к валу 10 гребного винта, тоже изготовленного из спицы. На вал установлен маховик 9. Вал паровой машины вращается в подшипнике скольжения 12, который впаян в станину.Изготовление паровой машины советуем начать с самых трудоемких деталей — цилиндра, поршня, парораспределительного устройства.Для цилиндра подберите латунную трубку диаметром 12—16 мм. Внутреннюю поверхность ее следует тщательно отполировать. Желательно сделать это на токарном станке стержнем с марлевым тампоном, натертым пастой ГОИ или любой другой для полировки металлов. В результате обработки диаметр трубки по концам может оказаться больше, чем в середине. Поэтому для цилиндра используют только среднюю часть, соответственно увеличивая длину заготовки.К готовому цилиндру припаяйте жестяную крышку, промойте собранную деталь керосином и принимайтесь за поршень. Он состоит из собственно поршня, штока и шайбы.Поршень желательно изготовить из бронзы или чугуна. Проточите на токарном станке заготовку до такого диаметра, чтобы она туго входила в цилиндр. Примерьте, не вынимая из патрона, а затем просверлите отверстие для штока. Теперь отрежьте заготовку нужной длины и впаяйте в нее шток. К штоку припаяйте шайбу.Если диаметр поршня оказался больше, чем нужно, его стачивают напильником с мелкой насечкой и наждачной бумагой, а потом полируют. Делается это на токарном станке с помощью байковой полоски и полировочной пасты.Золотниковые пластины желательно вырезать из латуни толщиной 2—3 мм. Для более плотного прилегания к цилиндру в золотниковой пластине 8 сделайте выемку. А потом просверлите отверстие под ось 7 — винт диаметром 3 мм с потайной головкой (на рисунке показана разметка пластины).На золотниковой пластине 4 при помощи циркуля и керна наметьте места для впускного и выпускного отверстий. Просверлите их и приступайте к шлифовке обеих пластин наждачной бумагой. Затем их также полируют.Золотниковую пластину 8 нужно припаять к цилиндру. Сначала вставьте в нее ось, тонкой проволокой привяжите пластину к цилиндру, смажьте места пайки флюсом, обложите их кусочками припоя и прогрейте на газовой горелке. Припой растечется по поверхности, смазанной флюсом, и схватит детали. Если при нагревании отпаяется крышка цилиндра, не беда — ее легко припаять вновь.В цилиндре нужно просверлить отверстия для пара. Кондуктором для них может служить парораспределительное отверстие 3 в пластине В.Собранный узел крепится на станине 11, согнутой из жести. Изготавливая ее, постарайтесь точно выдержать расстояние между осью 7 и осью подшипника 12.К готовой станине припаяйте золотниковую пластину 4, трубку 5 паропровода 6, подшипник 12. Отверстие для вала 10 сверлится по месту, а расстояние между деталями станины выбирается в зависимости от размеров маховика 9.Маховиком может служить любая стальная или бронзовая, деталь, размеры которой не меньше указанных на нашем рисунке. Подшипник 12 лучше всего выточить из бронзы.Теперь расскажем об изготовлении парового котла (рис. III).

    Обечайку 1 (боковую поверхность) котла согните из жести. В торцовые ее чести впаяйте два слегка вогнутых жестяных донышка 2. Обечайка изготавливается следующим образом. Полоску жести от консервной банки шириной 80 мм и длиною около 200 мм несколько раз протяните вокруг толстого стержня — заготовка примет форму правильного кольца. Вырежьте из него полосу нужной длины и спаяйте цилиндр диаметром 40 мм. Донышки 2 делаются по форме уже спаянного котла. Обычное плоское донышко противостоять давлению пара не сможет. Поэтому придайте заготовке сферическую форму. Делается это легкими ударами молотка с выпуклым бойком на толстой деревянной плите (можно использовать и мягкий металл, например, свинец).Донышки впаяйте выпуклой стороной внутрь, края загните и пропаяйте.Для заливки воды предусмотрен на котле специальный штуцер. Он состоит из гайки МЗ-М4 длиною 10— 12 мм (деталь 3) и соответствующего винта, выполняющего функцию пробки. Заправляют котел с помощью медицинского шприца.Для заливки воды предусмотрен на котле специальный штуцер. Он состоит из гайки МЗ-М4 длиною 10— 12 мм (деталь 3) и соответствующего винта, выполняющего функцию пробки. Заправляют котел с помощью медицинского шприца.Образовавшийся в котле пар выходит через отверстие 4 (его 0 6 мм). Вместе с паром обычно вылетают и капельки воды, что мешает работе паровой машины. Поэтому над выходным отверстием нужно установить специальный колпак-уловитель 5, а к нему припаять патрубок 6 паропровода. Тогда вылетающие из котла капельки будут оседать на стенках колпака, а в патрубок попадет лишь сухой пар.Готовый котел проверьте на герметичность. Все запаянные швы смажьте мыльной пеной и через паропровод подуйте в котел. В тех местах, где появятся мыльные пузыри, нужна повторная пайка.К котлу припаяйте ножки 7 и согните из жести горелку для сухого горючего.Паровая машина готова.Мы уже говорили, что при правильном обращении наша паровая машина совершенно безопасна. Однако меры предосторожности при испытании не лишние. Прежде всего помните, что образующийся в котле пар должен постоянно выходить из него: расходоваться на работу поршня, а затем вытекать через отверстие в золотниковой пластине. Если этого не происходит, нужно немедленно погасить огонь, дождаться, когда котел полностью остынет, найти и устранить неисправность. Это правило техники безопасности надо неукоснительно соблюдать. И советуем пригласить кого-нибудь из знающих взрослых, прежде чем начать испытания.Шлангом соедините паровую машину с котлом Концы шлемі, на патрубках не закрепляйте. Чтобы пламя горелки не испортило шланг, оберните его фольгой. Залейте в паровой котел 30 — 40 мл кипяченой воды и зажгите горелку с двумя (не более) таблетками сухого горючего. Потихоньку начинайте проворачивать вал паровой машины. Примерно через 30 — 40 с вода в котле зашумит, а из выхлопного отверстия машины станет капать горячая вода. Потом иэ щели золотникового устройства пойдет и пар.Правильно сделанная паровая машина начинает работать через 1—2 мин. Следите, чтобы вода в котле не выкипала, иначе он распаяется.Проверенную в работе паровую машину установите на модель. Она может быть готовая* покупная или сделанная своими руками из жести или полистирола.

    А. ИЛЬИНРисунки М. СИМАКОВА

    Послесловие. Статья готовилась 25 лет назад, когда такого широкого выбора материалов, как сейчас не было, а металл, особенно цветной, такой как латунь, не стоили так дорого. Поэтому тем, кто заинтересуется данной моделью парового котла (согласитесь, сейчас это даже круче, чем iPhone ;-) ) думаю, необходимо подумать над тем, чем можно заменить латунь? Поскольку в данной модели используется обычный, а не перегретый пар, то его температура будет в пределах 100 градусов по Цельсию, что позволяет, на мой взгляд, применять и некоторые виды прочных пластиков.

    vsesovety.info

    Уатт и паровой двигатель

    «Мне нужен источник энергии получше, — горячился Мэтью Болтон. — Такой, чтоб не уставал, как лошади, и чтоб работал эффективно. » Его мечта сбылась после встречи с Джеймсом Уаттом. На свет появился паровой двигатель.Пар привел в движение машины, совершившие промышленную революцию. Появились первые поезда и пароходы. С тех пор жизнь людей очень изменилась.

    Однажды в 1764 году в шотландском городе Глазго в мастерскую принесли для починки модель парового двигателя. Это была миниатюрная модель двигателя Ньюкомена из коллекции научных экспонатов местного университета. Мастерская принадлежала Джеймсу Уатту — научному консультанту университета, которому в то время было 28 лет.

    Однотактное чудо

    Джеймс Уатт (1736-1819) произвел переворот в технике, сконструировав первый паровой двигатель с теплообменником

    Двигатель Ньюкомена был изобретен примерно пятьюдесятью годами раньше и использовался для откачки воды в горнодобывающих шахтах. По сравнению с ранним паровым насосом этот двигатель был более совершенным, но он работал неэффективно. Он потреблял очень много топлива и сотрясал все вокруг.Эти недостатки не очень важны, если использовать двигатель на угольной шахте: тут сколько угодно дешевого угля и никому не мешает тряска. Но у других возможных потребителей у кого не было дешевого топлива и кому требовалось, чтобы двигатель работал ровно, эта конструкция интереса не вызывала.

    Задавая вопросы

    Джеймс Уатт починил университетскую модель двигателя. Он в первый раз видел двигатель Ньюкомена и изучил его с большим интересом. Почему он такой неэффективный? Почему движение сопровождается такой тряской? Почему он потребляет столько угля?

    Двигатель Ньюкомена был одноцилиндровым. Внутри цилиндра двигался поршень, соединенный с балансиром, который приводил в движение насос. Пар из котла попадал в цилиндр снизу и заставлял подниматься поршень, а тот, в свою очередь,— балансир. Затем в цилиндр подавалась холодная вода — пар конденсировался,давление, падало, и поршень опускался. Каждый раз, когда внутрь поступает холодная вода, пар конденсируется, и топливо, затраченное на то, чтобы произвести этот пар, пропадает напрасно. Для очередного подъема поршня нужен новый пар — значит, нужно снова нагревать котел, расходуя дополнительное топливо.

    Сокращая расходы на топливо

    Решение, предложенное Уаттом, заключалось в следующем: надо добавить второй цилиндр, называемый теплообменником, и соединить его с первым. Отработанный пар будет конденсироваться в теплообменнике, а первый цилиндр будет все время оставаться горячим — это сэкономит количество потребляемого топлива. На деле оказалось, что двигатель Уатта расходует лишь четверть того количества топлива, которое требовалось раньше.

    Джеймс Уатт был ученым и изобретателем, а не бизнесменом. Если бы не Мэтью Болтон, замыслы Уатта так бы и остались в чертежах. Появившийся на свет при финансовой поддержке Болтона теплообменник был только первым вкладом Уатта в конструкцию паровой машины, за которым последовали другие. Промышленная революция свела вместе изобретателей, у которых были интересные идеи, и деловых людей, у которых были капиталы, чтобы воплотить эти идеи в конкретные дела, приносящие доход.

    Его идеи не сразу принесли ему славу и богатство. Подобно многим другим изобретателям, Уатт не мог найти денег, чтобы воплотить свои замыслы в жизнь. Прошло двенадцать лет, прежде чем был продан первый из его двигателей. В 1776 году Уатт стал партнером бирмингемского промышленника Мэтью Болтона (1728—1809), и Болтон помог ему наладить производство паровых машин.

    И это было только начало. Уатт продолжал улучшать и совершенствовать механизм и наконец изобрел способ преобразовывать поступательное движение поршня во вращательное.

    ФАКТЫ И СОБЫТИЯ

    • Первым паровым двигателем, использовавшимся в промышленности, был «Друг горняка». Он был запатентован в 1698 году Томасом Сэвери, горным инженером из Корнуолла.
    • Когда Джеймс Уатт строил модель своего первого двигателя, он очень торопился. Не найдя необходимой детали, он взял у жены наперсток, чтобы закрыть им конец трубы.
    • До своей встречи с Болтоном Уатт настолько потерял веру в успех, что отказался от идеи создания паровой машины и четыре года работал на строительстве каналов в Шотландии.
    • Заслуги Уатта не ограничиваются тем, что он усовершенствовал паровую машину. Он изобрел способ копирования документов, основанный на химических процессах, который широко использовался на протяжении последующих ста пет.
    • В 1784 году Уатт провел в свою контору трубы из котельной и пустил по ним горячий пар. Таким образом пар был впервые использован для центрального отопления.
    • В 1789 году Уатт изобрел регулятор- устройство, позволяющее контролировать скорость работы паровой машины. Это позволило поддерживать постоянную скорость, не зависящую от температуры котла, и облегчило работу.
    • В XIX веке в честь Джеймса Уатта была названа единица мощности — ватт.

    Пар завоевывает мир

    Паровая машина Ньюкомена, впервые установленная в 1712 году.

    Это был настоящий прорыв. Вращательное движение могло найти гораздо более широкий круг применений. От коленчатого вала можно при помощи приводных ремней передать движение на ткацкие и другие станки. Теперь пар мог заставить крутиться колеса самодвижущихся экипажей.

    Первые попытки использовать пар для создания новых средств передвижения были предприняты в 70-х годах XVIII века. Эти машины передвигались по дорогам, но пройдет немного времени, и люди найдут другое применение паровому двигателю— железные дороги. Уатт дожил до 1819 года и мог увидеть начало промышленной революции, которую подтолкнуло его изобретение, но он не дожил шести лет до начала эры железных дорог.

    Век пара

    К середине XIX столетия всю промышленность «двигал пар». Теперь все, от тканей до пушек, производили с помощью паровых машин. Паровозы тянули поезда; даже оборудование для строительства железных дорог оснащалось паровыми двигателями. И на море парус постепенно сдавал свои позиции паровой машине.

    Однако промышленная революция заключалась не только в изменении технологии производства, хотя это и было важно. Строительство новых машин и фабрик требовало денег, которые надо было заплатить задолго до того, как фабрики начнут приносить прибыль. Точно так же, как Уатту для финансовой поддержки его замыслов был нужен Болтон, для успеха промышленной революции нужны были богатые люди, готовые вложить свои деньги в дело.Промышленная революция стала также революцией капиталистической. Начали основываться компании, банки поспешили вкладывать деньги в промышленность, появились деловые люди, зарабатывающие на жизнь тем, что сводили вместе научные идеи и капиталы.

    Французский военный инженер Жозеф Кюньо построил повозку, приводимую в движение паром, около 1771 года. Она могла ехать со скоростью 3,6 км/ч и при этом везти четырех человек.

    Победители и проигравшие

    А что же стало с простыми людьми, которые не были ни изобретателями, ни банкирами, ни капиталистами? Паровой двигатель изменил жизнь многих из них. В XVIII веке ткани, например, производились в небольших мастерских на оборудовании, приводившемся в движение вручную. Очень часто в мастерской работала одна семья. На новых фабриках ткани стали делать на станках, работающих от парового двигателя. Работа была несложная и не требовала большого умения, поэтому рабочих-мужчин заменили женщины и даже дети.

    Появилось много новых рабочих мест, но труд на фабриках был изматывающим и монотонным. Люди начали стекаться в большие промышленные города, где им приходилось жить в ужасной тесноте и дышать отравленным воздухом, потому что фабричные трубы изрыгали тучи дыма и копоти. В то же время промышленности требовалось все больше и больше угля, шахтерам приходилось опускаться все глубже под землю, и их труд становился все опаснее.

    На смену пару

    Эпоха паровых машин закончилась в 50-х годах нашего века. Она длилась больше 150 лет. Сегодня промышленность работает на электричестве. Больше нет пароходов, а топливом для машин и поездов служит нефть. Но огромные изменения, происшедшие за последние два века, были начаты Джеймсом Уаттом и его паровым двигателем.

    Не все эти изменения были к лучшему. Соперничество между промышленными державами привело в XX веке к двум мировым войнам. До сих пор существует гигантская пропасть между промышленно развитыми странами и остальным миром. Миллионы людей, работающих на фабриках, хотели бы иметь возможность зарабатывать себе на жизнь как-нибудь по-другому. Когда Джеймс Уатт усовершенствовал двигатель Ньюкомена, он положил начало тем изменениям, что неузнаваемо преобразили облик мира.

    www.what-this.ru