Qalay qutilardan yasalgan Stirling dvigateli. Kuchli DIY Stirling dvigateli Stirling dvigatelini qanday qilish kerak

Stirling dvigateli. Deyarli har qanday o'z-o'zidan ishlaydigan odam uchun bu ajoyib narsa haqiqiy doriga aylanishi mumkin. Buni bir marta bajarish va uni ishda ko'rish kifoya, chunki siz buni qayta-qayta qilishni xohlaysiz. Ushbu dvigatellarning nisbatan soddaligi ularni tom ma'noda axlatdan chiqarishga imkon beradi. Men bu haqda to‘xtalib o‘tirmayman umumiy tamoyillar va qurilma. Internetda bu haqda juda ko'p ma'lumotlar mavjud. Masalan: Vikipediya. Darhol eng oddiy past haroratli gamma-Stirlingni qurishga o'tamiz.

O'z qo'llarimiz bilan dvigatelni qurish uchun bizga ikkita qopqoq kerak shisha idishlar. Ular sovuq va issiq qism sifatida ishlaydi. Ushbu qoplamalardan jant qaychi bilan kesiladi

Bir qopqoqning o'rtasida teshik qilingan. Teshikning o'lchami kelajakdagi silindrning diametridan biroz kichikroq bo'lishi kerak.

Stirling dvigatelining korpusi kesilgan plastik shisha sut ostidan. Bu shishalar faqat halqalarga bo'lingan. Bizga bitta kerak bo'ladi. Shuni ta'kidlash kerakki, da turli navlar sut idishlari biroz farq qilishi mumkin.

Koson qopqoqqa plastik epoksi birikma yoki plomba bilan yopishtirilgan.

Markerning tanasi silindr sifatida mukammaldir. Ushbu modelda qopqoqning diametri markerning o'zidan kichikroq va pistonga aylanishi mumkin.

Markerdan kichik bir qismi kesiladi. Qopqoqda bir qismi yuqoridan kesiladi.

Bu joy almashtiruvchi. Stirling dvigatelining ishlashi paytida u korpus ichidagi havoni issiq qismdan sovuq qismga va aksincha harakatga keltiradi. Idishlarni yuvish uchun shimgichdan qilingan. Markazda magnit yopishtirilgan.

Yuqori qopqoq metall lavhadan qilinganligi sababli, u magnit bilan tortilishi mumkin. Displey tiqilib qolishi mumkin. Buning oldini olish uchun magnitni qo'shimcha ravishda karton doira bilan mahkamlash kerak.

Qopqoq epoksi bilan to'ldirilgan. Magnit va birlashtiruvchi novda ushlagichini ulash uchun ikkala uchida teshiklar ochiladi. Teshiklardagi iplar to'g'ridan-to'g'ri vint bilan kesiladi. Ushbu vintlar dvigatelni nozik sozlash uchun kerak. Pistondagi magnit vintga yopishtirilgan va silindrning pastki qismida joylashgan bo'lib, u joy almashtirgichni tortadigan tarzda o'rnatiladi. Bundan tashqari, ushbu magnitga kauchuk cheklovchini yopishtirishingiz kerak bo'ladi. Velosiped naychasining bir qismi yoki o'chirgich yordam beradi. Cheklovchi piston va joy o'zgartiruvchi magnitlarni juda ko'p jalb qilmasligi uchun kerak. Aks holda, magnit bog'lanishni buzish uchun etarli bosim bo'lmasligi mumkin.

Pistonning yuqori qismiga kauchuk qistirma yopishtirilgan. Bu mahkamlash va korpusni yorilishdan himoya qilish uchun kerak.

Piston korpusi rezina qo'lqopdan qilingan. Kichkina barmoqni kesib tashlashingiz kerak.

Koson yopishtirilgandan so'ng, tepaga yana bir kauchuk qistirma yopishtiriladi. Kauchuk qistirmalari va korpusi orqali tuynuk teshilgan. Birlashtiruvchi novda ushlagichi bu teshikka vidalanadi. Ushbu ushlagich vint va lehimli yuvish vositasidan qilingan.

Krank mili ushlagichi sifatida epoksi qadoqlash mukammal edi. Aynan shu kavanozni efervesan vitaminlar yoki aspirin ostidan olish mumkin.

Ushbu kavanozning pastki qismi kesiladi va teshiklari qilinadi. Yuqori qismda - krank milini ushlab turish uchun. Pastki qismida - birlashtiruvchi novda o'rnatishga kirish uchun.

Krank mili va bog'lovchi novda simdan qilingan. Oq qismlar cheklovchi hisoblanadi. Lolipop naychasidan tayyorlangan. Ushbu trubadan kichik bo'laklar kesiladi va natijada olingan qismlar uzunligi bo'ylab kesiladi. Bu ularni kiyishni osonlashtiradi. Tizza balandligi silindrning eng past nuqtadan magnit aloqasi ishlashni to'xtatadigan eng yuqori nuqtaga o'tishi kerak bo'lgan masofaning yarmi bilan belgilanadi.

Shunday qilib, barchamiz birinchi sinovga tayyormiz. Avval siz qattiqlikni tekshirishingiz kerak. Siz silindrga puflashingiz kerak. Barcha bo'g'inlarni idishlarni yuvish uchun suyuqlik bilan ko'piklash mumkin. Eng kichik havo oqishi va vosita ishlamaydi. Har bir narsa mahkamlikka mos keladigan bo'lsa, siz pistonni kiritishingiz va korpusni kauchuk tarmoqli bilan mahkamlashingiz mumkin.

Tsilindrning pastki holatida displeyni yuqoriga jalb qilish kerak. Keyin butun tuzilish chashka ustiga qo'yiladi issiq suv. Biroz vaqt o'tgach, dvigatel ichidagi havo qiziydi va pistonni tashqariga itarib yuboradi. IN ma'lum bir daqiqa magnit aloqa buziladi va displey pastga tushadi. Shunday qilib, dvigateldagi havo endi isitiladigan qism bilan aloqa qilmaydi va sovib keta boshlaydi. Piston orqaga chekinishni boshlaydi. Ideal holda, piston yuqoriga va pastga harakat qilishni boshlashi kerak. Ammo bu sodir bo'lmasligi mumkin. Yoki bosim pistonni harakatlantirish uchun etarli bo'lmaydi, yoki havo juda qizib ketadi va piston to'liq orqaga chekinmaydi. Shunga ko'ra, bu dvigatel o'lik zonalarga ega bo'lishi mumkin. Bu ayniqsa qo'rqinchli emas. Asosiysi, o'lik zonalar juda katta emas. O'lik zonalarni qoplash uchun volan kerak.

Ushbu bosqichning yana bir juda muhim qismi shundaki, bu erda siz Stirling dvigatelining printsipini his qilishingiz mumkin. Men bu narsa qanday va nima uchun ishlashini tushuna olmaganim uchun ishlamagan birinchi stirlingimni eslayman. Bu erda qo'llaringiz bilan pistonni yuqoriga va pastga tushirishga yordam berib, bosimning qanday ko'tarilishi va tushishini his qilishingiz mumkin.

Yuqori qopqoqqa shprits qo'shib, ushbu dizayn biroz yaxshilanishi mumkin. Ushbu shpritsni ham epoksi ustiga qo'yish kerak, igna ushlagichini biroz kesish kerak. Shpritsdagi pistonning holati o'rta holatda bo'lishi kerak. Ushbu shprits dvigatel ichidagi havo hajmini tartibga solishi mumkin. Boshlash va sozlash ancha oson bo'ladi.

Shunday qilib, siz krank mili ushlagichini o'rnatishingiz mumkin. Tsilindrga ulash novdasining balandligi vint bilan o'rnatiladi.

Volan kompakt diskdan qilingan. Teshik plastik epoksi bilan yopiladi. Keyin aniq markazda teshik ochishingiz kerak. Markazni topish juda oson. Xususiyatlar yordamida to'g'ri uchburchak doira ichida yozilgan. Uning gipotenuzasi markazdan o'tadi. Diskning chetiga to'g'ri burchak ostida qog'oz varag'ini biriktirish kerak. Orientatsiya muhim emas. Varaqning yon tomonlari diskning cheti bilan kesishgan joylarda biz belgilar qo'yamiz. Ushbu belgilar orqali chizilgan chiziq markazdan o'tadi. Agar biz ikkinchi chiziqni boshqa joyga chizsak, u holda kesishgan joyda biz aniq markazni olamiz.

Barcha dvigatel tayyor.

Stirling dvigatelini bir stakan qaynoq suv ustiga qo'yamiz. Biz biroz kutamiz va u o'zini o'zi topishi kerak. Agar bu sodir bo'lmasa, unga qo'lingiz bilan ozgina yordam berishingiz kerak.

Video ishlab chiqarish jarayoni.

Stirling dvigateli ishda

Bir vaqtlar mashhur bo'lgan Stirling dvigateli boshqa dvigatelning (ichki yonish) keng qo'llanilishi tufayli uzoq vaqt davomida unutilgan. Ammo bugun biz u haqida ko'proq eshitamiz. Ehtimol, u yanada mashhur bo'lish va zamonaviy dunyoda yangi modifikatsiyada o'z o'rnini topish imkoniyatiga egadir?

Hikoya

Stirling dvigateli XIX asrning boshlarida ixtiro qilingan issiqlik dvigatelidir. Muallif, siz bilganingizdek, Shotlandiyalik ruhoniy Robert ismli Stirling edi. Qurilma tashqi yonish dvigateli bo'lib, u erda tanasi yopiq idishda harakat qiladi, doimo uning haroratini o'zgartiradi.

Boshqa turdagi dvigatelning tarqalishi tufayli u deyarli unutildi. Shunga qaramay, uning afzalliklari tufayli bugungi kunda Stirling dvigateli (ko'plab havaskorlar uni o'z qo'llari bilan uyda qurishadi) yana qaytib keldi.

Ichki yonuv dvigatelidan asosiy farq shundaki, issiqlik energiyasi tashqaridan keladi va ichki yonuv dvigatelidagi kabi dvigatelning o'zida hosil bo'lmaydi.

Ish printsipi

Siz membrana, ya'ni pistonga ega bo'lgan korpusga o'ralgan yopiq havo hajmini tasavvur qilishingiz mumkin. Tana qizdirilganda, havo kengayadi va ishlaydi, shuning uchun pistonni kamon qiladi. Keyin sovutish sodir bo'ladi va u yana egiladi. Bu mexanizmning aylanishi.

Ko'pgina o'z qo'llaringiz bilan ishlaydigan termoakustik Stirling dvigatellari uyda ishlab chiqarilganligi ajablanarli emas. Buning uchun asboblar va materiallar har kimning uyida bo'lgan minimal miqdorni talab qiladi. Ikkisini ko'rib chiqing turli yo'llar bilan yaratish qanchalik oson.

Ish materiallari

O'z qo'lingiz bilan Stirling dvigatelini yaratish uchun sizga quyidagi materiallar kerak bo'ladi.

• qalay;
• po'lat simli;
• guruch quvur;
• temir arra;
• fayl;
• yog'och stend;
• metall qaychi;
• mahkamlagich detallari;
• lehim temir;
• lehimlash;
• lehim;
• mashina.

Bu hammasi. Qolganlari oddiy texnika masalasidir.

Qanday qilish kerak

Olovli quti va poydevor uchun ikkita tsilindr qalaydan tayyorlanadi, ulardan qo'lda yasalgan Stirling dvigateli bo'ladi. O'lchovlar ushbu qurilma mo'ljallangan maqsadlarni hisobga olgan holda mustaqil ravishda tanlanadi. Dvigatel ko'rsatish uchun ishlab chiqarilgan deylik. Keyin asosiy tsilindrni supurish yigirma dan yigirma besh santimetrgacha bo'ladi, bundan ortiq emas. Qolgan qismlar unga mos kelishi kerak.

Pistonni siljitish uchun silindrning yuqori qismida diametri to'rt dan besh millimetrgacha bo'lgan ikkita o'simta va teshiklar qilingan. Elementlar krank qurilmasining joylashuvi uchun rulman vazifasini bajaradi.

Keyinchalik, ular dvigatelning ishchi tanasini yaratadilar (u bo'ladi oddiy suv). Kalay doiralari tsilindrga lehimlanadi, u quvurga o'raladi. Ularda teshiklar qilinadi va uzunligi yigirma beshdan o'ttiz besh santimetrgacha va diametri to'rtdan besh millimetrgacha bo'lgan guruch quvurlari kiritiladi. Oxirida ular kamerani suv bilan to'ldirish orqali qanchalik qattiq bo'lganligini tekshiradilar.

Keyinchalik displeyning navbati keladi. Ishlab chiqarish uchun yog'ochdan bo'sh joy olinadi. Mashinada ular oddiy silindr shaklini olishiga erishadilar. O'zgartirish moslamasi silindr diametridan biroz kichikroq bo'lishi kerak. Optimal balandlik Stirling dvigateli o'z qo'llari bilan qilinganidan keyin uni olishadi. Shuning uchun, bu bosqichda, uzunlik bir oz chegarani olishi kerak.

Spirtli silindrli novdaga aylantiriladi. Yog'och idishning markazida novda uchun mos teshik qiling, uni joylashtiring. Rodning yuqori qismida birlashtiruvchi novda qurilmasi uchun joyni ta'minlash kerak.

Keyin ular uzunligi to'rt yarim santimetr va diametri ikki yarim santimetr bo'lgan mis quvurlarni olishadi. Tsilindrga qalay doirasi lehimlangan. Devorlarning yon tomonlarida konteynerni silindr bilan bog'lash uchun teshik ochiladi.

Piston ham sozlangan stanok ichkaridan katta silindrning diametri ostida. Yuqori qismida novda menteşeli tarzda ulanadi.

Yig'ish tugallandi va mexanizm sozlandi. Buning uchun piston kattaroq silindrga kiritiladi va ikkinchisi boshqa kichikroq silindrga ulanadi.

Krank mexanizmi katta tsilindrga qurilgan. Dvigatelning bir qismini lehim temir bilan mahkamlang. Asosiy qismlar yog'och poydevorga o'rnatiladi.

Tsilindr suv bilan to'ldiriladi va pastki qismiga sham qo'yiladi. Boshidan oxirigacha qo'lda yasalgan Stirling dvigatelining ishlashi tekshiriladi.

Ikkinchi yo'l: materiallar

Dvigatel boshqa yo'l bilan amalga oshirilishi mumkin. Buning uchun sizga quyidagi materiallar kerak bo'ladi:

• qalay;
• ko'pikli kauchuk;
• qog'oz qisqichlari;
• disklar;
• ikkita murvat.

Qanday qilish kerak

Ko'pikli kauchuk o'z qo'llaringiz bilan uyda oddiy, kuchli bo'lmagan Stirling dvigatelini yaratish uchun juda tez-tez ishlatiladi. Undan dvigatel uchun joy almashtirgich tayyorlanadi. Ko'pikli doirani kesib oling. Diametri qalay qutisidan bir oz kichikroq, balandligi esa yarmidan bir oz ko'proq bo'lishi kerak.

Qopqoqning markazida kelajakdagi birlashtiruvchi novda uchun teshik ochiladi. Uni silliq qilish uchun qog'oz qisqichi spiralga o'raladi va qopqoqqa lehimlanadi.

O'rtadagi ko'pikli doira nayzalangan yupqa sim vint bilan va uni yuvish vositasi bilan tepaga mahkamlang. Keyin qog'oz qisqichini lehim bilan ulang.

O'zgartirish moslamasi qopqoqdagi teshikka suriladi va kavanoz yopish uchun lehim bilan qopqoqqa ulanadi. Qog'oz qisqichida kichik halqa, qopqoqda yana bir kattaroq teshik qilingan.

Qalay varaq silindrga o'raladi va lehimlanadi, so'ngra bo'shliqlar bo'lmasligi uchun qutiga biriktiriladi.

Qog'oz qisqichi krank miliga aylantiriladi. Bo'shliq to'liq to'qson daraja bo'lishi kerak. Tsilindr ustidagi tizza boshqasidan biroz kattaroq qilingan.

Qolgan qog'oz qisqichlari mil uchun tokchalarga aylanadi. Membrana quyidagicha amalga oshiriladi: tsilindr polietilen plyonkaga o'raladi, bosiladi va ip bilan mahkamlanadi.

Birlashtiruvchi novda qog'oz qisqichidan tayyorlanadi, u kauchuk bo'lagiga solinadi va tayyor qism membranaga biriktiriladi. Birlashtiruvchi novda uzunligi shunday qilinganki, pastki mil nuqtasida membrana silindrga tortiladi va eng yuqori nuqtada u uzaytiriladi. Birlashtiruvchi novdaning ikkinchi qismi xuddi shu tarzda amalga oshiriladi.

Keyin biri membranaga, ikkinchisi esa displeyga yopishtiriladi.

Oyoqlarni qog'oz qisqichlardan yasash va lehimlash mumkin. Krank uchun CD ishlatiladi.

Mana butun mexanizm. Buning uchun faqat shamni almashtirish va yoqish, so'ngra volan orqali surish qoladi.

Xulosa

Bu past haroratli Stirling dvigateli (o'z qo'llaringiz bilan qurilgan). Albatta, sanoat miqyosida bunday qurilmalar butunlay boshqacha tarzda ishlab chiqariladi. Biroq, printsip bir xil bo'lib qoladi: havo hajmi isitiladi va keyin sovutiladi. Va bu doimiy ravishda takrorlanadi.

Nihoyat, Stirling dvigatelining ushbu chizmalariga qarang (hech qanday maxsus mahoratsiz buni o'zingiz qilishingiz mumkin). Ehtimol, siz allaqachon g'oya bilan yonayotgandirsiz va shunga o'xshash narsani qilishni xohlaysizmi?

Iste'mol ekologiyasi.Fan va texnologiya: Stirling dvigateli ko'pincha issiqlik energiyasini aylantirish uchun qurilma talab qilinadigan holatlarda qo'llaniladi, bu oddiy va samarali.

Yuz yildan kamroq vaqt oldin, ichki yonish dvigatellari mavjud bo'lgan boshqa mashinalar va harakatlanuvchi mexanizmlar orasidagi raqobatda o'zlarining munosib o'rinlarini egallashga harakat qilishdi. Shu bilan birga, o'sha kunlarda, ustunlik benzinli dvigatel unchalik aniq emas edi. Mavjud bug 'bilan ishlaydigan mashinalar o'zlarining jimjitligi, o'sha davr uchun ajoyib quvvat xususiyatlari, texnik xizmat ko'rsatish qulayligi, foydalanish qobiliyati bilan ajralib turardi. turli xil yoqilg'i. Bozor uchun keyingi kurashda ichki yonish dvigatellari samaradorligi, ishonchliligi va soddaligi tufayli ustunlik qildi.

20-asrning o'rtalarida gaz turbinalari va aylanadigan dvigatel turlari kiritilgan agregatlar va harakatlantiruvchi mexanizmlarni takomillashtirish bo'yicha keyingi poyga, benzinli dvigatelning ustunligiga qaramay, uni joriy etishga urinishlar bo'lishiga olib keldi. o'yin maydoni» mutlaqo yangi tur dvigatellar - termal, birinchi marta 1861 yilda Robert Stirling ismli Shotlandiya ruhoniysi tomonidan ixtiro qilingan. Dvigatel uning yaratuvchisi sharafiga nomlangan.

STIRLING MOTORI: MASALNING Jismoniy tomoni

Stirling stol usti elektr stantsiyasining qanday ishlashini tushunish uchun tushunish kerak umumiy ma'lumot issiqlik dvigatellarining ishlash tamoyillari bo'yicha. Jismoniy jihatdan ishlash printsipi mexanik energiyadan foydalanishdan iborat bo'lib, u isitish vaqtida gazni kengaytirish va sovutish paytida keyingi siqilish natijasida olinadi. Amaliyot tamoyilini ko'rsatish uchun oddiy plastik shisha va ikkita idishga asoslangan misol keltirilishi mumkin, ulardan biri sovuq suv, ikkinchisi issiq.

Shishani ichiga tushirganda sovuq suv, uning harorati muz hosil bo'lish haroratiga yaqin bo'lgan, plastik idish ichidagi havo etarli darajada sovutilganda, uni to'xtatuvchi bilan yopish kerak. Bundan tashqari, shisha qaynoq suvga solinganida, bir muncha vaqt o'tgach, tiqin kuch bilan "otadi", chunki bu holat Issiq havoning ishi sovutish havosidan ko'p marta ko'pdir. Tajriba ko'p marta takrorlanganda natija o'zgarmaydi.

Stirling dvigateli yordamida yaratilgan birinchi mashinalar tajribada ko'rsatilgan jarayonni sodiqlik bilan takrorladi. Tabiiyki, mexanizm takomillashtirishni talab qildi, ya'ni sovutish paytida gaz yo'qotgan issiqlikning bir qismini keyingi isitish uchun ishlatish, isitishni tezlashtirish uchun issiqlikni gazga qaytarish imkonini beradi.

Ammo bu yangilikni qo'llash ham vaziyatni saqlab qola olmadi, chunki birinchi Stirlings kam quvvat chiqishi bilan katta hajmga ega edi. Kelajakda 250 ot kuchiga erishish uchun dizaynni modernizatsiya qilishga bir necha bor urinishlar qilingan. diametri 4,2 metr bo'lgan silindr mavjud bo'lganda, Stirling elektr stantsiyasining 183 kVt quvvatda ishlab chiqarilgan haqiqiy chiqish quvvati aslida atigi 73 kVt bo'lganiga olib keldi.

Barcha Stirling dvigatellari to'rtta asosiy va ikkita oraliq bosqichni o'z ichiga olgan Stirling tsikli printsipi asosida ishlaydi. Ularning asosiylari isitish, kengaytirish, sovutish va siqishdir. O'tish bosqichi sifatida, sovuq generatorga o'tish va o'tish isitish elementi. foydali ish, vosita tomonidan amalga oshiriladi, faqat isitish va sovutish qismlari o'rtasidagi harorat farqiga asoslanadi.

ZAMONAVIY STRILING KONFIGURASYONLARI

Zamonaviy muhandislik bunday dvigatellarning uchta asosiy turini ajratib turadi:

• alfa stirling, ularning farqi mustaqil tsilindrlarda joylashgan ikkita faol pistonda. Barcha uchta variantdan ushbu model eng yuqori quvvatga ega, isitiladigan pistonning eng yuqori haroratiga ega;
• bir qismi issiq, ikkinchisi sovuq bo'lgan bir silindrga asoslangan beta-stirling;
• gamma-stirling, bu pistonga qo'shimcha ravishda, shuningdek, joy o'zgartirishga ega.

Stirling elektr stantsiyasini ishlab chiqarish barcha ijobiy va salbiy tomonlarini hisobga oladigan dvigatel modelini tanlashga bog'liq bo'ladi. salbiy tomonlari shunga o'xshash loyiha.

AVZUVLARI VA KAMCHLARI

Ularga rahmat dizayn xususiyatlari Ushbu dvigatellar bir qator afzalliklarga ega, ammo ular kamchiliklardan xoli emas.

Stirlingning ish stoli elektr stantsiyasini do'konda sotib olish mumkin emas, lekin faqat bunday qurilmalarni mustaqil ravishda yig'adigan havaskorlardan oladi:

• ishlaydigan pistonni doimiy sovutish zarurati tufayli yuzaga keladigan katta o'lchamlar;
• foydalanish Yuqori bosim dvigatelning ishlashi va quvvatini yaxshilash uchun nima talab qilinadi;
• hosil bo'lgan issiqlik ishchi suyuqlikning o'ziga emas, balki issiqlik almashinuvi tizimi orqali o'tishi natijasida yuzaga keladigan issiqlik yo'qotilishi, ularning isishi samaradorlikning yo'qolishiga olib keladi;
• quvvatning keskin kamayishi benzinli dvigatellar uchun an'anaviy bo'lganlardan farq qiluvchi maxsus tamoyillarni qo'llashni talab qiladi.

Kamchiliklar bilan bir qatorda, Stirling bloklarida ishlaydigan elektr stantsiyalari shubhasiz afzalliklarga ega:

• har qanday turdagi yoqilg'i, chunki issiqlik energiyasidan foydalanadigan har qanday dvigatellar kabi, bu vosita har qanday muhitda harorat farqida ishlashga qodir;
• iqtisodiyot. Quyosh energiyasini qayta ishlash zarur bo'lganda, 30% yuqori samaradorlikni ta'minlagan holda, ushbu qurilmalar bug 'birliklarini mukammal almashtirishi mumkin;
• ekologik xavfsizlik. kVt quvvatga ega stol usti elektr stantsiyasi egzoz momentini yaratmagani uchun u shovqin yaratmaydi va atmosferaga chiqarmaydi. zararli moddalar. Oddiy issiqlik quvvat manbai sifatida ishlaydi va yoqilg'i deyarli butunlay yonib ketadi;
• konstruktiv soddalik. Uning ishi uchun Stirling talab qilmaydi qo'shimcha tafsilotlar yoki armatura. U boshlang'ichdan foydalanmasdan mustaqil ravishda boshlashga qodir;
• ish qobiliyatini oshirish resursi. Oddiyligi tufayli dvigatel yuz soatdan ortiq uzluksiz ishlashni ta'minlaydi.

STIRLING Dvigatel ILOVALARI

Stirling dvigateli ko'pincha issiqlik energiyasini konvertatsiya qilish uchun apparat talab qilinadigan holatlarda qo'llaniladi, bu oddiy, boshqa turdagi issiqlik birliklarining samaradorligi shunga o'xshash sharoitlarda sezilarli darajada past bo'ladi. Ko'pincha bunday birliklar oziq-ovqatda ishlatiladi nasos uskunalari, sovuq xonalar, suv osti kemalari, energiya saqlash batareyalari.

Stirling dvigatellaridan foydalanishning istiqbolli yo'nalishlaridan biri quyosh elektr stansiyalari, chunki bu birlik quyosh nuri energiyasini elektr energiyasiga aylantirish uchun muvaffaqiyatli ishlatilishi mumkin. Ushbu jarayonni amalga oshirish uchun dvigatel quyosh nurlarini to'playdigan oynaning diqqat markaziga joylashtiriladi, bu esa isitishni talab qiladigan hududning doimiy yoritilishini ta'minlaydi. Bu sizga quyosh energiyasini kichik maydonga qaratish imkonini beradi. Bu holda dvigatel uchun yoqilg'i geliy yoki vodorod hisoblanadi. nashr etilgan

Stirling dvigateli - bu issiqlik energiyasi bilan ishlay boshlagan dvigatelning bir turi. Bunday holda, energiya manbai mutlaqo ahamiyatsiz. Asosiysi, farq qilish harorat rejimi, bu holda bunday vosita ishlaydi. Endi biz Coca-Cola qutisidan qanday qilib past haroratli dvigatel modelini yaratishingiz mumkinligini tahlil qilamiz.

Materiallar va jihozlar

Endi biz uyda dvigatel yaratish uchun nima qilishimiz kerakligini tahlil qilamiz. Stirling uchun nimani olishimiz kerak:

• Havo shari.
• Uch quti kola.
• Maxsus terminallar, besh dona (5A uchun).
• Velosiped spikerlarini mahkamlash uchun nipellar (ikki narsa).
• Paxta jun.
• O'ttiz sm uzunlikdagi va 1 mm kesimdagi po'lat simli bir parcha.
• Katta po'latdan bir parcha yoki mis sim diametri 1,6 dan 2 mm gacha.
• Diametri yigirma mm (uzunligi bir sm) bo'lgan yog'och pin.
• Shisha qopqog'i (plastik).
• Simlarni ulash (o'ttiz sm).
• Maxsus elim.
• Vulkanizatsiyalangan kauchuk (taxminan 2 santimetr).
• Baliq ovlash liniyasi (uzunligi o'ttiz sm).
• Balanslash uchun bir nechta og'irliklar (masalan, nikel).
• CD (uch dona).
• Maxsus tugmalar.
• Yong'in qutisini yaratish uchun qalay quti.
• Issiqlikka chidamli silikon va suvni sovutish uchun qalay quti.

Yaratish jarayonining tavsifi

1-bosqich. Idishlarni tayyorlash.

Birinchidan, siz 2 ta bankani olib, ularning yuqori qismini kesib olishingiz kerak. Agar tepalar qaychi bilan kesilgan bo'lsa, hosil bo'lgan tirqishlar fayl bilan kesilishi kerak.

2-bosqich. Diafragma yasash.

Diafragma sifatida siz olishingiz mumkin havo shari, bu vulkanizatsiyalangan kauchuk bilan mustahkamlanishi kerak. To'pni kesib, kavanozga tortish kerak. Keyin markaziy qismi diafragma, maxsus kauchukning bir qismini yopishtiring. Yelim qotib qolgandan keyin, diafragmaning markazida biz simni o'rnatish uchun teshik ochamiz. Buning eng oson yo'li - yig'ilgunga qadar teshikda qoldirilishi mumkin bo'lgan maxsus tugma.

3-bosqich. Qopqoqdagi teshiklarni kesish va yaratish.

Qopqoqning devorlarida ikki mm bo'lgan ikkita teshik qilish kerak, ular tutqichlarning aylanish o'qini o'rnatish uchun kerak. Qopqoqning pastki qismida yana bir teshik qilish kerak, u orqali sim o'tadi, u joy almashtirgichga ulanadi.

Yoniq oxirgi qadam qopqog'ini kesib tashlash kerak. Bu joy o'zgartiruvchi sim qopqoqning chetlariga tushmasligi uchun amalga oshiriladi. Bunday ish uchun siz uy qaychi olishingiz mumkin.

4-bosqich. Burg'ulash.

Kavanozda rulmanlar uchun ikkita teshik ochishingiz kerak. Bizning holatlarimizda bu 3,5 mm matkap bilan amalga oshirildi.

5-bosqich. Ko'rish oynasini yasash.

Dvigatel korpusida maxsus oyna kesilishi kerak. Endi qurilmaning barcha tugunlari qanday ishlashini kuzatish mumkin bo'ladi.

6-bosqich. Terminalni o'zgartirish.

Terminallarni olish va ulardan plastik izolyatsiyani olib tashlash kerak. Keyin biz matkap olamiz va terminallarning chetlarida teshiklar qilamiz. Hammasi bo'lib uchta terminalni burg'ulash kerak. Ikki terminalni teshilmagan holda qoldiring.

7-bosqich. Leverajni yaratish.

Tutqichlarni ishlab chiqarish uchun material sifatida diametri atigi 1,88 mm bo'lgan mis sim olinadi. Trikotaj ignalarini qanday qilib aniq egish kerak, Internetga qarashga arziydi. Siz po'lat simni olishingiz mumkin, faqat mis sim bilan ishlash uchun qulayroqdir.

8-bosqich. podshipniklarni ishlab chiqarish.

Rulmanlarni tayyorlash uchun sizga ikkita velosiped nipel kerak bo'ladi. Teshikning diametrini tekshirish kerak. Muallif ularni 2 mm matkap bilan burg'uladi.

9-bosqich. Tutqichlar va podshipniklarni o'rnatish.

Tutqichlarni to'g'ridan-to'g'ri ko'rish oynasi orqali joylashtirish mumkin. Telning bir uchi uzun bo'lishi kerak, volan uning ustida yotadi. Rulmanlar mahkam o'rnatilgan bo'lishi kerak to'g'ri joylar. Agar orqa zarba bo'lsa, ular yopishtirilishi mumkin.

10-bosqich. Displeyni yasash.

Displey parlatish uchun po'lat jundan qilingan. Displey ishlab chiqarish uchun po'lat sim olinadi, uning ustiga ilgak yaratiladi, so'ngra ma'lum miqdordagi paxta momig'i simga o'raladi. O'zgartirish moslamasi bankda silliq harakatlanishi uchun bir xil o'lchamda bo'lishi kerak. Displeyning butun balandligi besh santimetrdan oshmasligi kerak.

Oxirida paxtaning bir tomonida jundan chiqmasligi uchun simdan spiral yasash kerak, ikkinchi tomondan esa simdan halqa yasaymiz. Keyin biz ushbu halqaga baliq ovlash chizig'ini bog'laymiz, u keyinchalik diafragmaning markaziy qismi orqali tortiladi. Vulkanizatsiyalangan kauchuk idishning o'rtasida bo'lishi kerak.

Qadam 11. Bosim tankini tayyorlash

Kavanozning pastki qismini ma'lum bir tarzda kesish kerak, shunda uning tagidan taxminan 2,5 sm qoladi. Displeyni diafragma bilan birga tankga o'tkazish kerak. Shundan so'ng, bu butun mexanizm qutining oxiriga o'tkaziladi. Diafragmani biroz tortish kerak. cho'kib ketmasligi uchun.

Keyin siz burg'ilanmagan terminalni olishingiz va u orqali baliq ovlash liniyasini o'tkazishingiz kerak. Tugun harakatlanmasligi uchun yopishtirilgan bo'lishi kerak. Tel yuqori sifatli yog 'bilan yog'langan bo'lishi kerak va shu bilan birga joy almashtirgich uning orqasida chiziqni osongina cho'zishi mumkinligiga ishonch hosil qiling.

12-bosqich. Surish tayoqchalarini yasash.

Ushbu maxsus havolalar diafragma va tutqichlarni bog'laydi. Bu o'n besh sm uzunlikdagi mis simdan qilingan.

13-bosqich. Volanni yaratish va o'rnatish

Volan ishlab chiqarish uchun biz uchta eski CDni olamiz. Markaz sifatida yog'och tayoqni oling. Volanni o'rnatgandan so'ng, krank mili tayog'ini egib oling, shunda volan endi cho'kmaydi.

Oxirgi bosqichda butun mexanizm to'liq yig'iladi.

Oxirgi qadam, olov qutisini yaratish

Shunday qilib, biz dvigatelni yaratishda oxirgi bosqichga yetdik.

Siz, albatta, Stirling dvigatellarining chiroyli zavod modellarini sotib olishingiz mumkin, masalan, bu kabi Xitoy onlayn do'koni. Biroq, ba'zida siz o'zingizni yaratmoqchisiz va hatto doğaçlama vositalardan ham biror narsa qilishni xohlaysiz. Bizning veb-saytimizda ushbu motorlarni ishlab chiqarishning bir nechta variantlari mavjud va ushbu nashrda to'liq o'qing oddiy variant uyda ishlab chiqarish.

Uni tayyorlash uchun sizga doğaçlama materiallar kerak bo'ladi: konserva qutisi, kichik bir bo'lak ko'pikli kauchuk, CD, ikkita murvat va qog'oz qisqichlari.

Ko'pikli kauchuk Stirling motorlarini ishlab chiqarishda ishlatiladigan eng keng tarqalgan materiallardan biridir. Undan dvigatelning o'rnini bosuvchi qurilma ishlab chiqariladi. Ko'pikli kauchukimizning bir qismidan biz doira kesib, uning diametrini ikki millimetrga kichikroq qilamiz. ichki diametri banklar va balandligi uning yarmidan bir oz ko'proq.

Qopqoqning o'rtasida biz teshik ochamiz, uning ichiga birlashtiruvchi novdani joylashtiramiz. Birlashtiruvchi novda silliq ishlashi uchun biz qog'oz qisqichidan spiral hosil qilamiz va uni qopqoqqa lehimlaymiz.

Biz ko'pikli kauchuk doirani o'rtada ko'pikli kauchukdan vint bilan teshamiz va uni yuqoridan va pastdan yuvish vositasi va gayka bilan qulflaymiz. Shundan so'ng, biz qog'oz qisqichni oldindan to'g'rilab, lehim bilan biriktiramiz.

Endi biz displeyni qopqoqda oldindan qilingan teshikka yopishtiramiz va qopqoq va kavanozni germetik tarzda lehimlaymiz. Biz qog'oz klipining oxirida kichik bir pastadir qilamiz va qopqoqda yana bir teshik ochamiz, lekin birinchisidan bir oz ko'proq.

Biz lehim yordamida qalaydan silindr yasaymiz.

Tayyor tsilindrni kavanozga lehim temir bilan biriktiramiz, shunda lehim joyida bo'shliqlar qolmaydi.

Biz qog'oz qisqichdan krank mili qilamiz. Tizza oralig'i 90 gradusda bajarilishi kerak. Balandligi bo'yicha tsilindrdan yuqori bo'ladigan tizza, boshqasidan 1-2 mm kattaroqdir.

Biz qog'oz qisqichlardan mil uchun tokchalar qilamiz. Membranani yaratish Buning uchun biz silindrga plastik plyonka qo'yamiz, uni bir oz ichkariga suramiz va silindrga ip bilan mahkamlaymiz.

Membranaga biriktirilishi kerak bo'lgan bog'lovchi novda qog'oz qisqichdan yasalgan va kauchuk bo'lagiga kiritilgan. Birlashtiruvchi novda uzunligi shunday amalga oshirilishi kerakki, milning pastki o'lik markazida membrana silindrga tortiladi va eng yuqori qismida, aksincha, u uzaytiriladi. Ikkinchi birlashtiruvchi novda xuddi shu tarzda tuzilgan.

Biz birlashtiruvchi novdani rezina bilan membranaga yopishtiramiz, ikkinchisini esa joy o'zgartirgichga biriktiramiz.

Biz oyoqlarni qog'oz qisqichlardan kavanozga lehim temir bilan biriktiramiz va volanni krankka biriktiramiz. Masalan, siz CD dan foydalanishingiz mumkin.

Uyda ishlab chiqarilgan Stirling dvigateli. Endi kavanoz ostiga issiqlik olib kelish qoladi - sham yoqing. Va bir necha soniyadan so'ng, volanga bir turtki bering.

Qanday qilib oddiy Stirling dvigatelini yasash mumkin (fotosuratlar va videolar bilan)

www.newphysicist.com

Keling, Stirling dvigatelini yarataylik.

Stirling dvigateli - bu issiqlik dvigateli bo'lib, u turli haroratlarda havo yoki boshqa gazni (ishchi suyuqlikni) davriy ravishda siqib, kengaytirib, issiqlik energiyasini aniq konversiyaga aylantiradi. mexanik ish. Aniqroq aytganda, Stirling dvigateli doimiy gazsimon ishlaydigan suyuqlikka ega bo'lgan yopiq tsiklli regenerativ issiqlik dvigatelidir.

Stirling dvigatellari bug 'dvigatellariga qaraganda samaraliroq va samaradorlik 50% ga yetishi mumkin. Ular, shuningdek, jimgina ishlashga qodir va deyarli har qanday issiqlik manbasidan foydalanishlari mumkin. Issiqlik energiyasi manbai Otto yoki dizel dvigatellari uchun bo'lgani kabi ichki yonish orqali emas, balki Stirling dvigatelidan tashqarida ishlab chiqariladi.

Stirling dvigatellari bilan mos keladi muqobil va qayta tiklanadigan energiya manbalari, chunki ning narxi sifatida ular muhimroq bo'lishi mumkin an'anaviy qarashlar yoqilg'i, shuningdek, neft zaxiralarining tugashi kabi muammolar nuqtai nazaridan va iqlimning o'zgarishi.

Ushbu loyihada biz sizga beramiz oddiy ko'rsatmalar juda oddiy yaratish dvigatel DIY Probirka va shprits yordamida aralashtirish .

Qanday qilib oddiy Stirling dvigatelini yasash mumkin - Video

Stirling dvigatelini yaratish uchun komponentlar va qadamlar

1. Qattiq yog'och yoki kontrplak bo'lagi

Bu sizning dvigatelingiz uchun asosdir. Shunday qilib, dvigatelning harakatlarini boshqarish uchun etarlicha qattiq bo'lishi kerak. Keyin rasmda ko'rsatilgandek uchta kichik teshik qiling. Bundan tashqari, kontrplak, yog'och va boshqalardan foydalanishingiz mumkin.

2. Marmar yoki shisha sharlar

Stirling dvigatelida bu to'plar ishlaydi muhim funksiya. Ushbu loyihada marmar probirkaning issiq tomonidan issiq havoni almashtiruvchi vazifasini bajaradi sovuq tomoni. Marmar joyidan chiqqanda issiq havo, u soviydi.

3. Tayoq va vintlardek

Naychalar va vintlar quvurni har qanday yo'nalishda hech qanday uzilishlarsiz erkin harakatlanish uchun qulay holatda ushlab turish uchun ishlatiladi.

4. Kauchuk qismlar

Silgi sotib oling va uni quyidagi shakllarga kesib tashlang. U trubkani ishonchli ushlab turish va uning mahkamligini saqlash uchun ishlatiladi. Naychaning og'zida hech qanday oqish bo'lmasligi kerak. Agar shunday bo'lsa, loyiha muvaffaqiyatli bo'lmaydi.

5. Shprits

Shprits eng muhim va harakatlanuvchi qismlardan biridir oddiy dvigatel Stirling. Piston bochka ichida erkin harakatlanishi uchun shpritsning ichki qismiga ozgina moy qo'shing. Probirka ichida havo kengayganida, u pistonni pastga itaradi. Natijada, shprits bochkasi yuqoriga ko'tariladi. Shu bilan birga, marmar trubaning issiq tomoniga qarab aylanadi va issiq havoni tashqariga chiqaradi va uning sovishiga olib keladi (hajmni pasaytiradi).

6. Probirka Probirka oddiy Stirling dvigatelining eng muhim va ishchi komponentidir. Probirka shishadan yasalgan ma'lum bir turi(masalan, borosilikat shisha) yuqori haroratga chidamli. Shuning uchun uni yuqori haroratga qizdirish mumkin.

Stirling dvigateli qanday ishlaydi?

Ba'zi odamlar Stirling dvigatellarini oddiy deb aytishadi. Agar bu to'g'ri bo'lsa, fizikaning ajoyib tenglamalari kabi (masalan, E = mc2), ular oddiy: ular yuzaki sodda, ammo siz ularni tushunmaguningizcha yanada boyroq, murakkabroq va potentsial juda chalkash. Menimcha, Stirling dvigatellarini murakkab deb o'ylash xavfsizroqdir: ko'plab juda yomon YouTube videolari ularni juda to'liq bo'lmagan va qoniqarsiz tarzda "tushuntirish" qanchalik oson ekanligini ko'rsatadi.

Menimcha, Stirling dvigatelini faqat uni qurish yoki uning ishlashini tashqaridan kuzatish bilan tushunib bo‘lmaydi: uning bosib o‘tadigan bosqichlari sikli, ichidagi gaz bilan nima sodir bo‘lishi va uning dvigateldan qanday farq qilishi haqida jiddiy o‘ylab ko‘rishingiz kerak. an'anaviy bug 'dvigatelida nima sodir bo'ladi.

Dvigatelning ishlashi uchun zarur bo'lgan narsa - gaz kamerasining issiq va sovuq qismlari o'rtasida harorat farqi mavjudligi. Faqat 4 °C harorat farqi bilan ishlay oladigan modellar qurilgan, garchi zavod motorlari bir necha yuz daraja farq bilan ishlaydi. Bu dvigatellar ichki yonuv dvigatelining eng samarali shakliga aylanishi mumkin.

Stirling dvigatellari va konsentrlangan quyosh energiyasi

Stirling dvigatellari issiqlik energiyasini generatorni harakatga keltiradigan harakatga aylantirishning aniq usulini ta'minlaydi. Eng keng tarqalgan tartib - markazda dvigatel bo'lishi parabolik oyna. Quyosh nurlarini dvigatelga qaratish uchun oyna trekerga o‘rnatiladi.

* Qabul qiluvchi sifatida Stirling dvigateli

Maktab kunlaringiz davomida siz qavariq linzalar bilan o'ynagan bo'lishingiz mumkin. Diqqat quyosh energiyasi Bir parcha qog'oz yoki gugurtni yoqib yuborganim uchun, to'g'rimi? Yangi texnologiyalar kundan-kunga rivojlanmoqda. Konsentrlangan quyosh issiqlik energiyasi hozirgi kunlarda tobora ko'proq e'tibor qaratmoqda.

Yuqorida propellant sifatida shisha boncuklardan va quvvat pistoni sifatida shisha shpritsdan foydalangan holda oddiy probirka motorining qisqa videosi.

Ushbu oddiy Stirling dvigateli ko'pgina maktab fan laboratoriyalarida mavjud bo'lgan va oddiy issiqlik dvigatelini namoyish qilish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan materiallardan qurilgan.

Har bir sikl diagrammasidagi bosim-hajmi

Jarayon 1 → 2 Quvurning issiq uchida ishlaydigan gazning kengayishi, issiqlik gazga o'tkaziladi va gaz kengayadi, hajmni oshiradi va shprits pistonini yuqoriga suradi.

Jarayon 2 → 3 Marmar quvurning issiq uchiga qarab harakatlanayotganda, gaz quvurning issiq uchidan sovuq uchiga majburlanadi va gaz harakatlanayotganda, u quvur devoriga issiqlik beradi.

Jarayon 3 → 4 Ishchi gazdan issiqlik chiqariladi va hajmi kamayadi, shprits pistoni pastga tushadi.

Jarayon 4 → 1 Tsiklni tugatadi. Ishchi gaz quvurning sovuq uchidan issiq uchiga o'tadi, chunki marmarlar uni siljitadi, u harakatlanayotganda quvur devoridan issiqlik oladi va shu bilan gazning bosimini oshiradi.