„Pasidaryk pats“ karšto maišymo variklis. Kuris Stirlingo variklis turi geriausią dizainą ir didžiausią efektyvumą? Stirlingo modifikacija „Gamma“

Žinoma, galite įsigyti gražių gamyklinių Stirling variklių modelių, tokių kaip šioje Kinijos internetinėje parduotuvėje. Tačiau kartais norisi susikurti pačiam ir pasidaryti daiktą net iš improvizuotų priemonių. Mūsų svetainėje jau yra keletas variantų, kaip gaminti šiuos variklius, o šiame leidinyje peržiūrėkite labai paprastą variantą, kaip pasigaminti šiuos variklius namuose.

Peržiūrėkite toliau pateiktas 3 „pasidaryk pats“ parinktis.

Dmitrijus Petrakovas pagal populiarų poreikį nufilmavo nuoseklias instrukcijas, kaip surinkti galingą Stirlingo variklį, atsižvelgiant į jo dydį ir sunaudotos šilumos kiekį. Šiame modelyje yra prieinama kiekvienam žiūrovui ir naudojama bendra medžiaga – kiekvienas gali jas gauti. Visus šiame vaizdo įraše pateiktus matmenis autorius atrinko remdamasis ilgamete tokio dizaino Stirlingų patirtimi ir šiuo konkrečiu atveju jie yra optimalūs.

Šiame modelyje yra prieinama kiekvienam žiūrovui ir naudojama bendra medžiaga, kurios dėka kiekvienas gali jas gauti. Visi šiame vaizdo įraše pateikti dydžiai buvo parinkti remiantis ilgamete tokio dizaino Stirlingų patirtimi ir šiuo konkrečiu atveju yra optimalūs.

Su jausmu, jausmu ir nuoseklumu.

Stirlingo variklis veikia su apkrova (vandens siurblys).

Vandens siurblys, surinktas kaip veikiantis prototipas, skirtas dirbti kartu su Stirlingo varikliais. Siurblio ypatumas slypi mažose energijos sąnaudose, reikalingos jo darbui atlikti: tokia konstrukcija išnaudoja tik nedidelę variklio dinaminio vidinio darbinio tūrio dalį, taigi iki minimumo paveikia jo veikimą.

Stirlingo variklis iš skardinės

Jam pagaminti po ranka prireiks medžiagų: skardinės konservų, nedidelio putplasčio gabalėlio, kompaktinio disko, dviejų varžtų ir sąvaržėlių.

Putplastis yra viena iš labiausiai paplitusių medžiagų, naudojamų Stirlingo variklių gamyboje. Iš jo pagamintas variklio stūmoklis. Iš putplasčio gabalo išpjauname apskritimą, jo skersmuo yra dviem milimetrais mažesnis už vidinį skardinės skersmenį, o aukštis yra šiek tiek didesnis nei pusė jo.

Dangtelio centre išgręžkite skylę, į kurią įkišame švaistiklį. Kad švaistiklis veiktų sklandžiai, iš sąvaržėlės padarome spiralę ir prilituojame prie dangtelio.

Porolono apskritimą per vidurį perveriame varžtu ir sustabdome poveržle iš viršaus ir iš apačios su poveržle ir veržle. Po to litavimo būdu pritvirtiname segtuką, prieš tai jį ištiesinę.

Dabar įkišame išstumtuvą į iš anksto padarytą skylę dangtelyje ir dangtelį bei stiklainį sandariai sujungiame lituodami. Sąvaržėlės pabaigoje padarome nedidelę kilpą, o dangtelyje išgręžiame kitą skylę, bet šiek tiek didesnę nei pirmoji.

Iš skardos gaminame cilindrą litavimo būdu.

Paruoštą cilindrą lituokliu pritvirtiname prie stiklainio, kad litavimo vietoje neliktų tarpų.

Alkūninį veleną gaminame iš sąvaržėlės. Atstumas tarp kelių turi būti 90 laipsnių. Kelias, kurio aukštis virš cilindro bus 1-2 mm aukštesnis už kitą.

Iš sąvaržėlių gaminame stelažus kotui. Membranos gamyba. Norėdami tai padaryti, ant cilindro uždėkite plastikinę plėvelę, šiek tiek pastumkite į vidų ir pritvirtinkite prie cilindro sriegiu.

Švaistiklis, kurį reikės pritvirtinti prie membranos, yra pagamintas iš sąvaržėlės ir įkišamas į gumos gabalėlį. Švaistiklio ilgis turi būti toks, kad apatiniame veleno negyvajame taške membrana būtų įtraukta į cilindrą, o aukščiausiai, atvirkščiai, ji būtų išplėsta. Lygiai taip pat sureguliuojame ir antrą švaistiklį.

Švaistiklį su guma priklijuojame prie membranos, o kitą pritvirtiname prie išstūmiklio.

Lituokliu pritvirtiname sąvaržėlės kojeles prie stiklainio, o smagratį pritvirtiname prie švaistiklio. Pavyzdžiui, galite naudoti kompaktinį diską.

Stirlingo variklis gaminamas namuose. Dabar belieka parnešti šilumą po stiklainiu – uždegti žvakę. Ir po kelių sekundžių paspausk smagratį.

Kaip sukurti paprastą Stirlingo variklį (su nuotraukomis ir vaizdo įrašais)

www.newphysicist.com

Pagaminkime Stirlingo variklį.

Stirlingo variklis yra šilumos variklis, kuris veikia cikliškai suspaudžiant ir plečiant orą ar kitas dujas (darbinį skystį) esant skirtingoms temperatūroms, kad šiluminė energija būtų švariai paverčiama mechaniniu darbu. Tiksliau sakant, Stirlingo variklis yra uždaro ciklo šilumos rekuperacinis variklis su nuolatiniu dujiniu darbiniu skysčiu.

Stirlingo varikliai yra efektyvesni nei garo varikliai ir gali pasiekti 50 % efektyvumo. Jie taip pat gali veikti tyliai ir gali naudoti beveik bet kokį šilumos šaltinį. Šilumos šaltinis generuojamas ne Stirlingo variklyje, o ne vidaus degimo būdu, kaip yra Otto ar dyzelinio ciklo varikliuose.

Stirlingo varikliai yra suderinami su alternatyvių ir atsinaujinančių energijos šaltinių, nuo jie gali tapti reikšmingesni kylant įprastinio kuro kainoms, taip pat atsižvelgiant į tokias problemas kaip naftos atsargų išeikvojimas ir klimato kaita.

Šiame projekte pateiksime paprastas instrukcijas, kaip sukurti labai paprastą variklis DIY Maišymas naudojant mėgintuvėlį ir švirkštą .

Kaip pasidaryti paprastą Stirlingo variklį – vaizdo įrašas

Komponentai ir žingsniai Stirlingo varikliui gaminti

1. Kietmedžio arba faneros gabalas

Tai yra jūsų variklio pagrindas. Taigi, jis turi būti pakankamai standus, kad galėtų susidoroti su variklio judesiais. Tada padarykite tris mažas skylutes, kaip parodyta paveikslėlyje. Taip pat galite naudoti fanerą, medieną ir kt.

2. Marmuro arba stiklo karoliukai

Stirlingo variklyje šie rutuliai atlieka svarbią funkciją. Šiame projekte marmuras veikia kaip karšto oro šalinimo priemonė iš šiltosios mėgintuvėlio pusės į šaltąją. Kai marmuras išstumia karštą orą, jis atvėsta.

3. Lazdelės ir varžtai

Smeigtukai ir varžtai naudojami patogioje padėtyje laikyti vamzdį, kad jis laisvai judėtų bet kuria kryptimi be jokių trukdžių.

4. Gumos gabaliukai

Įsigykite trintuką ir supjaustykite jį tokiomis formomis. Jis naudojamas vamzdeliui tvirtai laikyti ir sandariai laikyti. Vamzdžio angoje neturėtų būti nuotėkio. Jei taip, projektas nebus sėkmingas.

5. Švirkštas

Švirkštas yra viena iš svarbiausių ir judančių paprasto Stirlingo variklio dalių. Į švirkšto vidų įpilkite šiek tiek tepalo, kad stūmoklis galėtų laisvai judėti cilindro viduje. Kai oras plečiasi vamzdžio viduje, jis stumia stūmoklį žemyn. Dėl to švirkšto cilindras juda aukštyn. Tuo pačiu metu marmuras rieda link karštosios vamzdžio pusės ir išstumia karštą orą ir atvėsina (sumažina tūrį).

6. Mėgintuvėlis Mėgintuvėlis yra svarbiausias ir veikiantis paprasto Stirlingo variklio komponentas. Vamzdis pagamintas iš tam tikro tipo stiklo (pavyzdžiui, borosilikatinio stiklo), kuris yra labai atsparus karščiui. Taigi jis gali būti šildomas iki aukštos temperatūros.

Kaip veikia Stirlingo variklis?

Kai kurie žmonės sako, kad Stirlingo varikliai yra paprasti. Jei tai tiesa, tada, kaip ir didžiosios fizikos lygtys (pvz., E = mc2), jos yra paprastos: iš pažiūros jos yra paprastos, bet turtingesnės, sudėtingesnės ir galbūt labai painios, kol jų nesuvokiate. Manau, kad Stirlingo variklius saugiau laikyti sudėtingais: daugelis labai blogų „YouTube“ vaizdo įrašų rodo, kaip lengva juos „paaiškinti“ labai neišsamiai ir nepatenkinamai.

Mano nuomone, Stirlingo variklio negalima suprasti tiesiog jį sukūrus arba stebint, kaip jis veikia iš išorės: reikia rimtai pagalvoti apie jo veiksmų ciklą, kas vyksta su dujomis viduje ir kuo jos skiriasi nuo atsitinka įprastoje garo mašinoje.

Viskas, ko reikia, kad variklis veiktų, yra temperatūros skirtumas tarp karštų ir šaltų dujų kameros dalių. Sukurti modeliai, galintys veikti tik esant 4 °C temperatūrų skirtumui, nors gamykliniai varikliai greičiausiai veiks su kelių šimtų laipsnių skirtumu. Šie varikliai gali būti efektyviausia vidaus degimo variklio forma.

Stirlingo varikliai ir koncentruota saulės energija

Stirlingo varikliai yra puikus būdas šiluminę energiją paversti judesiu, kuris gali maitinti generatorių. Labiausiai paplitęs išdėstymas yra su varikliu parabolinio veidrodžio centre. Veidrodis bus sumontuotas ant sekimo įrenginio, kad saulės spinduliai būtų nukreipti į variklį.

* Stirlingo variklis kaip imtuvas

Galbūt vidurinės mokyklos laikais žaidėte su išgaubtais lęšiais. Sukoncentruoti saulės energiją popieriaus lapui ar degtukui sudeginti, ar aš teisus? Naujos technologijos tobulėja kiekvieną dieną. Koncentruota saulės šiluminė energija šiais laikais sulaukia vis daugiau dėmesio.

Aukščiau pateiktas trumpas vaizdo įrašas apie paprastą mėgintuvėlio variklį, naudojantį stiklo karoliukus kaip išstūmiklį ir stiklinį švirkštą kaip galios stūmoklį.

Šis paprastas Stirlingo variklis buvo pagamintas iš medžiagų, kurios yra prieinamos daugumoje mokyklų mokslo laboratorijose ir gali būti naudojamos pademonstruoti paprastą šilumos variklį.

Slėgio ir tūrio diagrama per ciklą

1 procesas → 2 Darbinių dujų išsiplėtimas karštame vamzdelio gale, šiluma perduodama dujoms ir dujos plečiasi, padidindamos tūrį ir stumdamos švirkšto stūmoklį aukštyn.

2 procesas → 3 Kai marmuras juda karšto mėgintuvėlio galo link, dujos iš karšto mėgintuvėlio galo išstumiamos į šaltąjį galą, o dujoms judant išskiria šilumą į mėgintuvėlio sienelę. mėgintuvėlis.

Procesas 3 → 4 Iš darbinių dujų pašalinama šiluma ir tūris sumažėja, švirkšto stūmoklis juda žemyn.

4 procesas → 1 Baigiamas ciklas. Darbinės dujos juda iš šalto vamzdžio galo į karštąjį galą, kai marmuriniai rutuliukai jį išstumia, slinkdamos šilumą iš vamzdžio sienelės, taip padidindamos dujų slėgį.

Išstumtos kitų tipų elektrinės, tačiau darbai, kuriais siekiama atsisakyti šių blokų, rodo, kad netrukus pasikeis vadovaujančiose pozicijose.

Nuo pat technikos pažangos pradžios, kai tik buvo pradėti naudoti varikliai, deginantys viduje, jų pranašumas nebuvo akivaizdus. Garo variklis, kaip konkurentas, turi daug privalumų: kartu su traukos parametrais yra tylus, visaėdis, lengvai valdomas ir konfigūruojamas. Tačiau lengvumas, patikimumas ir ekonomiškumas leido vidaus degimo varikliui perimti garą.

Šiandien ekologijos, ekonomiškumo ir saugos klausimai yra svarbiausi. Tai verčia inžinierius mesti savo energiją serijiniams blokams, maitinamiems atsinaujinančio kuro. 16-aisiais XIX amžiaus metais Robertas Stirlingas užregistravo išorinį šilumos variklį. Inžinieriai mano, kad šis įrenginys gali pakeisti šiuolaikinį lyderį. Stirlingo variklis sujungia efektyvumą, patikimumą, veikia tyliai, bet kokiu kuru, todėl gaminys yra automobilių rinkos žaidėjas.

Robertas Stirlingas (1790–1878):

Stirlingo variklio istorija

Iš pradžių gamykla buvo skirta pakeisti garu varomą mašiną. Slėgiui viršijus leistinas normas, sprogo garo mašinų katilai. Šiuo požiūriu Stirling yra daug saugesnis, jis veikia naudojant temperatūros skirtumus.

Stirlingo variklio veikimo principas yra alternatyvus šilumos tiekimas arba pašalinimas iš medžiagos, su kuria atliekamas darbas. Pati medžiaga yra uždarame tūryje. Darbinės medžiagos vaidmenį atlieka dujos arba skysčiai. Yra medžiagų, kurios atlieka dviejų komponentų vaidmenį, dujos paverčiamos skysčiu ir atvirkščiai. Skysčio stūmoklinis Stirlingo variklis turi: mažų matmenų, galingas, sukuria didelį slėgį.

Dujų tūrio sumažėjimą ir padidėjimą atitinkamai aušinant ar kaitinant patvirtina termodinamikos dėsnis, pagal kurį visi komponentai: įkaitimo laipsnis, medžiagos užimamos erdvės kiekis, ploto vienetą veikianti jėga. , yra susiję ir apibūdinami pagal formulę:

P * V = n * R * T

• P – dujų poveikio variklyje jėga, tenkanti ploto vienetui;
• V – variklio skyriuje esančių dujų kiekybinė vertė;
• n – molinis dujų kiekis variklyje;
• R yra dujų konstanta;
• T yra dujų šildymo laipsnis variklyje K,

Stirlingo variklio modelis:

Dėl įrenginių nepretenzingumo varikliai skirstomi į: kietąjį kurą, skystąjį kurą, saulės energiją, cheminę reakciją ir kitus šildymo tipus.

Ciklas

Stirlingo išorinio degimo variklis naudoja to paties pavadinimo reiškinių derinį. Vykdomo veiksmo mechanizme poveikis yra didelis. Dėl šios priežasties galima suprojektuoti variklį, pasižymintį geromis eksploatacinėmis savybėmis normalių matmenų ribose.

Reikėtų nepamiršti, kad mechanizmo konstrukcija numato šildytuvą, šaldytuvą ir regeneratorių, įrenginį, skirtą šilumos pašalinimui iš medžiagos ir šilumai grąžinti tinkamu laiku.

Idealus Stirlingo ciklas (temperatūros ir tūrio diagrama):

Idealūs žiediniai reiškiniai:

• 1-2 Pastovios temperatūros medžiagos linijinių matmenų pokytis;
• 2-3 Šilumos pašalinimas iš medžiagos į šilumokaitį, medžiagos nuolatos užimama erdvė;
• 3-4 Priverstinis medžiagos užimamos erdvės sumažinimas, temperatūra pastovi, šiluma pašalinama į aušintuvą;
• 4-1 Priverstinis medžiagos temperatūros padidėjimas, užimama erdvė pastovi, šiluma tiekiama iš šilumokaičio.

Idealus Stirlingo ciklas (slėgio ir tūrio diagrama):

Pagal medžiagos apskaičiavimą (mol):

Šilumos įvadas:

Šiluma, kurią gauna aušintuvas:

Šilumokaitis gauna šilumą (2-3 procesas), šilumokaitis išskiria šilumą (4-1 procesas):

R - Universali dujų konstanta;

СV - idealių dujų gebėjimas išlaikyti šilumą esant pastoviam užimtos vietos kiekiui.

Dėl regeneratoriaus naudojimo dalis šilumos lieka, kaip mechanizmo energija, kuri nesikeičia praeinant žiediniams reiškiniams. Šaldytuvas gauna mažiau šilumos, todėl šilumokaitis taupo šilumą iš šildytuvo. Tai padidina įrengimo efektyvumą.

Žiedinio reiškinio efektyvumas:

ɳ =

Pastebėtina, kad be šilumokaičio Stirlingo procesų rinkinys yra įmanomas, tačiau jo efektyvumas bus daug mažesnis. Perdavus procesų rinkinį atgal, pateikiamas aušinimo mechanizmo aprašymas. Šiuo atveju būtina sąlyga yra regeneratoriaus buvimas, nes praeinant (3-2) neįmanoma šildyti medžiagos iš aušintuvo, kurio temperatūra yra daug žemesnė. Taip pat negalima šilumos atiduoti šildytuvui (1-4), kurio temperatūra aukštesnė.

Kaip veikia variklis

Norėdami suprasti, kaip veikia Stirlingo variklis, suprasime įrenginio reiškinių struktūrą ir dažnį. Mechanizmas paverčia šilumą, gaunamą iš šildytuvo išorėje, į kūną veikiančią jėgą. Visas procesas vyksta dėl temperatūros skirtumo darbinėje medžiagoje, kuri yra uždaroje grandinėje.

Mechanizmo veikimo principas pagrįstas plėtimu dėl šilumos. Prieš pat išsiplėtimą medžiaga uždaroje kilpoje įkaista. Atitinkamai, prieš suspaudžiant, medžiaga atšaldoma. Pats cilindras (1) apvyniotas vandens apvalkalu (3), šiluma tiekiama į dugną. Darbą atliekantis stūmoklis (4) įdedamas į movą ir užsandarinamas žiedais. Tarp stūmoklio ir dugno yra poslinkio mechanizmas (2), kuris turi didelius tarpus ir laisvai juda. Medžiaga uždaroje kilpoje juda per kameros tūrį dėl išstūmiklio. Medžiagos judėjimas ribojamas dviem kryptimis: stūmoklio apačioje, cilindro apačioje. Stūmoklio judėjimą užtikrina strypas (5), kuris praeina per stūmoklį ir veikia ekscentriku su 90 ° uždelsimu, palyginti su stūmoklio pavara.

• „A“ padėtis:

Stūmoklis yra žemiausioje padėtyje, medžiaga aušinama sienelėmis.

• „B“ padėtis:

Išstūmiklis užima viršutinę padėtį, juda, perduoda medžiagą per galines plyšius į apačią ir atvėsina. Stūmoklis stovi.

• „C“ padėtis:

Medžiaga gauna šilumą, veikiant šilumai, jos tūris padidėja ir stūmokliu aukštyn pakelia plėtiklį. Atliekamas darbas, po kurio išstūmiklis nusileidžia į dugną, išstumdamas medžiagą ir atvėsdamas.

• Padėtis "D":

Stūmoklis nusileidžia žemyn, suspaudžia atvėsusią medžiagą, atliekamas naudingas darbas. Smagratis tarnauja kaip energijos akumuliatorius konstrukcijoje.

Nagrinėjamas modelis yra be regeneratoriaus, todėl mechanizmo efektyvumas nėra didelis. Medžiagos šiluma po darbo pašalinama į aušinimo skystį naudojant sienas. Temperatūra nespėja nukristi reikiamu kiekiu, todėl pailgėja aušinimo laikas, maži variklio sūkiai.

Variklių tipai

Struktūriškai yra keletas variantų, naudojant Stirlingo principą, pagrindiniai tipai yra šie:

Konstrukcijoje naudojami du skirtingi stūmokliai, išdėstyti skirtingose ​​grandinėse. Pirmasis kontūras naudojamas šildymui, antrasis - vėsinimui. Atitinkamai, kiekvienas stūmoklis turi savo regeneratorių (karštą ir šaltą). Įrenginys turi gerą galios ir tūrio santykį. Trūkumas yra tas, kad karšto regeneratoriaus temperatūra sukuria projektavimo sunkumų.

• Β-Stirlingo variklis:

Konstrukcijoje naudojama viena uždara kilpa, kurios galuose yra skirtingos temperatūros (šaltas, karštas). Stūmoklis su stūmokliu yra ertmėje. Išstumtuvas padalija erdvę į karštą ir šaltą zonas. Šalčio ir šilumos mainai vyksta pumpuojant medžiagą per šilumokaitį. Struktūriškai šilumokaitis gaminamas dviem versijomis: išorinis, kartu su išstumtuvu.

• γ-Stirlingo variklis:

Stūmoklinis mechanizmas suteikia galimybę naudoti dvi uždaras grandines: šaltą ir su išstumtuvu. Galia pašalinama iš šalto stūmoklio. Stūmoklis su stūmokliu iš vienos pusės yra karštas, o iš kitos - šaltas. Šilumokaitis yra konstrukcijos viduje ir išorėje.

Kai kurios elektrinės nėra panašios į pagrindinius variklių tipus:

• Rotorinis Stirlingo variklis.

Struktūriškai išradimas su dviem rotoriais ant veleno. Detalė atlieka sukamuosius judesius uždaroje cilindrinėje erdvėje. Buvo nustatytas sinergetiškas požiūris į ciklo įgyvendinimą. Korpuse yra radialiniai plyšiai. Tam tikro profilio peiliukai įkišti į griovelius. Plokštės dedamos ant rotoriaus ir gali judėti išilgai ašies, kai mechanizmas sukasi. Visos detalės sukuria besikeičiančius tūrius su jose vykstančiais reiškiniais. Įvairių rotorių tūriai sujungiami kanalais. Kanalų išdėstymas vienas kito atžvilgiu pasislenka 90 °. Rotorių poslinkis vienas kito atžvilgiu yra 180 °.

• Termoakustinis Stirlingo variklis.

Procesams valdyti variklis naudoja akustinį rezonansą. Principas pagrįstas medžiagos judėjimu tarp karštos ir šaltos ertmės. Grandinė sumažina judančių dalių skaičių, sunkumus pašalinant gaunamą galią ir palaikant rezonansą. Konstrukcija susijusi su laisvo variklio stūmoklio tipu.

„Pasidaryk pats“ Stirlingo variklis

Šiandien gana dažnai internetinėje parduotuvėje galite rasti suvenyrų, pagamintų atitinkamo variklio pavidalu. Struktūriškai ir technologiškai mechanizmai gana paprasti, jei pageidaujama, Stirlingo variklį galima nesunkiai sukonstruoti savo rankomis iš improvizuotų priemonių. Internete galima rasti daug medžiagos: vaizdo įrašų, brėžinių, skaičiavimų ir kitos informacijos šia tema.

Žemos temperatūros Stirlingo variklis:

• Apsvarstykite paprasčiausią bangų variklį, kuriam reikia skardinės, minkštų poliuretano putų, disko, varžtų ir sąvaržėlių. Visas šias medžiagas lengva rasti namuose, belieka atlikti šiuos veiksmus:
• Paimkite minkštą poliuretano putą ir nupjaukite dviem milimetrais mažesnį nei vidinis skardinės skersmuo apskritimas. Putplastis yra dviem milimetrais daugiau nei pusė skardinės aukščio. Putų guma atlieka variklio išstūmėjo vaidmenį;
• Paimkite stiklainio dangtelį, viduryje padarykite dviejų milimetrų skersmens skylutę. Prie skylės prilituokite tuščiavidurį strypą, kuris veiks kaip variklio švaistiklio kreiptuvas;
• Paimkite iš putplasčio išpjautą apskritimą, į apskritimo vidurį įsukite varžtą ir užfiksuokite iš abiejų pusių. Lituokite iš anksto ištiesintą sąvaržėlę prie poveržlės;
• Išgręžkite skylę dviejų centimetrų atstumu nuo centro, trijų milimetrų skersmens, perkiškite išstūmiklį per centrinę dangtelio angą, prilituokite dangtelį prie stiklainio;
• Iš skardos pagaminkite nedidelį pusantro centimetro skersmens cilindrą, prilituokite jį prie skardinės dangčio taip, kad šoninė dangtelio anga būtų aiškiai centre variklio cilindro viduje;
• Padarykite variklio alkūninį veleną iš sąvaržėlės. Skaičiavimas atliekamas taip, kad tarpas tarp kelių būtų 90 °;
• Padarykite variklio alkūninio veleno stovą. Padarykite elastingą membraną iš plastikinės plėvelės, uždėkite plėvelę ant cilindro, stumkite, pritvirtinkite;

• Patys pasidarykite švaistiklį varikliui, vieną ištiesinto gaminio galą sulenkite apskritimo forma, kitą galą įkiškite į trintuko gabalėlį. Ilgis reguliuojamas taip, kad žemiausiame koto taške membrana būtų atitraukta, aukščiausiame – kiek įmanoma pailginta. Taip pat sureguliuokite kitą švaistiklį;
• Priklijuokite variklio švaistiklį su guminiu antgaliu prie membranos. Pritvirtinkite švaistiklį be guminio antgalio prie išstūmiklio;
• Nustumkite smagratį nuo disko ant variklio alkūninio mechanizmo. Pritvirtinkite kojeles prie stiklainio, kad nelaikytumėte gaminio rankose. Kojelių aukštis leidžia po stiklainiu pastatyti žvakę.

Kai Stirlingo variklį buvo galima pasigaminti namuose, variklis užvedamas. Norėdami tai padaryti, po stiklainiu padėkite uždegtą žvakę, o stiklainiui atšilus, pastumkite smagratį.

Apsvarstytas montavimo variantas gali būti greitai surinktas namuose, kaip vaizdinė priemonė. Jei užsibrėžėte tikslą ir norą Stirlingo variklį padaryti kuo arčiau gamyklos analogų, visų dalių brėžiniai yra laisvai prieinami. Žingsnis po žingsnio kiekvieno mazgo vykdymas sukurs darbinį išdėstymą, kuris nėra blogesnis nei komercinės versijos.

Privalumai

Stirlingo variklis turi šiuos privalumus:

• Kad variklis veiktų, reikalingas temperatūrų skirtumas, dėl kurio kuro šildymas nėra svarbus;
• Nereikia naudoti priedų ir pagalbinės įrangos, variklio konstrukcija paprasta ir patikima;
• Variklio resursas dėl konstrukcijos ypatumų yra 100 000 darbo valandų;
• Variklio veikimas nesukelia pašalinio triukšmo, nes nėra detonacijos;
• Variklio veikimo procesas nėra lydimas atliekų medžiagų išsiskyrimo;
• Variklio veikimą lydi minimali vibracija;
• Gamyklos cilindruose vykstantys procesai yra nekenksmingi aplinkai. Naudojant tinkamą šilumos šaltinį variklis išliks „švarus“.

trūkumai

Stirlingo variklio trūkumai yra šie:

• Sunku sukurti serijinę gamybą, nes varikliui struktūriškai reikia naudoti daug medžiagų;
• Didelis variklio svoris ir dideli matmenys, nes efektyviam aušinimui turi būti naudojamas didelis radiatorius;
• Siekiant padidinti efektyvumą, variklis sustiprinamas naudojant sudėtingas medžiagas (vandenilis, helis) kaip darbinį skystį, todėl įrenginio veikimas yra pavojingas;
• Plieno lydinių atsparumas aukštai temperatūrai ir jų šilumos laidumas apsunkina variklio gamybos procesą. Dideli šilumos nuostoliai šilumokaityje mažina įrenginio efektyvumą, o naudojant specifines medžiagas variklio gamyba brangsta;
• Norint sureguliuoti ir perjungti variklį iš režimo į režimą, būtina naudoti specialius valdymo įtaisus.

Naudojimas

Stirlingo variklis rado savo nišą ir yra aktyviai naudojamas ten, kur matmenys ir visaėdis yra svarbus kriterijus:

• Stirlingo variklis-elektros generatorius.

Šilumos pavertimo elektros energija mechanizmas. Dažnai yra produktų, naudojamų kaip nešiojamieji turizmo generatoriai, saulės energijos įrenginiai.

• Variklis kaip siurblys (elektrinis).

Variklis naudojamas montuoti į šildymo sistemos grandinę, taupant elektros energiją.

• Variklis yra kaip siurblys (šildytuvas).

Šalyse, kuriose yra šiltas klimatas, variklis naudojamas kaip patalpų šildytuvas.

Povandeninio laivo Stirlingo variklis:

• Variklis kaip siurblys (aušintuvas).

Beveik visuose savo konstrukcijos šaldytuvuose naudojami šilumos siurbliai, sumontavus Stirlingo variklį taupomi ištekliai.

• Variklis yra tarsi siurblys, generuojantis itin žemus šilumos santykius.

Prietaisas naudojamas kaip šaldytuvas. Norėdami tai padaryti, procesas pradedamas priešinga kryptimi. Agregatai skystina dujas, aušina matavimo elementus preciziniuose mechanizmuose.

• Povandeninis variklis.

Povandeniniai laivai Švedijoje ir Japonijoje yra varomi varikliu.

Stirlingo variklis kaip saulės elektrinė:

• Variklis yra tarsi energijos akumuliatorius.

Tokiuose įrenginiuose esantis kuras, išlydyta druska ir variklis naudojami kaip energijos šaltinis. Variklis lenkia cheminius elementus energijos kaupime.

• Saulės variklis.

Saulės energijos pavertimas elektra. Šiuo atveju medžiaga yra vandenilis arba helis. Variklis dedamas į maksimalios saulės energijos koncentracijos židinį, kurį sukuria parabolinė antena.

„Stirlingo“ variklio veikimo paaiškinimas.

Pradedame nuo smagračio žymėjimo.

Šešios skylės nepavyko. Pasirodo negražu.Skylutės mažos, o korpusas tarp jų plonas.

Vienam alkūninio veleno atsvarus pagaląstame. Guoliai įspaudžiami. Po to guoliai išspaudžiami ir jų vietoje nupjaunamas sriegis ant M3.

Aš frezavau, bet galite naudoti ir dildę.

Tai yra švaistiklio dalis. Likusi dalis yra lituojama PSR.

Darbas perbraukiant sandarinimo poveržlę.

Stirlingo lovos gręžimas. Skylė, jungianti išstumtuvą su pagalbiniu cilindru. Grąžtas 4,8 sriegiui, skirtas M6. Tada jis turi būti nutildytas.

Darbinio cilindro įdėklo gręžimas, presavimui.

M4 sriegio gręžimas.

Kaip tai buvo padaryta.

Matmenys pateikti atsižvelgiant į konvertuotą.Pagamintos dvi poros cilindrų-stūmoklių, po 10mm. ir 15 mm. Abu buvo išbandyti, jei cilindras nustatytas į 15 mm. tada stūmoklio eiga bus 11-12 mm. ir neveikia. Bet 10 mm. su 24 mm eiga. teisingai.

Švaistiklio išmatavimai Prie jų prilituota žalvario viela Ф3mm.

Švaistiklio tvirtinimas Nepavyko guolio parinktis. Priveržus švaistiklį, guolis deformuojasi ir sukuria papildomą trintį. Vietoj guolio padariau Al. įvorė su varžtu.

Kai kurių dalių dydžiai.

Kai kurie matmenys yra ant smagračio.

Kai kurie dydžiai yra pritvirtinti prie veleno ir šarnyro.

Tarp aušintuvo ir ugnies kameros uždėkite asbesto tarpiklį 2–3 mm atstumu. Po abi dalis priveržiančiais varžtais patartina dėti paronitines tarpines ar ką nors, kas mažiau praleidžia šilumą.

Išstumiant stylingo šerdį, jis turi būti lengvas ir nepakankamai laidus šilumai. Atsargos paimtos iš to paties seno standžiojo disko. Tai vienas iš linijinio variklio kreipiamųjų bėgių, labai tinkamas, grūdintas, chromuotas. Norėdami nukirpti siūlą, vidurį apvyniokite sumirkytu skudurėliu, o galus pakaitinkite iki raudonumo.

Švaistiklis su darbiniu cilindru. Visas ilgis 108 mm. Iš jų 32mm yra stūmoklis, kurio skersmuo 10mm. Stūmoklis turi eiti į cilindrą lengvai, be pastebimų įbrėžimų.Norėdami patikrinti, sandariai uždarykite pirštu iš apačios, o stūmoklį įkiškite iš viršaus, jį reikia labai atleisti. lėtai žemyn.

Planavau tai padaryti, bet pakeitiau procesą. Siekdami išsiaiškinti darbinio cilindro eigą, stumdiklį perkeliame į šaldymo kamerą, o darbinis cilindras ištraukiamas 25 mm. Šildome ugnies kamerą. Atsargiai pakišame liniuotę po veikiančiu švaistikliu ir prisimename duomenis. Staigiai stumiame išstumtuvą, o kiek judės darbinis cilindras, tai jo eiga.Šis dydis vaidina labai svarbų vaidmenį.

Darbinio cilindro vaizdas. Švaistiklio ilgis 83 mm. Eiga 24mm.Ratas prie veleno tvirtinamas M4 varžtu. Nuotraukoje matyti jo galva. Ir tokiu būdu pritvirtinamas ir stumdomasis švaistiklio atsvaras.

Stūmoklio švaistiklio vaizdas.Bendras ilgis su poslinkiu 214mm. Alkūninio veleno ilgis 75 mm. Eiga 24mm. Atkreipkite dėmesį į smagračio U formos griovelį.Darytas galios paėmimui.Buvo arba generatorius arba per maišelį prie aušintuvo ventiliatoriaus.Smagračio pilono matmenys 68x25x15. Viršutinė dalis frezuota iš vienos pusės iki 7mm gylio.Ir ilgis 32mm.Guolio centras apačioje 55mm. Jis tvirtinamas iš apačios dviem varžtais ant M4.Atstumas tarp pilonų centrų 126mm.

Vaizdas į degimo kamerą ir aušintuvą.Variklio korpusas įspaustas į piloną.Pilono išmatavimai 47x25x15,yra 12mm įduba.Tvirtinama prie lentos dugno dviem varžtais ant M4.

Lempa 40mm. skersmuo, aukštis 35 mm. Įgilinta į veleną 8 mm. Apačioje, centre, M4 veržlė yra lituojama ir pritvirtinama varžtu iš apačios.

Paruoštas vaizdas. Pagrindas ąžuolas 300x150x15mm.

Vardo lentelė.

Ilgai ieškojau darbo schemos. Radau, bet tai visada buvo susiję su tuo, kad buvo problemų su įranga arba su medžiagomis, nusprendžiau padaryti kaip arbaletą. Peržiūrėjus daugybę variantų ir pasidomėjus, ką turiu sandėlyje ir ką galiu padaryti pats ant savo įrangos.Matmenys kuriuos iš karto supratau, kai buvo surinktas įrenginys, nepatiko.Pasirodė per platus . Teko sutrumpinti cilindro lovą. Ir smagratį uždėti ant vieno guolio (ant vieno pilono).Medžiagos smagratis,svararatis,atsvaras,sandarinimo poveržlė,lempa ir darbinis cilindras bronza.Pylonai,darbinis stūmoklis,cilindro guolis,aušintuvas ir poveržlė su sriegiu iš šilumos kameros aliuminio.Smagratis velenas ir stumdomasis strypas plieninis Ugnies kameros nerūdijantis plienas. Ir aš jį parodžiau, jūs turite nuspręsti.

Buvo vakaras, nebuvo ką veikti 🙂 o vaikai jau seniai prašė paaiškinti kaip veikia variklis, nusprendžiau ant modelio paaiškinti.

Dvi skardinės, du vakarai po dvi valandas, o dabar Stirlingo variklio modelis paruoštas

Trumpai tariant, toliau pateiktame paveikslėlyje paaiškinama, kaip veikia variklis:

Žemos temperatūros Stirlingo variklio veikimo principas

1 Tuščia

Geriau naudoti šprotų skardinę, kuri atsidaro patraukiant už liežuvio, nes Tada turėsime iš naujo užsandarinti dangtį ir mums reikia tolygiai supjaustyti.

2) Išstumtuvas buvo pagamintas iš putplasčio gumos gabalo, kurio skersmuo šiek tiek mažesnis už vidinį skardinės skersmenį, o storis maždaug pusė skardinės vidinio aukščio

3) Ant dangtelio padarome 2 skylutes: vieną per vidurį perstumiamajam kotui, antrą šone darbinei stūmoklio įvorei. Po rankove naudojau automobilio lemputės pagrindą

Naudojau grandiklį po kotu

Surenkame konstrukciją, užsandariname dangtį ir patikriname, ar nėra sandarumo

Sumontuokite alkūninį veleną

Ir mes žiūrime į rezultatą

Eksperimentų metu pirmasis mėginys sunyko, atidarius paaiškėjo, kad perdegė išstūmiklis

Bet kaip sakoma, iš klaidų mokosi, variklį bandysiu suremontuoti atsižvelgdamas į padarytas klaidas. Svarbiausia buvo pasiekta, variklis pradėjo veikti nepaisant labai grubaus surinkimo.

Pirmiausia išstumtuvui parinkau karščiui atsparesnę medžiagą, balkone išsikasiau turistinę kaitlentę ir iškirpau naują išstumtuvą.

Antra, stūmimo strypą nusprendžiau pagaminti iš storesnės medžiagos, išardyti sugedusį cd diską ir nuo jo nuimti kreipiamąjį strypą.

Surinkimo procesas greičiausiai užsitęs dėl laisvo laiko per darbo savaitę trūkumo, bet apskritai neturiu kur skubėti, kol skleidžiu mintis.

3) Aš taip pat nusprendžiau alkūninį veleną pagaminti iš tų pačių kreiptuvų (nebent, žinoma, jie yra lituoti ???)

tai atrodys maždaug taip:

Na, o kaip smagratį, pritaikyk elektros variklį nuo diskelių pavaros, pabandyk jį panaudoti kaip generatorių, štai tokios idėjos, pažiūrėsim, kas bus...

2013-02-17 modelis #2 paruoštas, kol kas be generatoriaus, kol kas eksperimentiškai bandome pasiekti optimalų stūmoklio kelio žingsnį