DIY халуун stirling хөдөлгүүр. Аль Stirling хөдөлгүүр нь хамгийн их үр ашигтай дизайнтай вэ? Стирлингийн өөрчлөлт "Гамма"

Мэдээжийн хэрэг та энэ Хятадын онлайн дэлгүүрээс Stirling хөдөлгүүрийн үзэсгэлэнтэй үйлдвэрийн загваруудыг худалдаж авах боломжтой. Гэсэн хэдий ч заримдаа та өөрийгөө бүтээж, хиймэл аргаар ч гэсэн юм хийхийг хүсдэг. Манай сайт дээр эдгээр моторыг хийх хэд хэдэн сонголтууд байгаа бөгөөд энэ нийтлэлээс эдгээр моторыг гэртээ хийх маш энгийн сонголтыг үзээрэй.

Доорх 3 DIY сонголтыг үзээрэй.

Дмитрий Петраков олон нийтийн эрэлт хэрэгцээний дагуу хүчирхэг Stirling хөдөлгүүрийг түүний хэмжээс, зарцуулсан дулааны хэмжээгээр угсрах алхам алхмаар зааварчилгааг буулгав. Энэ загварт үзэгч бүрт хүртээмжтэй, нийтлэг материалууд оролцдог - хэн ч үүнийг авах боломжтой. Энэ видеонд үзүүлсэн бүх хэмжээсийг зохиогч Стирлингстэй хийсэн олон жилийн туршлага дээр үндэслэн сонгосон бөгөөд энэ тохиолдолд хамгийн тохиромжтой.

Энэхүү загварт үзэгч бүрт хүртээмжтэй, нийтлэг материалууд багтсан бөгөөд үүний ачаар хэн ч үүнийг авах боломжтой. Энэ видеонд үзүүлсэн бүх хэмжээсийг энэ загварын Stirlings-ийн олон жилийн туршлага дээр үндэслэн сонгосон бөгөөд энэ тохиолдолд тэдгээр нь оновчтой юм.

Мэдрэмж, мэдрэмж, тууштай байдал.

Ачаалалтай (усны шахуурга) ажилладаг хөдөлгүүр.

Ажлын загвар болгон угсарсан усны насос нь Stirling мотортой хамтран ажиллах зориулалттай. Шахуургын онцлог нь түүний ажлыг гүйцэтгэхэд шаардагдах эрчим хүчний бага хэрэглээнд оршдог: ийм загвар нь хөдөлгүүрийн динамик дотоод ажлын эзлэхүүний зөвхөн багахан хэсгийг ашигладаг бөгөөд ингэснээр түүний гүйцэтгэлд хамгийн бага хэмжээгээр нөлөөлдөг.

Цагаан тугалганаас гаргаж авсан мотор

Үүнийг хийхийн тулд танд материал хэрэгтэй болно: лаазалсан хоол, жижиг хөөс резин, CD, хоёр боолт, цаасны хавчаар.

Хөөс резин нь Stirling мотор үйлдвэрлэхэд ашигладаг хамгийн түгээмэл материалуудын нэг юм. Үүнээс хөдөлгүүрийн шилжүүлэгчийг хийдэг. Бид хөөсөн резинэн хэсгээс тойрог хайчилж, диаметрийг нь лаазны дотоод диаметрээс хоёр миллиметрээр бага, өндөр нь хагасаас арай илүү байна.

Хавтасны төв хэсэгт цооног өрөмдөж, дотор нь холбогч саваа оруулна. Холбогч саваа жигд ажиллахын тулд бид цаасны хавчаараас спираль хийж, бүрхэвч рүү гагнах болно.

Бид хөөс резинэн дугуйланг дунд хэсэгт нь цоолж, дээрээс нь угаагчаар, доороос нь угаагч, самартай зогсооно. Үүний дараа бид цаасан хавчаарыг өмнө нь тэгшлээд гагнах замаар хавсаргана.

Одоо бид нүүлгэн шилжүүлэгчийг таган дээр урьдчилан хийсэн нүхэнд нааж, таг болон савыг гагнуураар сайтар холбоно. Цаасан клипний төгсгөлд бид жижиг гогцоо хийж, таган дээр бид өөр цооног өрөмддөг, гэхдээ эхнийхээс арай том байна.

Бид гагнуурын тусламжтайгаар цагаан тугалганаас цилиндр хийдэг.

Бид бэлэн цилиндрийг гагнуурын төмрөөр лонхтой холбоно, ингэснээр гагнуурын цэгт цоорхой үлдэхгүй.

Бид цаасны хавчаараас тахир гол хийдэг. Өвдөгний хоорондох зайг 90 градусаар хийх ёстой. Цилиндрээс дээш өндөрт нөгөөгөөсөө 1-2 мм өндөр байх өвдөг.

Бид цаасан хавчаараас босоо амны тавиур хийдэг. Мембран хийх. Үүнийг хийхийн тулд бид цилиндр дээр хуванцар боолт хийж, дотогшоо бага зэрэг түлхэж, цилиндрт утсаар бэхлэнэ.

Мембран дээр бэхлэх шаардлагатай холбогч саваа нь цаасны хавчаараар хийгдсэн бөгөөд резинэн хэсэг рүү оруулдаг. Холбогч бариулын уртыг босоо амны доод үхсэн төвд мембраныг цилиндрт татаж, хамгийн дээд хэсэгт нь эсрэгээр сунгах байдлаар хийх ёстой. Бид хоёр дахь холбогч савааг ижил аргаар тохируулна.

Бид резинэн холбогч саваа мембран дээр нааж, нөгөөг нь нүүлгэн шилжүүлэгч рүү холбоно.

Бид цаасны клипний хөлийг гагнуурын төмрөөр вааранд холбож, нисдэг дугуйг бүлүүрт холбоно. Жишээлбэл, та CD-ROM ашиглаж болно.

Stirling хөдөлгүүрийг гэртээ хийдэг. Одоо ваарны доор дулаан авчрах - лаа асаах хэвээр байна. Хэдэн секундын дараа нисдэг дугуй руу түлхэх хэрэгтэй.

Энгийн Stirling хөдөлгүүрийг хэрхэн хийх вэ (зураг, видео бичлэгийн хамт)

www.newphysicist.com

Стирлинг хөдөлгүүр хийцгээе.

Стирлинг мотор нь агаар эсвэл бусад хий (ажлын шингэн) өөр өөр температурт шахаж, тэлэх замаар дулааны энергийг цэвэрхэн механик ажилд хувиргадаг дулааны хөдөлгүүр юм. Бүр тодруулбал, Stirling хөдөлгүүр нь байнгын хийтэй ажиллах шингэн бүхий битүү эргэлттэй дулааныг сэргээх хөдөлгүүр юм.

Стирлинг хөдөлгүүр нь уурын хөдөлгүүрээс илүү үр ашигтай бөгөөд 50% -ийн үр ашигт хүрч чаддаг. Тэд бас чимээгүй ажиллах чадвартай бөгөөд бараг бүх дулааны эх үүсвэрийг ашиглаж болно. Дулааны эх үүсвэр нь Отто эсвэл дизель хөдөлгүүрт байдаг шиг дотоод шаталтаар бус Stirling хөдөлгүүрийн гадна талд үүсдэг.

Stirling хөдөлгүүрүүд нь нийцдэг өөр болон сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэр, оноос хойшУламжлалт түлшний үнэ өсөхийн хэрээр, түүнчлэн газрын тосны нөөц шавхагдаж, . уур амьсгалын өөрчлөлт.

Энэ төсөлд бид танд маш энгийн зүйлийг хэрхэн бүтээх талаар энгийн зааварчилгаа өгөх болно хөдөлгүүр DIY Туршилтын хоолой, тариур ашиглан хутгана .

Энгийн Stirling хөдөлгүүрийг хэрхэн хийх вэ - Видео

Стирлинг мотор хийх бүрэлдэхүүн хэсэг ба үе шатууд

1. Хатуу мод эсвэл фанерын хэсэг

Энэ бол таны хөдөлгүүрийн үндэс суурь юм. Тиймээс энэ нь хөдөлгүүрийн хөдөлгөөнийг даван туулахад хангалттай хатуу байх ёстой. Дараа нь зурагт үзүүлсэн шиг гурван жижиг нүх гарга. Та мөн фанер, мод гэх мэтийг ашиглаж болно.

2. Гантиг эсвэл шилэн сувс

Stirling хөдөлгүүрт эдгээр бөмбөлгүүд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ төсөлд гантиг нь туршилтын хоолойн дулаан талаас хүйтэн тал руу халуун агаарыг гадагшлуулах үүрэг гүйцэтгэдэг. Гантиг халуун агаарыг нүүлгэн шилжүүлэхэд хөргөнө.

3. Саваа ба шураг

Хоолойг ямар ч чиглэлд чөлөөтэй хөдөлгөж, ямар ч тасалдалгүйгээр тав тухтай байрлалд байлгахын тулд хадаас, эрэг ашиглана.

4. Резинэн хэсгүүд

Баллуур худалдаж аваад дараах хэлбэрт оруулаарай. Энэ нь хоолойг найдвартай барьж, битүүмжлэх зориулалттай. Хоолойн аманд гоожиж байх ёсгүй. Хэрэв тийм бол төсөл амжилтанд хүрэхгүй.

5. Тариур

Тариур нь энгийн Stirling хөдөлгүүрийн хамгийн чухал бөгөөд хөдөлгөөнт хэсгүүдийн нэг юм. Поршений торх дотор чөлөөтэй хөдөлж байхын тулд тариурын дотор талд бага зэрэг тос нэмнэ. Хоолойн доторх агаар тэлэх үед энэ нь поршег доошоо түлхдэг. Үүний үр дүнд тариурын баррель дээшээ хөдөлдөг. Үүний зэрэгцээ гантиг нь хоолойн халуун тал руу эргэлдэж, халуун агаарыг нүүлгэн шилжүүлж, хөргөнө (эзэлхүүнийг багасгах).

6. Туршилтын хоолой Туршилтын хоолой нь энгийн Stirling хөдөлгүүрийн хамгийн чухал бөгөөд ажиллах бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Хоолой нь тодорхой төрлийн шилээр (жишээлбэл, боросиликат шил) хийгдсэн бөгөөд энэ нь халуунд тэсвэртэй байдаг. Тиймээс өндөр температурт халааж болно.

Stirling хөдөлгүүр хэрхэн ажилладаг вэ?

Зарим хүмүүс Stirling хөдөлгүүрийг энгийн гэж хэлдэг. Хэрэв энэ үнэн бол физикийн агуу тэгшитгэлүүд шиг (E = mc2 гэх мэт) тэдгээр нь энгийн: өнгөн дээрээ энгийн, гэхдээ илүү баялаг, илүү төвөгтэй, ойлгох хүртэл маш их будлиантай байдаг. Миний бодлоор Stirling хөдөлгүүрийг нарийн төвөгтэй гэж үзэх нь илүү аюулгүй юм: YouTube-ийн маш муу олон видеонууд нь тэдгээрийг бүрэн бус, хангалтгүй байдлаар "тайлбарлах" нь хичнээн амархан болохыг харуулж байна.

Миний бодлоор та Stirling хөдөлгүүрийг зүгээр л бүтээх эсвэл гаднаас нь хэрхэн ажилладагийг ажиглах замаар ойлгох боломжгүй: та түүний дамждаг үе шатуудын мөчлөг, доторх хий юу болж байгаа, юунаас ялгаатай болохыг нухацтай бодох хэрэгтэй. Энэ нь ердийн уурын хөдөлгүүрт тохиолддог.

Хөдөлгүүрийг ажиллуулахад шаардлагатай бүх зүйл бол хийн камерын халуун ба хүйтэн хэсгүүдийн температурын зөрүү юм. Үйлдвэрийн хөдөлгүүрүүд хэдэн зуун градусын зөрүүтэй ажиллах магадлалтай ч зөвхөн 4 хэмийн температурын зөрүүтэй ажиллах боломжтой загваруудыг бүтээсэн. Эдгээр хөдөлгүүрүүд нь дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн хамгийн үр ашигтай хэлбэр байж болно.

Стирлингийн хөдөлгүүр ба төвлөрсөн нарны эрчим хүч

Стирлингийн хөдөлгүүрүүд нь дулааны энергийг хөдөлгөөнд хувиргах цэвэр аргыг өгдөг бөгөөд энэ нь генераторыг тэжээж чаддаг. Хамгийн түгээмэл зохицуулалт бол параболик толины төвд мотортой байх явдал юм. Мотор дээр нарны цацрагийг төвлөрүүлэхийн тулд толин тусгалыг трекер дээр суурилуулна.

* Хүлээн авагчийн хувьд Stirling хөдөлгүүр

Та ахлах сургуульд байхдаа гүдгэр линзээр тоглож байсан байх. Нэг хуудас цаас, шүдэнз шатаахын тулд нарны энергийг төвлөрүүлж байгаа нь зөв үү? Шинэ технологиуд өдрөөс өдөрт хөгжиж байна. Нарны дулааны төвлөрсөн эрчим хүч өнөө үед улам бүр анхаарал татаж байна.

Шилэн сувсыг нүүлгэн шилжүүлэгч болгон, шилэн тариурыг цахилгаан бүлүүр болгон ашигладаг энгийн туршилтын хоолойн моторын богино видеог дээр үзүүлэв.

Энэхүү энгийн Stirling хөдөлгүүрийг ихэнх сургуулийн шинжлэх ухааны лабораторид байдаг материалаар хийсэн бөгөөд энгийн дулааны хөдөлгүүрийг үзүүлэхэд ашиглаж болно.

Нэг мөчлөгийн даралт-эзэлхүүний диаграмм

Процесс 1 → 2 Хоолойн халуун төгсгөл дэх ажлын хийн тэлэлт, дулаан нь хий рүү шилжиж, хий нь өргөжиж, эзэлхүүнийг нэмэгдүүлж, тариурын поршег дээшээ түлхэнэ.

Процесс 2 → 3 Гантиг нь туршилтын хоолойн халуун үзүүр рүү хөдөлж байх үед хий нь туршилтын хоолойн халуун үзүүрээс хүйтнээр гарах ба хий хөдөлж байх үед дулааныг хоолойн хананд өгдөг. хуруу шил.

Процесс 3 → 4 Ажлын хийнээс дулааныг зайлуулж, эзэлхүүн буурч, тариурын бүлүүр доошоо хөдөлдөг.

Процесс 4 → 1 Циклийг дуусгана. Гантиг бөмбөлгүүд түүнийг нүүлгэн шилжүүлэх үед ажлын хий нь хоолойн хүйтэн үзүүрээс халуун төгсгөл рүү шилжиж, хөдөлж байх үед хоолойн хананаас дулааныг татаж, улмаар хийн даралтыг нэмэгдүүлдэг.

Бусад төрлийн цахилгаан станцуудыг сольсон боловч эдгээр нэгжийн ашиглалтаас татгалзахад чиглэсэн ажил нь тэргүүлэх албан тушаалд удахгүй өөрчлөгдөхийг харуулж байна.

Техникийн дэвшлийн эхэн үеэс түлшийг дотор нь шатаадаг хөдөлгүүрүүд дөнгөж эхэлж байх үед тэдний давуу тал тодорхойгүй байв. Уурын хөдөлгүүр нь өрсөлдөгчийн хувьд маш олон давуу талтай: зүтгүүрийн параметрүүдээс гадна чимээгүй, идэш тэжээлтэй, ажиллах, тохируулахад хялбар байдаг. Гэхдээ хөнгөн, найдвартай, хэмнэлттэй байдал нь дотоод шаталтат хөдөлгүүрт уурыг авах боломжийг олгосон.

Өнөөдөр экологи, эдийн засаг, аюулгүй байдлын асуудал нэн тэргүүнд тавигдаж байна. Энэ нь инженерүүдийг сэргээгдэх түлшээр ажилладаг цуваа нэгжид эрчим хүчээ зарцуулахад хүргэдэг. 19-р зууны 16-р онд Роберт Стирлинг гадаад дулааны хөдөлгүүрийг бүртгэсэн. Энэ нэгж нь орчин үеийн удирдагчийг орлох чадвартай гэж инженерүүд үзэж байна. Stirling хөдөлгүүр нь үр ашиг, найдвартай байдлыг хослуулсан, ямар ч түлшээр чимээгүй ажилладаг, энэ нь бүтээгдэхүүнийг автомашины зах зээлд тоглогч болгодог.

Роберт Стирлинг (1790-1878):

Стирлинг хөдөлгүүрийн түүх

Уг үйлдвэрийг анх уураар ажилладаг машиныг орлуулахаар зохион бүтээжээ. Даралт зөвшөөрөгдөх хэмжээнээс хэтэрсэн үед уурын хөдөлгүүрийн бойлерууд дэлбэрчээ. Энэ үүднээс авч үзвэл Стирлинг илүү аюулгүй, температурын зөрүүг ашиглан ажилладаг.

Стирлинг хөдөлгүүрийн ажиллах зарчим нь ажил хийж буй бодисоос дулааныг ээлжлэн нийлүүлэх эсвэл зайлуулах явдал юм. Бодис өөрөө хаалттай эзэлхүүнтэй байна. Ажлын бодисын үүргийг хий эсвэл шингэнээр гүйцэтгэдэг. Хоёр бүрэлдэхүүн хэсгийн үүрэг гүйцэтгэдэг бодисууд байдаг бөгөөд хий нь шингэн болж хувирдаг ба эсрэгээр. Шингэн поршений Stirling мотор нь: жижиг хэмжээтэй, хүчирхэг, маш их даралт үүсгэдэг.

Хөргөх эсвэл халаах үед хийн хэмжээ буурч, нэмэгдэх нь термодинамикийн хуулиар нотлогддог бөгөөд үүний дагуу бүх бүрэлдэхүүн хэсэг: халаалтын зэрэг, тухайн бодисын эзэлдэг зайны хэмжээ, нэгж талбайд үйлчлэх хүч. , хамааралтай бөгөөд дараах томъёогоор тодорхойлогддог.

P * V = n * R * T

P - нэгж талбайд ногдох хөдөлгүүр дэх хийн үйл ажиллагааны хүч;
V нь хөдөлгүүрийн орон зайд хийн эзэлдэг тоон утга;
n - хөдөлгүүр дэх хийн молийн хэмжээ;
R нь хийн тогтмол;
T нь хөдөлгүүр дэх хийн халаалтын зэрэг K,

Stirling хөдөлгүүрийн загвар:

Суурилуулалтын мадаггүй зөв байдлаас шалтгаалан хөдөлгүүрийг хатуу түлш, шингэн түлш, нарны энерги, химийн урвал болон бусад төрлийн халаалт гэж хуваадаг.

Цикл

Стирлингийн гадаад шаталтат хөдөлгүүрт ижил нэртэй үзэгдлийг хослуулан ашигладаг. Механизмд үргэлжилж буй үйл ажиллагааны үр нөлөө өндөр байна. Үүний ачаар хэвийн хэмжээсээр сайн гүйцэтгэлтэй хөдөлгүүрийг зохион бүтээх боломжтой болсон.

Механизмын загвар нь халаагч, хөргөгч, сэргээгч, бодисоос дулааныг зайлуулах, дулааныг зөв цагт буцаах төхөөрөмжөөр хангадаг гэдгийг санах нь зүйтэй.

Хамгийн тохиромжтой Стирлингийн мөчлөг, (температур-эзэлхүүний диаграмм):

Тохиромжтой дугуй үзэгдэл:

1-2 Тогтмол температуртай бодисын шугаман хэмжээсийн өөрчлөлт;
2-3 Бодисоос дулаан солилцогч руу халаах, бодисыг байнга эзэлдэг орон зай;
3-4 Бодисын эзэлдэг орон зайг албадан багасгах, температур тогтмол, дулааныг хөргөгч рүү зайлуулах;
4-1 Бодисын температурыг албадан нэмэгдүүлэх, эзлэгдсэн орон зай тогтмол, дулаан солилцогчоос дулааныг нийлүүлдэг.

Хамгийн тохиромжтой Стирлингийн мөчлөг, (даралт-эзэлхүүний диаграмм):

Бодисын тооцооноос (моль):

Дулааны оролт:

Хөргөгч хүлээн авсан дулаан:

Дулаан солилцуур нь дулааныг хүлээн авдаг (процесс 2-3), дулаан солилцогч нь дулааныг өгдөг (үйл явц 4-1):

R - Бүх нийтийн хийн тогтмол;

СV - хамгийн тохиромжтой хий нь байнгын эзлэгдсэн орон зайд дулааныг хадгалах чадвар.

Сэргээгчийг ашигласнаар дулааны нэг хэсэг нь механизмын энерги хэвээр үлддэг бөгөөд энэ нь дугуй хэлбэртэй үзэгдлүүдийг дамжуулахад өөрчлөгддөггүй. Хөргөгч нь бага дулаан авдаг тул дулаан солилцогч нь халаагуураас дулааныг хэмнэдэг. Энэ нь угсралтын үр ашгийг нэмэгдүүлдэг.

Дугуй үзэгдлийн үр ашиг:

ɳ =

Дулаан солилцуургүйгээр Стирлингийн процессыг хэрэгжүүлэх боломжтой боловч түүний үр ашиг хамаагүй бага байх болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Үйл явцын багцыг буцааж шилжүүлэх нь хөргөлтийн механизмын тайлбарыг хийхэд хүргэдэг. Энэ тохиолдолд нөхөн сэргээгч байх нь урьдчилсан нөхцөл юм, учир нь (3-2) дамжин өнгөрөх үед температур нь хамаагүй бага байдаг хөргөгчөөс бодисыг халаах боломжгүй юм. Температур нь илүү өндөр халаагуурт (1-4) дулаан өгөх боломжгүй юм.

Хөдөлгүүр хэрхэн ажилладаг

Stirling хөдөлгүүр хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд бид нэгжийн үзэгдлийн бүтэц, давтамжийг ойлгох болно. Механизм нь бүтээгдэхүүний гаднах халаагуураас хүлээн авсан дулааныг биед үзүүлэх хүч болгон хувиргадаг. Хаалттай хэлхээнд байгаа ажлын бодисын температурын зөрүүгээс болж бүх процесс явагдана.

Механизмын үйл ажиллагааны зарчим нь дулааны улмаас тэлэлт дээр суурилдаг. Өргөтгөхөөс өмнө битүү гогцоонд байгаа бодис халдаг. Үүний дагуу бодисыг шахахаас өмнө хөргөнө. Цилиндр (1) нь өөрөө усны хүрэм (3) -д ороож, дулааныг ёроолд нь нийлүүлдэг. Ажил хийж буй поршений (4) ханцуйнд хийж, цагирагаар битүүмжилнэ. Поршений ба ёроолын хооронд нүүлгэн шилжүүлэх механизм (2) байдаг бөгөөд энэ нь мэдэгдэхүйц зайтай, чөлөөтэй хөдөлдөг. Хаалттай гогцоонд байгаа бодис нь нүүлгэн шилжүүлэгчийн улмаас тасалгааны эзэлхүүнээр хөдөлдөг. Бодисын хөдөлгөөн нь хоёр чиглэлд хязгаарлагддаг: поршений ёроол, цилиндрийн доод хэсэг. Шилжүүлэгчийн хөдөлгөөнийг саваагаар (5) хангадаг бөгөөд энэ нь поршений дундуур дамждаг бөгөөд поршений хөтөчтэй харьцуулахад 90 ° хоцролттой хазгайгаар ажилладаг.

"А" байрлал:

Поршений хамгийн доод байрлалд байрладаг, бодис нь хананд хөргөнө.

"B" байрлал:

Шилжүүлэгч нь дээд байрлалыг эзэлдэг, хөдөлж, бодисыг төгсгөлийн нүхээр дамжуулж, доод тал руу нь дамжуулж, өөрөө хөргөнө. Поршен нь хөдөлгөөнгүй байна.

"C" байрлал:

Уг бодис нь дулааныг хүлээн авдаг бөгөөд дулааны нөлөөн дор эзлэхүүн нэмэгдэж, поршений дагуу тэлэгчийг дээшлүүлдэг. Ажил хийгдэж, дараа нь нүүлгэн шилжүүлэгч ёроол руу живж, бодисыг түлхэж, хөргөнө.

"D" байрлал:

Поршен доошоо бууж, хөргөсөн бодисыг шахаж, ашигтай ажил хийгдэнэ. Flywheel нь бүтцэд эрчим хүчний аккумлятор болдог.

Энэ загвар нь сэргээгчгүй тул механизмын үр ашиг өндөр биш юм. Ажил дууссаны дараа бодисын дулааныг ханыг ашиглан хөргөх бодис руу зайлуулдаг. Температур нь шаардлагатай хэмжээгээр буурах цаг байхгүй тул хөргөх хугацаа уртасч, хөдөлгүүрийн хурд бага байна.

Хөдөлгүүрийн төрлүүд

Бүтцийн хувьд Stirling зарчмыг ашиглан хэд хэдэн сонголт байдаг бөгөөд үндсэн төрлүүд нь:

Дизайн нь өөр өөр хэлхээнд байрлуулсан хоёр өөр поршенийг ашигладаг. Эхний хэлхээг халаахад, хоёр дахь хэлхээг хөргөхөд ашигладаг. Үүний дагуу поршений бүр өөрийн гэсэн сэргээгчтэй (халуун, хүйтэн). Төхөөрөмж нь хүч, эзлэхүүний сайн харьцаатай. Сул тал нь халуун сэргээгчийн температур нь дизайны хүндрэлийг үүсгэдэг.

Β-Стирлинг хөдөлгүүр:

Загвар нь нэг хаалттай гогцоо, төгсгөлд нь өөр өөр температуртай (хүйтэн, халуун) ашигладаг. Нүүлгэн шилжүүлэгчтэй бүлүүр нь хөндийд байрладаг. Нүүлгэн шилжүүлэгч нь орон зайг халуун, хүйтэн бүсэд хуваадаг. Хүйтэн ба дулааны солилцоо нь бодисыг дулаан солилцуураар шахах замаар явагддаг. Бүтцийн хувьд дулаан солилцогчийг хоёр хувилбараар хийдэг: гадаад, нүүлгэн шилжүүлэгчтэй хослуулсан.

γ-Stirling хөдөлгүүр:

Поршений механизм нь хүйтэн ба нүүлгэн шилжүүлэгчтэй хоёр хаалттай хэлхээг ашиглах боломжийг олгодог. Хүйтэн поршений хүчийг зайлуулна. Шилжүүлэгчтэй поршений нэг талдаа халуун, нөгөө талдаа хүйтэн байна. Дулаан солилцуур нь бүтцийн дотор болон гадна талд байрладаг.

Зарим цахилгаан станцууд нь үндсэн төрлийн хөдөлгүүртэй төстэй байдаггүй.

Ротари Стирлинг хөдөлгүүр.

Бүтцийн хувьд гол дээр хоёр ротортой шинэ бүтээл. Энэ хэсэг нь хаалттай цилиндр орон зайд эргэлтийн хөдөлгөөн хийдэг. Циклийг хэрэгжүүлэх синергетик хандлагыг тавьсан. Бие нь радиаль үүртэй. Тодорхой профиль бүхий ирийг ховилд оруулдаг. Хавтануудыг ротор дээр тавьдаг бөгөөд механизм эргэх үед тэнхлэгийн дагуу хөдөлж чаддаг. Бүх нарийн ширийн зүйлс нь тэдгээрийн дотор болж буй үзэгдлүүдтэй хамт өөрчлөгдөж буй эзлэхүүнийг бий болгодог. Янз бүрийн роторын эзэлхүүн нь сувгийн тусламжтайгаар холбогддог. Сувгуудын зохион байгуулалт нь бие биенээсээ 90 ° -аар солигддог. Роторуудын шилжилт бие биентэйгээ харьцуулахад 180 ° байна.

Термоакустик Stirling хөдөлгүүр.

Хөдөлгүүр нь процессыг жолоодохын тулд акустик резонансыг ашигладаг. Энэ зарчим нь халуун ба хүйтэн хөндий хоорондын бодисын хөдөлгөөнд суурилдаг. Хэлхээ нь хөдөлж буй хэсгүүдийн тоог багасгаж, хүлээн авсан хүчийг арилгах, резонансыг хадгалахад хүндрэл учруулдаг. Загвар нь моторын чөлөөт поршений төрлийг хэлнэ.

DIY Stirling хөдөлгүүр

Өнөөдөр онлайн дэлгүүрээс та хөдөлгүүрийн хэлбэрээр хийсэн бэлэг дурсгалын зүйлсийг олох боломжтой. Бүтцийн болон технологийн хувьд механизм нь маш энгийн бөгөөд хэрэв хүсвэл Stirling хөдөлгүүрийг өөрийн гараар хиймэл аргаар хялбархан хийж болно. Интернетээс олон тооны материалыг олж болно: энэ сэдвээр видео, зураг, тооцоолол болон бусад мэдээлэл.

Бага температурт стирлинг хөдөлгүүр:

Цагаан тугалга, зөөлөн полиуретан хөөс, диск, боолт, цаасны хавчаар шаардагддаг хамгийн энгийн долгионы моторыг авч үзье. Эдгээр бүх материалыг гэртээ олоход хялбар бөгөөд дараах алхмууд хэвээр байна.
Зөөлөн полиуретан хөөс аваад лаазны дотоод диаметрээс хоёр миллиметрээр бага тойрог хайчилж ав. Хөөс нь лаазны өндрийн хагасаас хоёр миллиметрээр илүү байна. Хөөс резин нь хөдөлгүүрт шилжүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг;
Савны тагийг аваад дундуур нь хоёр миллиметр диаметртэй нүх гарга. Нүхэнд хөндий саваа гагнах бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрийн холбогч саваа чиглүүлэх болно;
Хөөс хайчилж авсан тойрог авч, тойргийн дундуур шураг хийж, хоёр талаас нь түгжээ. Угаагч руу урьдчилан шулуун цаасны хавчаарыг гагнах;
Төвөөс хоёр сантиметр, гурван миллиметр диаметртэй нүхийг өрөмдөж, нүүлгэн шилжүүлэгчийг тагны төв нүхээр дамжуулж, тагийг нь саванд гагнах;
Нэг хагас см диаметртэй цагаан тугалгааар жижиг цилиндр хийж, лаазны таган дээр тагны хажуугийн нүх нь хөдөлгүүрийн цилиндр дотор тодорхой төвлөрсөн байхаар гагнах;
Хөдөлгүүрийн тахир голыг цаасан хавчаараар хий. Тооцооллыг өвдөгний хоорондох зай 90 ° байхаар гүйцэтгэдэг;
Хөдөлгүүрийн тахир голын тавиур хийх. Хуванцар киноны уян хатан мембраныг хийж, хальсыг цилиндрт хийж, түлхэж, засах;

Хөдөлгүүрт холбох саваа өөрөө хийж, шулуун бүтээгдэхүүний нэг үзүүрийг тойрог хэлбэрээр нугалж, нөгөө үзүүрийг баллуур руу оруулна. Босоо амны хамгийн доод цэг дээр мембраныг татаж, хамгийн дээд цэг дээр мембраныг аль болох сунгах байдлаар уртыг тохируулна. Нөгөө холбогч савааг ижил аргаар тохируулна;
Мембран дээр резинэн үзүүртэй хөдөлгүүрийн холбогч саваа наа. Резинэн үзүүргүй холбогч савааг нүүлгэн шилжүүлэгчтэй холбоно;
Хөдөлгүүрийн бүлүүрийн механизм руу дискнээс нисдэг дугуйг шургуулна. Бүтээгдэхүүнийг гартаа барихгүйн тулд хөлийг нь саванд холбоно. Хөлний өндөр нь савны доор лаа байрлуулах боломжийг олгодог.

Гэртээ Stirling хөдөлгүүр хийх боломжтой болсны дараа хөдөлгүүрийг асаав. Үүнийг хийхийн тулд лааны доор асдаг лаа байрлуулж, савыг дулаацуулж дууссаны дараа flywheel руу түлхэж өгнө.

Суурилуулалтын сонголтыг гэртээ хурдан угсарч, харааны хэрэгсэл болгон ашиглаж болно. Хэрэв та өөртөө зорилго тавьж, Stirling хөдөлгүүрийг үйлдвэрийнхтэй аль болох ойртуулах хүсэлтэй байгаа бол бүх эд ангиудын зургийг чөлөөтэй авах боломжтой. Зангилаа бүрийг алхам алхмаар гүйцэтгэх нь арилжааны хувилбаруудаас муугүй ажлын зохион байгуулалтыг бий болгоно.

Давуу тал

Stirling хөдөлгүүр нь дараахь давуу талуудтай.

Хөдөлгүүр ажиллахын тулд температурын зөрүү шаардлагатай бөгөөд ямар түлш халаах нь чухал биш юм;
Хавсралт, туслах төхөөрөмжийг ашиглах шаардлагагүй, хөдөлгүүрийн загвар нь энгийн бөгөөд найдвартай;
Загварын онцлогоос шалтгаалан хөдөлгүүрийн нөөц нь 100,000 ажлын цаг;
Хөдөлгүүрийн ажиллагаа нь тэсрэлт байхгүй тул гадны дуу чимээ үүсгэдэггүй;
Хөдөлгүүрийн үйл явц нь хаягдал бодисыг ялгаруулах дагалддаггүй;
Хөдөлгүүрийн ажиллагаа нь хамгийн бага чичиргээ дагалддаг;
Үйлдвэрийн цилиндрт байгаа процессууд нь байгаль орчинд ээлтэй. Дулааны эх үүсвэрийг зөв ашиглах нь хөдөлгүүрийг "цэвэр" байлгах болно.

сул талууд

Stirling хөдөлгүүрийн сул талууд нь:

Хөдөлгүүр нь бүтцийн хувьд их хэмжээний материал ашиглахыг шаарддаг тул цуврал үйлдвэрлэлийг бий болгоход хэцүү байдаг;
Үр дүнтэй хөргөхийн тулд том радиаторыг ашиглах шаардлагатай тул хөдөлгүүрийн өндөр жин, том хэмжээсүүд;
Үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд хөдөлгүүрийг ажлын шингэн болгон нарийн төвөгтэй бодис (устөрөгч, гелий) ашиглан сайжруулдаг бөгөөд энэ нь нэгжийн ажиллагааг аюултай болгодог;
Ган хайлшийн өндөр температурт тэсвэртэй байдал, тэдгээрийн дулаан дамжуулалт нь хөдөлгүүрийн үйлдвэрлэлийн процессыг улам хүндрүүлдэг. Дулаан солилцуур дахь дулааны ихээхэн алдагдал нь нэгжийн үр ашгийг бууруулж, тодорхой материалыг ашиглах нь хөдөлгүүрийн үйлдвэрлэлийг үнэтэй болгодог;
Хөдөлгүүрийг горимоос горимд шилжүүлэхийн тулд тусгай хяналтын төхөөрөмжийг ашиглах шаардлагатай.

Хэрэглээ

Стирлинг хөдөлгүүр нь өөрийн байр сууриа олсон бөгөөд хэмжээс, идэш тэжээл нь чухал шалгуур болдог газруудад идэвхтэй ашиглагддаг.

Стирлинг хөдөлгүүр-цахилгаан үүсгүүр.

Дулааныг цахилгаан энерги болгон хувиргах механизм. Ихэнхдээ зөөврийн аялал жуулчлалын генератор, нарны эрчим хүчний суурилуулалт зэрэг бүтээгдэхүүнүүд байдаг.

Хөдөлгүүр нь насос шиг (цахилгаан).

Хөдөлгүүрийг халаалтын системийн хэлхээнд суурилуулахад ашигладаг бөгөөд цахилгаан эрчим хүчийг хэмнэдэг.

Хөдөлгүүр нь насос (халаагч) шиг.

Дулаан уур амьсгалтай орнуудад хөдөлгүүрийг халаагуур болгон ашигладаг.

Шумбагч онгоцны Stirling хөдөлгүүр:

Хөдөлгүүр нь насос (хөргөгч) шиг.

Бараг бүх хөргөгч нь дулааны насосыг ашигладаг бөгөөд Stirling хөдөлгүүрийг суурилуулснаар нөөцийг хэмнэдэг.

Хөдөлгүүр нь хэт бага дулааны харьцаа үүсгэдэг насос шиг юм.

Төхөөрөмжийг хөргөгч болгон ашигладаг. Үүнийг хийхийн тулд процессыг эсрэг чиглэлд эхлүүлнэ. Уг нэгжүүд нь хийг шингэрүүлж, хэмжих элементүүдийг нарийн механизмаар хөргөнө.

Усан доорх хөдөлгүүр.

Швед, Японы шумбагч онгоцууд хөдөлгүүрээр ажилладаг.

Нарны цахилгаан станцын хувьд Stirling хөдөлгүүр:

Хөдөлгүүр нь эрчим хүчний аккумлятор шиг.

Ийм нэгжийн түлш, хайлсан давс, хөдөлгүүрийг эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашигладаг. Мотор нь эрчим хүч хуримтлуулахын тулд химийн элементүүдээс түрүүлж байна.

Нарны хөдөлгүүр.

Нарны энергийг цахилгаан болгон хувиргах. Энэ тохиолдолд бодис нь устөрөгч эсвэл гелий юм. Хөдөлгүүрийг параболик антенаар үүсгэсэн нарны энергийн хамгийн их концентрацийн төвд байрлуулна.

"Стирлинг" хөдөлгүүрийн ажиллагааны тайлбар.

Бид flywheel-ийг тэмдэглэж эхэлдэг.

Зургаан нүх амжилтгүй болсон. Үзэсгэлэнтэй биш бололтой.Нүх нь жижиг, завсар нь нимгэн.

Нэгд, бид тахир голын эсрэг жинг хурцалж өгдөг. Холхивчийг дарж, дараа нь холхивчийг шахаж, M3 дээрх утас нь тэдний оронд таслагдана.

Би тээрэмдсэн, гэхдээ та бас файл ашиглаж болно.

Энэ нь холбогч савааны нэг хэсэг юм. Үлдсэн хэсэг нь PSR-ээр гагнаж байна.

Битүүмжлэх угаагч дээр шүүртэй ажиллах.

Стирлингийн өрөмдлөг. Шилжүүлэгчийг боол цилиндртэй холбосон нүх. M6-д зориулсан 4.8 утастай өрөмдлөг. Дараа нь чимээгүй байх ёстой.

Ажлын цилиндрийн доторлогооны өрөмдлөг, зүсэх зориулалттай.

М4 дээр утас өрөмдөж байна.

Үүнийг яаж хийсэн бэ.

Хэмжээг хөрвүүлсэн хэмжээг харгалзан өгсөн болно.10мм-ийн хоёр хос цилиндр-поршений хийц хийсэн. ба 15 мм. Цилиндрийг 15 мм-ээр тохируулсан бол хоёуланг нь туршиж үзсэн. дараа нь поршений цус харвалт 11-12мм болно. мөн ажиллахгүй байна. Гэхдээ 10 мм. 24 мм-ийн цохилттой. яг зөв.

Холбох саваагийн хэмжээсүүд.Түүнд Ф3мм гуулин утас гагнаж.

Холбогч саваа холбох Холхивчийн сонголт амжилтгүй болсон. Холбогч саваа чангалах үед холхивч нь хэв гажиж, нэмэлт үрэлтийг бий болгодог. Би холхивчийн оронд Ал хийсэн. боолттой бутлах.

Зарим хэсгүүдийн хэмжээ.

Зарим хэмжээсүүд нь flywheel дээр байдаг.

Зарим хэмжээсүүд нь босоо ам болон үе мөчний аль алинд нь бэхлэгдсэн байдаг.

Хөргөгч ба галын камерын хооронд асбестын жийргэвчийг 2-3 мм зайд байрлуулна. Хоёр хэсгийг чангалах боолтны доор паронит жийргэвч эсвэл бага дулаан дамжуулдаг зүйлийг тавихыг зөвлөж байна.

Стирлингийн зүрхийг нүүлгэн шилжүүлснээр энэ нь хөнгөн, дулаан дамжуулдаггүй байх ёстой. Хувьцааг ижил хуучин хатуу дискнээс авсан. Энэ бол маш тохиромжтой, хатуурсан, хром бүрсэн шугаман моторын чиглүүлэгч төмөр замуудын нэг юм. Утсыг таслахын тулд дунд хэсгийг нь дэвтээсэн өөдөсөөр ороож, үзүүрийг нь улаан болгож халаана.

Боол цилиндртэй холбогч саваа. Нийт урт 108 мм. Үүнээс 32мм нь 10мм-ийн голчтой поршений юм.Пистон нь цилиндрт мэдэгдэхүйц оноогүй амархан орох ёстой.Шалгахдаа доороос нь хуруугаараа сайтар хааж, дээрээс нь поршений оруулаад маш их суллах хэрэгтэй. аажмаар доошоо.

Би үүнийг хийхээр төлөвлөж байсан ч үйл явцад өөрчлөлт оруулсан. Ажлын цилиндрийн цохилтыг мэдэхийн тулд бид нүүлгэн шилжүүлэгчийг хөргөх камер руу шилжүүлж, ажлын цилиндрийг 25 мм-ээр сугалж, бид галын камерыг халаана. Ажлын холбогч саваа доор захирагчийг болгоомжтой хийж, санаж байх хэрэгтэй. өгөгдөл. Бид нүүлгэн шилжүүлэгчийг огцом түлхэж, боол цилиндрийг хэр их хөдөлгөх нь түүний цус харвалт юм.Энэ хэмжээ нь маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

Ажлын цилиндрийн харагдах байдал. Дугуйны урт 83 мм. Цус харвалт 24мм. Гар дугуй нь M4 эрэг шургаар тэнхлэгт бэхлэгдсэн байна. Зураг дээр түүний толгой харагдаж байна. Ийм байдлаар холбогч саваа эсрэг жинг холбогчийг мөн хавсаргасан болно.

Шилжүүлэгчийн холбогч бариулын харагдах байдал 214мм нүүлгэн шилжүүлэгчтэй нийт урт. Дугуйны урт 75 мм. Цус харвалт 24 мм. Flywheel дээрх U хэлбэрийн ховилд анхаарлаа хандуулаарай. Энэ нь цахилгаан хөөргөх зориулалттай. Генератор эсвэл уутаар дамжуулан хөргөгч сэнстэй байсан. Flywheel тулгуур нь 68x25x15 хэмжээтэй. Дээд хэсэг нь нэг талдаа 7мм-ийн гүнд тээрэмдсэн ба урт нь 32мм.Доор талд холхивчийн төв нь 55мм. Энэ нь доороос М4 дээр хоёр боолтоор бэхлэгддэг.Багануудын төв хоорондын зай нь 126мм.

Шатаах камер болон хөргөгчний харагдах байдал.Хөдөлгүүрийн корпусыг тулгуур багана руу шахаж хийсэн.Багануурын хэмжээ нь 47х25х15, 12мм-ийн буулт хийх завсарлагатай.М4 дээр хоёр боолтоор хавтангийн ёроолд бэхэлсэн.

Дэнлүү 40 мм. диаметр, өндөр 35 мм. Босоо ам руу 8мм-ээр гүнзгийрүүлсэн. Доод талд, төв хэсэгт M4 дээрх самар гагнаж, доороос нь боолтоор бэхлэгдсэн байна.

Бэлэн харагдах байдал. Суурь нь царс мод 300x150x15мм.

Нэрийн хавтан.

Би ажлын схемийг удаан хугацаанд хайж байсан. Олоод л дандаа л тоног төхөөрөмж, материалд нь асуудал гардагтай холбоотой байсан болохоор хөндүүр шиг хийхээр шийдсэн. Олон сонголтуудыг хараад, надад юу байгаа, би тоног төхөөрөмж дээрээ юу хийж чадах вэ гэж гайхсаны дараа.Төхөөрөмжийг угсарчгуут шууд олж мэдсэн хэмжээсүүд нь надад таалагдаагүй, хэтэрхий өргөн байсан. . Би цилиндрийн орыг богиносгох хэрэгтэй болсон. Мөн flywheel-ийг нэг холхивч дээр (нэг тулгуур дээр) хийнэ.Материалууд Flywheel, холбогч саваа, эсрэг жин, лацдан холбогч угаагч, чийдэн ба ажлын цилиндрийн хүрэл Пилон, ажлын поршений, цилиндрийн ор, хөргөгч ба угаагч, дулааны камерын хөнгөн цагаан утастай. Flywheel. босоо ам ба нүүлгэн шилжүүлэгч саваа ган Галын камерын зэвэрдэггүй ган Шилдэг бал чулуу. Тэгээд би үүнийг дэлгэцэнд тавьсан, үүнийг та нар шүүнэ.

Орой болсон, хийх юм байхгүй 🙂, хүүхдүүд мотор хэрхэн ажилладаг талаар удаан хугацаанд асууж байсан, би үүнийг загвар дээр тайлбарлахаар шийдсэн.

Хоёр лааз, хоёр орой хоёр цаг, одоо Stirling хөдөлгүүрийн загвар бэлэн боллоо

Товчхондоо, дараах зураг нь хөдөлгүүр хэрхэн ажилладагийг тайлбарлав.

Бага температурт Stirling хөдөлгүүрийн ажиллах зарчим

1 хоосон

Учир нь хэлээ татахад нээгддэг лаазтай шпрот хэрэглэх нь дээр Дараа нь бид тагийг дахин битүүмжлэх шаардлагатай бөгөөд бид жигд зүсэх хэрэгтэй.

2) Шилжүүлэгчийг лаазны дотоод диаметрээс арай бага диаметртэй, лаазны дотоод өндрийн тал орчим зузаантай хөөс резинээр хийсэн.

3) Хавтасны дээр бид 2 нүх гаргадаг: нэг нь нүүлгэн шилжүүлэх саваа дунд, хоёр дахь нь ажлын поршений ханцуйны хажуу талд. Би ханцуйндаа автомашины гэрлийн чийдэнгийн суурийг ашигласан

Би ишний доор хусуур ашигласан

Бид бүтцийг угсарч, тагийг нь битүүмжилж, гоожиж байгаа эсэхийг шалгана

Тахир голыг суурилуул

Тэгээд бид үр дүнг харж байна

Туршилтын үеэр эхний дээж нь эвдэрсэн бөгөөд нээсний дараа нүүлгэн шилжүүлэгч шатсан болохыг олж мэдэв.

Гэхдээ тэд алдаанаасаа суралцдаг гэж хэлдэг тул би гаргасан алдаагаа харгалзан хөдөлгүүрийг засахыг хичээх болно. Хамгийн чухал зүйл бол маш ширүүн угсралтыг үл харгалзан хөдөлгүүр ажиллаж эхэлсэн.

Эхлээд би нүүлгэн шилжүүлэгчийн хувьд илүү халуунд тэсвэртэй материалыг сонгож, тагтан дээр жуулчны зуух ухаж, шинэ нүүлгэн шилжүүлэгчийг хайчилж авав.

Хоёрдугаарт, би түлхэгч бариулыг илүү зузаан материалаар хийж, гэмтэлтэй CD дискийг задалж, чиглүүлэгч бариулыг нь салгаж авахаар шийдсэн.

Ажлын долоо хоногт чөлөөт цаг байхгүйгээс болж угсрах үйл явц удаан үргэлжлэх байх, гэхдээ ерөнхийдөө би бодлоо тарааж байхдаа яарах газар алга.

3) Би тахир голыг ижил чиглүүлэгчээс хийхээр шийдсэн (мэдээжийн хэрэг гагнаагүй бол ???)

энэ нь иймэрхүү харагдах болно:

За, нисдэг дугуйны хувьд цахилгаан моторыг дискний хөтчөөс тохируулж, генератор болгон ашиглахыг хичээ, эдгээр санаанууд, юу болохыг харцгаая ...

2013 оны 02-р сарын 17-ны өдөр №2 загвар бэлэн болсон, одоог хүртэл генераторгүй, туршилтаар бид поршений өвдөгний налууг оновчтой болгохыг хичээж байна.