Паровая машина своими руками: STEAM ENGINE 21 столетия. ПАРОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ СВОИМИ РУКАМИ

Содержание

Паровой двигатель своими руками из подручных средств | Рукастый мужик

Когда уже доделывал свой газогенератор — наткнулся в интернет на книжку «Как самому сделать паровой двигатель до 1.5л/с» книжка 1903 года (!!!) выпуска, написана через «ять», размеры в вершках и аршинах, но содержит информацию, достаточную для изготовления своего парового двигателя, с чертежами и пояснениями

Один из рисунков в книге

Один из рисунков в книге

Как-то больше не удается найти скан этой книжки с обложкой, так что автора и дословное название её — не помню…

Как-то больше не удается найти скан этой книжки с обложкой, так что автора и дословное название её — не помню…

Саму книгу полностью в статье публиковать не буду, ссылку на нее дам в конце.
Идея вот в чем: 100 лет назад это можно было сделать методом пайки из ружейных гильз, обрезков труб и самовара в качестве парового котла, давление в котором (по книжке) составляло всего 2-3 атмосферы…
В общем — из подручных тогда средств (есть вещи, которые и через 100 лет не меняются).
При этом автор книги советовал использовать паровой двигатель для аэрации воды в аквариуме или приспособить к нему динамо для выработки электроэнергии… Или установить на лодку… (Приводятся двигатели разной мощности).

Но мы-то живем немного в другом веке: сварочный инвертор не редкость, автомобильный хлам — в избытке, простой газовый баллон — держит поболе 2 атмосфер… В общем — развернуться есть куда, а скажем мотоциклетный двигатель — это уже готовый паровой со всеми необходимыми шатунами, поршнем и подшипниками, только надо сделать систему газораспределения (и продумать систему смазки):

(Автор видео с Ютуб — Iван Гнатюк, ссылка — на ролик с его канала)

Другая идея переделки 2-тактного двигателя:

пар под давлением «запирается» шариком, который отодвигает штырь на цилиндре двигателя в области верхней мертвой точки… Встречал информацию, что так у авиамоделистов самолетики на баллончиках от сифонов летали.

пар под давлением «запирается» шариком, который отодвигает штырь на цилиндре двигателя в области верхней мертвой точки… Встречал информацию, что так у авиамоделистов самолетики на баллончиках от сифонов летали.

В начале статьи упоминалось про газогенератор: я его сделал и «скрестил» с бензогенератором, но штука оказалась хлопотная и пока — дорогая. Почему — тема отдельной статьи, ссылка в конце текста.

Мне представляется, что паровой двигатель для получения электроэнергии и попутного отопления дома (гаража, дачи) отработанным паром — вариант чуть ли не идеальный: уже упоминал в разных статьях, что дом я — все равно отапливаю, вскипятить до пара ведро-другое воды особых проблем не составит, тогда как возня с газогенератором — уже не попутная, а отдельная тема: встал, затопил печку, пошел «раскочегаривать» газогенератор, наконец завел бензогенератор (20 минут на «взлет» в прохладном гараже)…

Если всё получится — идея сведется к простым действиям «топлю печку — получаю электричество, заодно заряжаю аккумуляторы».
В наш нанотехнологичный век можно сделать еще проще: приобрести печку с элементами Пельте, но это пока дорого и бессмысленно: тема отдельной статьи, скоро напишу.

Просто в книжке 1903 года говорится о 1.5 л/с, а это — около 1 Квт… Есть о чем задуматься…
Книжка полезная, кроме информации о сборке двигателей рассказывает и об изготовлении паровых котлов разных типов и о способе регулировки давления в системе…
Вдруг пригодится, или «для общего развития»: скачать

Мой плейлист в Ютуб с подборкой видео про паровые двигатели (в основном на них ездят): здесь

Покритикуйте, посоветуйте. Может у кого-то уже есть опыт эксплуатации парового двигателя, да еще и вместе с электрогенератором (я планирую автомобильный 12В)…

Двигатель сделать самому своими руками паровой: подробное описание, чертежи

Паровой двигатель начал свою экспансию еще в начале 19-го века. И уже в то время строились не только большие агрегаты для промышленных целей, но также и декоративные. В большинстве своем их покупателями были богатые вельможи, которые хотели позабавить себя и своих детишек. После того как паровые агрегаты плотно вошли в жизнь социума, декоративные двигатели начали применяться в университетах и школах в качестве образовательных образцов.

Паровые двигатели современности

В начале 20-го века актуальность паровых машин начала падать. Одной из немногих компаний, которые продолжили выпуск декоративных мини-двигателей, стала британская фирма Mamod, которая позволяет приобрести образец подобной техники даже сегодня. Но стоимость таких паровых двигателей легко переваливает за две сотни фунтов стерлингов, что не так и мало для безделушки на пару вечеров. Тем более для тех, кто любит собирать всяческие механизмы самостоятельно, гораздо интереснее создать простой паровой двигатель своими руками.

Устройство двигателя очень простое. Огонь нагревает котел с водой. Под действием температуры вода превращается в пар, который толкает поршень. Пока в емкости есть вода, соединенный с поршнем маховик будет вращаться. Это стандартная схема строения парового двигателя. Но можно собрать модель и совершенно другой комплектации.

Что же, перейдем от теоретической части к более увлекательным вещам. Если вам интересно делать что-то своими руками, и вас удивляют столь экзотичные машины, то эта статья именно для вас, в ней мы с радостью расскажем о различных способах того, как собрать двигатель своими руками паровой. При этом сам процесс создания механизма дарит радость не меньшую, чем его запуск.

Метод 1: мини-паровой двигатель своими руками

Итак, начнем. Соберем самый простой паровой двигатель своими руками. Чертежи, сложные инструменты и особые знания при этом не нужны.

Для начала берем алюминиевую банку из-под любого напитка. Отрезаем от нее нижнюю треть. Так как в результате получим острые края, то их необходимо загнуть внутрь плоскогубцами. Делаем это осторожно, чтобы не порезаться. Так как большинство алюминиевых банок имеют вогнутое дно, то необходимо его выровнять. Достаточно плотно прижать его пальцем к какой-нибудь твердой поверхности.

На расстоянии 1,5 см от верхнего края полученного «стакана» необходимо сделать два отверстия друг напротив друга. Желательно для этого использовать дырокол, так как необходимо, чтобы они получились в диаметре не менее 3 мм. На дно банки кладем декоративную свечку. Теперь берем обычную столовую фольгу, мнем ее, после чего оборачиваем со всех сторон нашу мини-горелку.

Мини-сопла

Далее нужно взять кусок медной трубки длиной 15-20 см. Важно, чтобы внутри она была полой, так как это будет наш главный механизм приведения конструкции в движение. Центральную часть трубки оборачивают вокруг карандаша 2 или 3 раза, так, чтобы получилась небольшая спираль.

Теперь необходимо разместить этот элемент так, чтобы изогнутое место размещалось непосредственно над фитилем свечки. Для этого придаем трубке формы буквы «М». При этом выводим участки, которые опускаются вниз, через проделанные отверстия в банке. Таким образом, медная трубка жестко фиксируется над фитилем, а ее края являются своеобразными соплами. Для того чтобы конструкция могла вращаться, необходимо отогнуть противоположные концы «М-элемента» на 90 градусов в разные стороны. Конструкция парового двигателя готова.

Запуск двигателя

Банку размещают в емкости с водой. При этом необходимо, чтобы края трубки находились под ее поверхностью. Если сопла недостаточно длинные, то можно добавить на дно банки небольшой грузик. Но будьте осторожны — не потопите весь двигатель.

Теперь необходимо заполнить трубку водой. Для этого можно опустить один край в воду, а вторым втягивать воздух как через трубочку. Опускаем банку на воду. Поджигаем фитиль свечки. Через некоторое время вода в спирали превратится в пар, который под давлением будет вылетать из противоположных концов сопел. Банка начнет вращаться в емкости достаточно быстро. Вот такой у нас получился двигатель своими руками паровой. Как видите, все просто.

Модель парового двигателя для взрослых

Теперь усложним задачу. Соберем более серьезный двигатель своими руками паровой. Для начала необходимо взять банку из-под краски. При этом следует убедиться, что она абсолютно чистая. На стенке на 2-3 см от дна вырезаем прямоугольник с размерами 15 х 5 см. Длинная сторона размещается параллельно дну банки. Из металлической сетки вырезаем кусок площадью 12 х 24 см. С обоих концов длинной стороны отмеряем 6 см. Отгибаем эти участки под углом 90 градусов. У нас получается маленький «столик-платформа» площадью 12 х 12 см с ногами по 6 см. Устанавливаем полученную конструкцию на дно банки.

По периметру крышки необходимо сделать несколько отверстий и разместить их в форме полукруга вдоль одной половины крышки. Желательно, чтобы отверстия имели диаметр около 1 см. Это необходимо для того, чтобы обеспечить надлежащую вентиляцию внутреннего пространства. Паровой двигатель не сможет хорошо работать, если к источнику огня не будет попадать достаточное количество воздуха.

Основной элемент

Из медной трубки делаем спираль. Необходимо взять около 6 метров мягкой медной трубки диаметром 1/4-дюйма (0,64 см). От одного конца отмеряем 30 см. Начиная с этой точки, необходимо сделать пять витков спирали диаметром 12 см каждая. Остальную часть трубы изгибают в 15 колец диаметром по 8 см. Таким образом, на другом конце должно остаться 20 см свободной трубки.

Оба вывода пропускают через вентиляционные отверстия в крышке банки. Если окажется, что длины прямого участка недостаточно для этого, то можно разогнуть один виток спирали. На установленную заранее платформу кладут уголь. При этом спираль должна размещаться как раз над этой площадкой. Уголь аккуратно раскладывают между ее витками. Теперь банку можно закрыть. В итоге мы получили топку, которая приведет в действие двигатель. Своими руками паровой двигатель почти сделан. Осталось немного.

Емкость для воды

Теперь необходимо взять еще одну банку из-под краски, но уже меньшего размера. В центре ее крышки сверлят отверстие диаметром в 1 см. Сбоку банки проделывают еще два отверстия — одно почти у дна, второе — выше, у самой крышки.

Берут два корка, в центре которых проделывают отверстие с диаметров медной трубки. В один корок вставляют 25 см пластиковой трубы, в другой — 10 см, так, чтобы их край едва выглядывал из пробок. В нижнее отверстие малой банки вставляют корок с длинной трубкой, в верхнее — более короткую трубку. Меньшую банку размещаем на большой банке краски так, чтобы отверстие на дне было на противоположной стороне от вентиляционных проходов большой банки.

Результат

В итоге должна получиться следующая конструкция. В малую банку заливается вода, которая через отверстие в дне вытекает в медную трубку. Под спиралью разжигается огонь, который нагревает медную емкость. Горячий пар поднимается по трубке вверх.

Для того чтобы механизм получился завершенным, необходимо присоединить к верхнему концу медной трубки поршень и маховик. В итоге тепловая энергия горения будет преобразовываться в механические силы вращения колеса. Существует огромное количество различных схем для создания такого двигателя внешнего сгорания, но во всех них всегда задействованы два элемента — огонь и вода.

Кроме такой конструкции, можно собрать паровой двигатель Стирлинга своими руками, но это материал для совершенно отдельной статьи.

подробное описание, чертежи. Как сделать паровой двигатель

Интерес к водяному пару, как доступному источнику энергии, появился вместе с первыми научными познаниями древних. Приручить эту энергию люди пытались на протяжении трёх тысячелетий. Каковы основные этапы этого пути? Чьи размышления и проекты научили человечество извлекать из него максимальную пользу?

Предпосылки появления паровых двигателей

Потребность в механизмах, способных облегчить трудоёмкие процессы, существовала всегда. Примерно до середины XVIII века для этой цели использовались ветряные мельницы и водяные колеса. Возможность использования энергии ветра напрямую зависит от капризов погоды. А для использования водяных колёс фабрики приходилось строить по берегам рек, что не всегда удобно и целесообразно. Да и эффективность тех и других была чрезвычайно мала. Нужен был принципиально новый двигатель, легко управляемый и лишённый этих недостатков.

История изобретения и совершенствования паровых двигателей

Создание парового двигателя — результат долгих размышлений, удач и крушений надежд множества учёных.

Начало пути

Первые, единичные проекты были лишь интересными диковинками. Например, Архимед сконструировал паровую пушку, Герон Александрийский использовал энергию пара для открывания дверей античных храмов. А заметки о практическом применении энергии пара для приведения в действие иных механизмов исследователи находят в трудах Леонардо да Винчи.

Рассмотрим наиболее значительные проекты по этой тематике.

В XVI веке арабский инженер Таги аль Дин разработал проект примитивной паровой турбины. Однако практического применения она не получила из-за сильного рассеяния струи пара, подаваемой на лопасти колеса турбины.

Перенесемся в средневековую Францию. Физик и талантливый изобретатель Дени Папен после многих неудачных проектов останавливается на следующей конструкции: вертикальный цилиндр заполняли водой, над которой устанавливали поршень.

Цилиндр нагревали, вода закипала и испарялась. Расширяющийся пар приподнимал поршень. Его закрепляли в верхней точке подъёма и ожидали остывания цилиндра и конденсации пара. После конденсации пара в цилиндре образовывался вакуум. Освобожденный от крепления поршень под действием атмосферного давления устремлялся в вакуум. Именно это падение поршня предполагалось использовать как рабочий ход.

Итак, полезный ход поршня был вызван образованием вакуума из-за конденсации пара и внешним (атмосферным) давлением.

Потому паровой двигатель Папена как и большинство последующих проектов получили название пароатмосферных машин.

Эта конструкция обладала весьма существенным недостатком — не была предусмотрена повторяемость цикла. Дени приходит к идее получать пар не в цилиндре, а отдельно в паровом котле.

В историю создания паровых двигателей Дени Папен вошел как изобретатель весьма важной детали — парового котла.

А поскольку пар стали получать вне цилиндра, сам двигатель перешел в разряд двигателей внешнего сгорания. Но из-за отсутствия распределительного механизма, обеспечивающего бесперебойную работу, эти проекты почти не нашли практического применения.

Новый этап в разработке паровых двигателей

Около 50 лет для откачки воды в угольных шахтах использовался паровой насос Томаса Ньюкомена. Он во многом повторял предыдущие конструкции, но содержал весьма важные новинки — трубу для вывода сконденсированного пара и предохранительный клапан для выпуска излишнего пара.

Его существенным минусом было то, что цилиндр приходилось то нагревать перед впрыскиванием пара, то охлаждать перед его конденсацией. Но потребность в таких двигателях была столь высока, что, несмотря на их очевидную неэкономичность, последние экземпляры этих машин прослужили вплоть до 1930 года.

В 1765 году английский механик Джеймс Уатт, занявшись усовершенствованием машины Ньюкомена, отделил конденсатор от парового цилиндра.

Появилась возможность цилиндр держать постоянно нагретым. КПД машины сразу вырос. В последующие годы Уатт значительно усовершенствует свою модель, оснастив её устройством для подачи пара то с одной, то с другой стороны.

Стало возможным использовать эту машину не только как насос, но и для приведения в действие различных станков. Уатт получил патент на свое изобретение — паровой двигатель непрерывного действия. Начинается массовый выпуск этих машин.

К началу XIX века в Англии работало более 320 паровых машин Уатта. Их стали закупать и другие европейские страны. Это способствовало значительному росту промышленного производства во многих отраслях как самой Англии, так соседних государств.

Двадцатью годами ранее Уатта, в России над проектом паровой машины работал алтайский механик Иван Иванович Ползунов.

Заводское начальство предложило ему построить агрегат, который приводил бы в действие воздуходувку плавильной печи.

Построенная им машина была двухцилиндровой и обеспечивала непрерывное действие подсоединённого к ней устройства.

Успешно проработав более полутора месяцев, котёл дал течь. Самого Ползунова к этому времени уже не было в живых. Ремонтировать машину не стали. И замечательное творение русского изобретателя-одиночки было забыто.

В силу отсталости России того времени мир узнал об изобретении И. И. Ползунова с большим опозданием….

Итак, для приведения в действие паровой машины необходимо, чтобы пар, вырабатываемый паровым котлом, расширяясь, давил на поршень или на лопасти турбины. А затем их движение передавалось другим механическим частям.

Применение паровых машин на транспорте

Несмотря на то, что КПД паровых двигателей того времени не превышал 5%, к концу XVIII века их стали активно использовать в сельском хозяйстве и на транспорте:

  • во Франции появляется автомобиль с паровым двигателем;
  • в США начинает курсировать пароход между городами Филадельфия и Берлингтон;
  • в Англии продемонстрирован железнодорожный локомотив на паровой тяге;
  • российский крестьянин из Саратовской губернии запатентовал построенный им гусеничный трактор мощностью 20 л. с.;
  • неоднократно предпринимались попытки построить самолёт с паровым двигателем, но, к сожалению, малая мощность этих агрегатов при большом весе самолёта делала эти попытки неудачными.

Уже к концу XIX столетия паровые двигатели, сыграв свою роль в техническом прогрессе общества, уступают место и электродвигателям.

Паровые устройства в XXI веке

С появлением новых источников энергии в XX и XXI веке снова появляется потребность в использовании энергии пара. Паровые турбины становятся неотъемлемой частью АЭС. Пар, приводящий их в действие, получают за счёт ядерного топлива.

Широко используются эти турбины и на конденсационных тепловых электростанциях.

В ряде стран проводятся эксперименты по получению пара за счёт солнечной энергии.

Не забыты и поршневые паровые двигатели. В горных местностях в качестве локомотива до сих пор используют паровозы.

Эти надёжные труженики и безопаснее, и дешевле. Линии электропередач им не нужны, а топливо — древесина и дешёвые сорта угля всегда под рукой.

Современные технологии позволяют улавливать до 95% выбросов в атмосферу и повысить КПД до 21%, так, что люди решили пока с ними не расставаться и работают над паровыми локомотивами нового поколения.

Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя

Возможности в использовании энергии пара были известны в начале нашей эры. Это подтверждает прибор под названием Героновский эолипил, созданный древнегреческим механиком Героном Александрийским. Древнее изобретение можно отнести к паровой турбине, шар которой вращался благодаря силе струй водяного пара.

Приспособить пар для работы двигателей стало возможным в XVII веке. Пользовались подобным изобретением недолго, однако оно внесло существенный вклад в развитие человечества. К тому же история изобретения паровых машин очень увлекательна.

Понятие

Паровая машина состоит из теплового двигателя внешнего сгорания, который из энергии водяного пара создает механическое движение поршня, а тот, в свою очередь, вращает вал. Мощность паровой машины принято измерять в ваттах.

История изобретения

История изобретения паровых машин связана со знаниями древнегреческой цивилизации. Долгое время трудами этой эпохи никто не пользовался. В XVI веке была предпринята попытка создать паровую турбину. Работал над этим в Египте турецкий физик и инженер Такиюддин аш-Шами.

Интерес к этой проблеме вновь появился в XVII веке. В 1629 году Джованни Бранка предложил свой вариант паровой турбины. Однако изобретения теряли большое количество энергии. Дальнейшие разработки требовали соответствующих экономических условий, которые появятся позднее.

Первым, кто изобрел паровую машину, считается Дени Папен. Изобретение представляло собой цилиндр с поршнем, поднимающимся за счет пара и опускающимся в результате его сгущения. Такой же принцип работы имели устройства Сэвери и Ньюкомена (1705). Оборудование применяли для выкачивания воды из выработок при добыче полезных ископаемых.

Окончательно усовершенствовать устройство удалось Уатту в 1769 году.

Изобретения Дени Папена

Дени Папен был по образованию медиком. Родившись во Франции, в 1675 году он переехал в Англию. Он известен многими своими изобретениями. Одним из них является скороварка, которую называли «Папенов котел».

Ему удалось выявить зависимость между двумя явлениями, а именно температурой кипения жидкости (воды) и появляющимся давлением. Благодаря этому он создал герметичный котел, внутри которого давление было повышено, из-за чего вода закипала позже обычного и повышалась температура обработки помещенных в него продуктов. Таким образом увеличивалась скорость приготовления пищи.

В 1674 году медик-изобретатель создал пороховой двигатель. Его работа заключалась в том, что при возгорании пороха в цилиндре перемещался поршень. В цилиндре образовывался слабый вакуум, и атмосферное давление возвращало поршень на место. Образующиеся при этом газообразные элементы выходили через клапан, а оставшиеся охлаждались.

К 1698 году Папену удалось создать по такому же принципу агрегат, работающий не на порохе, а на воде. Таким образом, первая паровая машина была создана. Несмотря на существенный прогресс, к которому могла привести идея, существенной выгоды она своему изобретателю не принесла. Связано это было с тем, что ранее другой механик, Сейвери, уже запатентовал паровой насос, а другого применения для подобных агрегатов к этому времени еще не придумали.

Дени Папен умер в Лондоне в 1714. Несмотря на то, что первая паровая машина была изобретена им, он покинул этот мир в нужде и одиночестве.

Изобретения Томаса Ньюкомена

Более удачливым в плане дивидендов оказался англичанин Ньюкомен. Когда Папен создал свою машину, Томасу было 35 лет. Он внимательно изучил работы Сэйвери и Папена и смог понять недостатки обеих конструкций. Из них он взял все лучшие идеи.

Уже к 1712 году в сотрудничестве с мастером по стеклам и водопроводам Джоном Калли он создал свою первую модель. Так продолжилась история изобретения паровых машин.

Кратко можно пояснить созданную модель так:

  • Конструкция совмещала в себе вертикальный цилиндр и поршень, как у Папена.
  • Создание пара происходило в отдельном котле, который работал по принципу машины Сэйвери.
  • Герметичность в паровом цилиндре достигалась за счет кожи, которой был обтянут поршень.

Агрегат Ньюкомена подымал воду из копей с помощью воздействия атмосферного давления. Машина отличалась солидными размерами и требовала для работы большого количества угля. Несмотря на эти недостатки, модель Ньюкомена использовали в шахтах полвека. Она даже позволила вновь открыть шахты, которые были заброшены из-за подтопления грунтовыми водами.

В 1722 году детище Ньюкомена доказало свою эффективность, откачав воду из корабля в Кронштадте всего за две недели. Система с ветряной мельницей смогла бы сделать это за год.

Из-за того, что машина была создана на основе ранних вариантов, английский механик не смог получить на нее патент. Конструкторы пытались применить изобретение для движения транспортного средства, но неудачно. На этом история изобретения паровых машин не прекратилась.

Изобретение Уатта

Первым изобрел оборудование компактных размеров, но достаточно мощное, Джеймс Уатт. Паровая машина была первой в своем роде. Механик из университета Глазго в 1763 году принялся чинить паровой агрегат Ньюкомена. В результате ремонта он понял, как сократить расход топлива. Для этого необходимо было держать цилиндр в постоянно нагретом состоянии. Однако паровая машина Уатта не могла быть готова, пока не решилась проблема конденсации пара.

Решение пришло, когда механик проходил мимо прачечных и заметил, что клубы пара выходят из-под крышек котлов. Он понял, что пар — это газ, и ему нужно перемещаться в цилиндре с пониженным давлением.

Добившись герметичности внутри парового цилиндра с помощью пеньковой веревки, пропитанной маслом, Уатт смог отказаться от атмосферного давления. Это стало большим шагом вперед.

В 1769 году механик получил патент, в котором прописывалось, что температура двигателя в паровой машине будет всегда равна температуре пара. Однако дела незадачливого изобретателя шли не так хорошо, как ожидалось. Он был вынужден заложить патент за долги.

В 1772 году он знакомится с Мэтью Болтоном, который был богатым промышленником. Тот выкупил и вернул Уатту его патенты. Изобретатель вернулся к работе, поддерживаемый Болтоном. В 1773 году паровая машина Уатта прошла испытание и показала, что потребляет угля значительно меньше своих аналогов. Через год в Англии начался выпуск его машин.

В 1781 году изобретателю удалось запатентовать свое следующее творение — паровую машину для приведения в движение промышленных станков. Спустя время все эти технологии позволят двигать при помощи пара поезда и пароходы. Это полностью перевернет жизнь человека.

Одним из людей, изменивших жизнь многих, стал Джеймс Уатт, паровая машина которого ускорила технический прогресс.

Изобретение Ползунова

Проект первой паровой машины, которая могла приводить в действие разнообразные рабочие механизмы, был создан в 1763 году. Разработал его русский механик И.Ползунов, работавший на горнорудных заводах Алтая.

Начальник заводов был ознакомлен с проектом и получил добро на создание устройства из Петербурга. Паровая машина Ползунова была признана, и работа по ее созданию была возложена на автора проекта. Последний хотел сперва собрать модель в миниатюре, чтобы выявить и устранить возможные недочеты, которые не видны на бумаге. Однако ему приказали начать строительство большой мощной машины.

Ползунову предоставили помощников, из которых двое были склонны к механике, а двое должны были выполнять подсобные работы. На создание паровой машины ушел один год и девять месяцев. Когда паровая машина Ползунова была почти готова, он заболел чахоткой. Умер создатель за несколько дней до проведения первых испытаний.

Все действия в машине проходили автоматически, она могла работать беспрерывно. Это было доказано в 1766 году, когда ученики Ползунова провели последние испытания. Спустя месяц оборудование было сдано в эксплуатацию.

Машина не просто окупила затраченные средства, но и дала прибыль своим владельцам. К осени котел дал течь, и работы остановились. Агрегат можно было починить, но это не заинтересовало заводское начальство. Машина была заброшена, а спустя десятилетие разобрана по ненадобности.

Принцип действия

Для работы всей системы необходим паровой котел. Образовавшийся пар расширяется и давит на поршень, в результате чего происходит движение механических частей.

Принцип действия лучше изучить с помощью иллюстрации, представленной ниже.

Если не расписывать детали, то работа паровой машины заключается в преобразовании энергии пара в механическое движение поршня.

Коэффициент полезного действия

КПД паровой машины определяется отношением полезной механической работы по отношению к затраченному количеству тепла, которое содержится в топливе. В расчет не берется энергия, которая выделяется в окружающую среду в качестве тепла.

КПД паровой машины измеряется в процентах. Практический КПД будет составлять 1-8%. При наличии конденсатора и расширении проточной части показатель может возрасти до 25%.

Преимущества

Главным преимуществом парового оборудования является то, что котел в качестве топлива может использовать любой источник тепла, как уголь, так и уран. Это существенно отличает его от двигателя внутреннего сгорания. В зависимости от типа последнего требуется определенный вид топлива.

История изобретения паровых машин показала преимущества, которые заметны и сегодня, поскольку для парового аналога можно использовать ядерную энергию. Сам по себе ядерный реактор не может преобразовывать свою энергию в механическую работу, но он способен выделять большое количество тепла. Оно то и используется для образования пара, который приведет машину в движение. Таким же образом может применяться солнечная энергия.

Локомотивы, работающие на пару, хорошо показывают себя на большой высоте. Эффективность их работы не страдает от пониженного в горах атмосферного давления. Паровозы до сих пор применяют в горах Латинской Америки.

В Австрии и Швейцарии используют новые версии паровозов, работающих на сухом пару. Они показывают высокую эффективность благодаря многим усовершенствованиям. Они не требовательны в обслуживании и потребляют в качестве топлива легкие нефтяные фракции. По экономическим показателям они сравнимы с современными электровозами. При этом паровозы значительно легче своих дизельных и электрических собратьев. Это большое преимущество в условиях горной местности.

Недостатки

К недостаткам относится, прежде всего, низкий КПД. К этому стоит добавить громоздкость конструкции и тихоходность. Особенно это стало заметно после появления двигателя внутреннего сгорания.

Применение

Кто изобрел паровую машину, уже известно. Осталось узнать, где их применяли. До середины ХХ века паровые машины применяли в промышленности. Также их использовали для железнодорожного и парового транспорта.

Заводы, которые эксплуатировали паровые двигатели :

  • сахарные;
  • спичечные;
  • бумажные фабрики;
  • текстильные;
  • пищевые предприятия (в отдельных случаях).

Паровые турбины также относятся к данному оборудованию. С их помощью до сих пор работают генераторы электроэнергии. Около 80% мировой электроэнергии вырабатывается с применением паровых турбин.

В свое время были созданы различные виды транспорта, работающие на паровом двигателе. Некоторые не прижились из-за нерешенных проблем, а другие продолжают работать и в наши дни.

Транспорт с паровым двигателем:

  • автомобиль;
  • трактор;
  • экскаватор;
  • самолет;
  • локомотив;
  • судно;
  • тягач.

Такова история изобретения паровых машин. Кратко можно рассмотреть удачный пример о гоночном автомобиле Серполле, созданном в 1902 году. На нем был установлен мировой рекорд по скорости, который составил 120 км в час на суше. Именно поэтому паровые авто были конкурентоспособными по отношению к электрическим и бензиновым аналогам.

Так, в США в 1900 году больше всего было выпущено паровых машин. Они встречались на дорогах до тридцатых годов ХХ века.

Большая часть подобного транспорта стала непопулярной после появления двигателя внутреннего сгорания, чей КПД значительно выше. Такие машины были более экономичными, при этом легкими и скоростными.

Стимпанк как веяние эпохи паровых машин

Говоря о паровых машинах, хочется упомянуть о популярном направлении — стимпанке. Термин состоит из двух английских слов — «пар» и «протест». Стимпанк — это вид научной фантастики, которая повествует о второй половине XIX века в викторианской Англии. Данный период в истории часто упоминается как Эпоха пара.

Все произведения имеют одну отличительную особенность — они повествуют о жизни второй половины XIX века, стиль повествования при этом напоминает роман Герберта Уэллса «Машина времени». В сюжетах описываются городские пейзажи, общественные строения, техника. Особое место уделяется дирижаблям, старинным машинам, причудливым изобретениям. Все металлические детали крепились при помощи клепок, поскольку сварку еще не применяли.

Термин «стимпанк» возник в 1987 году. Его популярность связана с появлением романа «Разностная машина». Написан он был в 1990 году Уильямом Гибсоном и Брюсом Стерлингом.

В начале XXI века в этом направлении было выпущено несколько известных кинофильмов:

  • «Машина времени»;
  • «Лига выдающихся джентльменов»;
  • «Ван Хельсинг».

К предтечам стимпанка можно отнести произведения Жюля Верна и Григория Адамова. Интерес к этому направлению время от времени проявляется во всех сферах жизни — от кинематографа до повседневной одежды.

Начал свою экспансию еще в начале 19-го века. И уже в то время строились не только большие агрегаты для промышленных целей, но также и декоративные. В большинстве своем их покупателями были богатые вельможи, которые хотели позабавить себя и своих детишек. После того как паровые агрегаты плотно вошли в жизнь социума, декоративные двигатели начали применяться в университетах и школах в качестве образовательных образцов.

Паровые двигатели современности

В начале 20-го века актуальность паровых машин начала падать. Одной из немногих компаний, которые продолжили выпуск декоративных мини-двигателей, стала британская фирма Mamod, которая позволяет приобрести образец подобной техники даже сегодня. Но стоимость таких паровых двигателей легко переваливает за две сотни фунтов стерлингов, что не так и мало для безделушки на пару вечеров. Тем более для тех, кто любит собирать всяческие механизмы самостоятельно, гораздо интереснее создать простой паровой двигатель своими руками.

Очень простое. Огонь нагревает котел с водой. Под действием температуры вода превращается в пар, который толкает поршень. Пока в емкости есть вода, соединенный с поршнем маховик будет вращаться. Это стандартная схема строения парового двигателя. Но можно собрать модель и совершенно другой комплектации.

Что же, перейдем от теоретической части к более увлекательным вещам. Если вам интересно делать что-то своими руками, и вас удивляют столь экзотичные машины, то эта статья именно для вас, в ней мы с радостью расскажем о различных способах того, как собрать двигатель своими руками паровой. При этом сам процесс создания механизма дарит радость не меньшую, чем его запуск.

Метод 1: мини-паровой двигатель своими руками

Итак, начнем. Соберем самый простой паровой двигатель своими руками. Чертежи, сложные инструменты и особые знания при этом не нужны.

Для начала берем из-под любого напитка. Отрезаем от нее нижнюю треть. Так как в результате получим острые края, то их необходимо загнуть внутрь плоскогубцами. Делаем это осторожно, чтобы не порезаться. Так как большинство алюминиевых банок имеют вогнутое дно, то необходимо его выровнять. Достаточно плотно прижать его пальцем к какой-нибудь твердой поверхности.

На расстоянии 1,5 см от верхнего края полученного «стакана» необходимо сделать два отверстия друг напротив друга. Желательно для этого использовать дырокол, так как необходимо, чтобы они получились в диаметре не менее 3 мм. На дно банки кладем декоративную свечку. Теперь берем обычную столовую фольгу, мнем ее, после чего оборачиваем со всех сторон нашу мини-горелку.

Мини-сопла

Далее нужно взять кусок медной трубки длиной 15-20 см. Важно, чтобы внутри она была полой, так как это будет наш главный механизм приведения конструкции в движение. Центральную часть трубки оборачивают вокруг карандаша 2 или 3 раза, так, чтобы получилась небольшая спираль.

Теперь необходимо разместить этот элемент так, чтобы изогнутое место размещалось непосредственно над фитилем свечки. Для этого придаем трубке формы буквы «М». При этом выводим участки, которые опускаются вниз, через проделанные отверстия в банке. Таким образом, медная трубка жестко фиксируется над фитилем, а ее края являются своеобразными соплами. Для того чтобы конструкция могла вращаться, необходимо отогнуть противоположные концы «М-элемента» на 90 градусов в разные стороны. Конструкция парового двигателя готова.

Запуск двигателя

Банку размещают в емкости с водой. При этом необходимо, чтобы края трубки находились под ее поверхностью. Если сопла недостаточно длинные, то можно добавить на дно банки небольшой грузик. Но будьте осторожны — не потопите весь двигатель.

Теперь необходимо заполнить трубку водой. Для этого можно опустить один край в воду, а вторым втягивать воздух как через трубочку. Опускаем банку на воду. Поджигаем фитиль свечки. Через некоторое время вода в спирали превратится в пар, который под давлением будет вылетать из противоположных концов сопел. Банка начнет вращаться в емкости достаточно быстро. Вот такой у нас получился двигатель своими руками паровой. Как видите, все просто.

Модель парового двигателя для взрослых

Теперь усложним задачу. Соберем более серьезный двигатель своими руками паровой. Для начала необходимо взять банку из-под краски. При этом следует убедиться, что она абсолютно чистая. На стенке на 2-3 см от дна вырезаем прямоугольник с размерами 15 х 5 см. Длинная сторона размещается параллельно дну банки. Из металлической сетки вырезаем кусок площадью 12 х 24 см. С обоих концов длинной стороны отмеряем 6 см. Отгибаем эти участки под углом 90 градусов. У нас получается маленький «столик-платформа» площадью 12 х 12 см с ногами по 6 см. Устанавливаем полученную конструкцию на дно банки.

По периметру крышки необходимо сделать несколько отверстий и разместить их в форме полукруга вдоль одной половины крышки. Желательно, чтобы отверстия имели диаметр около 1 см. Это необходимо для того, чтобы обеспечить надлежащую вентиляцию внутреннего пространства. Паровой двигатель не сможет хорошо работать, если к источнику огня не будет попадать достаточное количество воздуха.

Основной элемент

Из медной трубки делаем спираль. Необходимо взять около 6 метров мягкой медной трубки диаметром 1/4-дюйма (0,64 см). От одного конца отмеряем 30 см. Начиная с этой точки, необходимо сделать пять витков спирали диаметром 12 см каждая. Остальную часть трубы изгибают в 15 колец диаметром по 8 см. Таким образом, на другом конце должно остаться 20 см свободной трубки.

Оба вывода пропускают через вентиляционные отверстия в крышке банки. Если окажется, что длины прямого участка недостаточно для этого, то можно разогнуть один виток спирали. На установленную заранее платформу кладут уголь. При этом спираль должна размещаться как раз над этой площадкой. Уголь аккуратно раскладывают между ее витками. Теперь банку можно закрыть. В итоге мы получили топку, которая приведет в действие двигатель. Своими руками паровой двигатель почти сделан. Осталось немного.

Емкость для воды

Теперь необходимо взять еще одну банку из-под краски, но уже меньшего размера. В центре ее крышки сверлят отверстие диаметром в 1 см. Сбоку банки проделывают еще два отверстия — одно почти у дна, второе — выше, у самой крышки.

Берут два корка, в центре которых проделывают отверстие с диаметров медной трубки. В один корок вставляют 25 см пластиковой трубы, в другой — 10 см, так, чтобы их край едва выглядывал из пробок. В нижнее отверстие малой банки вставляют корок с длинной трубкой, в верхнее — более короткую трубку. Меньшую банку размещаем на большой банке краски так, чтобы отверстие на дне было на противоположной стороне от вентиляционных проходов большой банки.

Результат

В итоге должна получиться следующая конструкция. В малую банку заливается вода, которая через отверстие в дне вытекает в медную трубку. Под спиралью разжигается огонь, который нагревает медную емкость. Горячий пар поднимается по трубке вверх.

Для того чтобы механизм получился завершенным, необходимо присоединить к верхнему концу медной трубки поршень и маховик. В итоге тепловая энергия горения будет преобразовываться в механические силы вращения колеса. Существует огромное количество различных схем для создания такого двигателя внешнего сгорания, но во всех них всегда задействованы два элемента — огонь и вода.

Кроме такой конструкции, можно собрать паровой но это материал для совершенно отдельной статьи.

Статья опубликована 19.05.2014 05:36 Последняя правка произведена 19.05.2014 05:58

О истории развития парового двигателя, достаточно подробно описано в этой статье . Тут же — наиболее известные решения и изобретения времен 1672-1891 года.

Первые наработки.

Начнем с того, что еще в семнадцатом веке пар стали рассматривать как средство для привода, проводили с ним всяческие опыты, и лишь только в 1643 году Эванджелистом Торричелли было открыто силовое действие давления пара. Кристиан Гюйгенс через 47 лет спроектировал первую силовую машину, приводившуюся в действие взрывом пороха в цилиндре. Это был первый прототип двигателя внутреннего сгорания. На аналогичном принципе устроена водозаборная машина аббата Отфея. Вскоре Дени Папен решил заменить силу взрыва на менее мощную силу пара. В 1690 году им была построена первая паровая машина , известная также как паровой котел.

Она состояла из поршня, который с помощью кипящей воды перемещался в цилиндре вверх и за счет последующего охлаждения снова опускался – так создавалось усилие. Весь процесс происходил таким образом: под цилиндром, который выполнял одновременно и функцию кипятильного котла, размещали печь; при нахождении поршня в верхнем положении печь отодвигалась для облегчения охлаждения.

Позже два англичанина, Томас Ньюкомен и Коули – один кузнец, другой стекольщик, – усовершенствовали систему путем разделения кипятильного котла и цилиндра и добавления бака с холодной водой. Эта система функционировала с помощью клапанов или кранов – одного для пара и одного для воды, которые поочередно открывались и закрывались. Затем англичанин Бэйтон перестроил клапанное управление в подлинно тактовое.

Применение паровых машин на практике.

Машина Ньюкомена вскоре стала известна повсюду и, в частности, была усовершенствована, разработанной Джеймсом Уаттом в 1765 году системой двойного действия. Теперь паровая машина оказалась достаточно завершенной для использования в транспортных средствах, хотя из-за своих размеров лучше подходила для стационарных установок. Уатт предложил свои изобретения и в промышленности; он построил также машины для текстильных фабрик.

Первая паровая машина, используемая в качестве средства передвижения, был изобретена французом Николя Жозефом Куньо, инженером и военным стратегпм-любителем. В 1763 или 1765 году он создал автомобиль, который мог перевозить четырех пассажиров при средней скорости 3,5 и максимальной – 9,5 км/час. За первой попыткой последовала вторая – появился автомобиль для транспортировки орудий. Испытывался он, естественно, военными, но из-за невозможности продолжительной эксплуатации (непрерывный цикл работы новой машины не превышал 15 минут) изобретатель не получил поддержки властей и финансистов. Между тем в Англии совершенствовалась паровая машина. После нескольких безуспешных, базировавшихся на машине Уаттa попыток Мура, Вильяма Мердока и Вильяма Саймингтона, появилось рельсовое транспортное средство Ричарда Тревисика, созданное по заказу Уэльской угольной шахты. В мир пришел активный изобретатель: из подземных шахт он поднялся на землю и в 1802 году представил человечеству мощный легковой автомобиль, достигавший скорости 15 км/час на ровной местности и 6 км/час на подъеме.

Превью — увеличение по клику.

Приводимые в движение паром транспортные средства все чаще использовались и в США: Натан Рид в 1790 году удивил жителей Филадельфии своей моделью парового автомобиля . Однако еще больше прославился его соотечественник Оливер Эванс, который спустя четырнадцать лет изобрел автомобиль-амфибию. После наполеоновских войн, во время которых «автомобильные эксперименты» не проводились, вновь началась работа над изобретением и усовершенствованием паровой машины . В 1821 году ее можно было считать совершенной и достаточно надежной. С тех пор каждый шаг вперед в сфере приводимых в движение паром транспортных средств определенно способствовал развитию будущих автомобилей.

В 1825 году сэр Голдсуорт Гарни на участке длиной 171 км от Лондона до Бата организовал первую пассажирскую линию. При этом он использовал запатентованную им карету, имевшую паровой двигатель. Это стало началом эпохи скоростных дорожных экипажей, которые, однако, исчезли в Англии, но получили широкое распространение в Италии и во Франции. Подобные транспортные средства достигли наивысшего развития с появлением в 1873 году «Реверанса» Амедэ Балле весом 4500 кг и «Манселя» – более компактного, весившего чуть более 2500 кг и достигавшего скорости 35 км/час. Оба были предвестниками той техники исполнения, которая стала характерной для первых «настоящих» автомобилей. Несмотря на большую скорость кпд паровой машины был очень маленький. Болле был тем, кто запатентовал первую хорошо действующую систему рулевого управления, он так удачно расположил управляющие и контрольные элементы, что мы и сегодня это видим на приборном щитке.

Превью — увеличение по клику.

Несмотря на грандиозный прогресс в области создания двигателя внутреннего сгорания, сила пара все еще обеспечивала более равномерный и плавный ход машины и, следовательно, имела много сторонников. Как и Болле, который построил и другие легкие автомобили, например Rapide в 1881 году со скоростью движения 60 км/час, Nouvelle в 1873 году, которая имела переднюю ось с независимой подвеской колес, Леон Шевроле в период между 1887 и 1907 годами запустил несколько автомобилей с легким и компактным парогенератором, запатентованным им в 1889 году. Компания De Dion-Bouton, основанная в Париже в 1883 году, первые десять лет своего существования производила автомобили с паровым двигателями и добилась при этом значительного успеха – ее автомобили выиграли гонки Париж-Руан в 1894 году.

Превью — увеличение по клику.

Успехи компании Panhard et Levassor в использовании бензина привели, однако, к тому, что и De Dion перешел на двигатели внутреннего сгорания. Когда братья Болле стали управлять компанией своего отца, они сделали то же самое. Затем и компания Chevrolet перестроила свое производство. Автомобили с паровыми двигателями все быстрее и быстрее исчезали с горизонта, хотя в США они использовались еще до 1930 года. На этом самом моменте и прекратилось производство и изобретение паровых машин

Осмотр музейной экспозиции я пропущу и перейду сразу к машинному залу. Кому интересно, тот может найти полную версию поста у меня в жж. Машинный зал находится в этом здании:

29. Зайдя внутрь, у меня сперло дыхание от восторга — внутри зала была самая красивая паровая машина из всех, что мне доводилось видеть. Это был настоящий храм стимпанка — сакральное место для всех адептов эстетики паровой эры. Я был поражен увиденным и понял, что совершенно не зря заехал в этот городок и посетил этот музей.

30. Помимо огромной паровой машины, являющейся главным музейным объектом, тут также были представлены различные образцы паровых машин поменьше, а на многочисленных инфостендах рассказывалась история паровой техники. На этом снимке вы видите полностью функционирующую паровую машину, мощностью 12 л.с.

31. Рука для масштаба. Машина была создана в 1920 году.

32. Рядом с главным музейным экземпляром экспонируется компрессор 1940 года выпуска.

33. Этот компрессор в прошлом использовался в железнодорожных мастерских вокзала Вердау.

34. Ну а теперь рассмотрим детальней центральный экспонат музейной экспозиции — паровую 600-сильную машину 1899 года выпуска, которой и будет посвящена вторая половина этого поста.

35. Паровая машина является символом индустриальной революции, произошедшей в Европе в конце 18-го — начала 19-го века. Хотя первые образцы паровых машин создавались различными изобретателями еще в начале 18-го века, но все они были непригодны для промышленного использования так как обладали рядом недостатков. Массовое применение паровых машин в индустрии стало возможным лишь после того, как шотландский изобретатель Джеймс Уатт усовершенствовал механизм паровой машины, сделав ее легкой в управлении, безопасной и в пять раз мощней существовавших до этого образцов.

36. Джеймс Уатт запатентовал свое изобретение в 1775 году и уже в 1880-х годах его паровые машины начинают проникать на предприятия, став катализатором индустриальной революции. Произошло это прежде всего потому, что Джеймсу Уатту удалось создать механизм преобразования поступательного движения паровой машины во вращательное. Все существовавшие до этого паровые машины могли производить лишь поступательные движения и использоваться только лишь в качестве насосов. А изобретение Уатта уже могло вращать колесо мельницы или привод фабричных станков.

37. В 1800 году фирма Уатта и его компаньона Болтона произвела 496 паровых машин из которых лишь 164 использовались в качестве насосов. А уже в 1810 году в Англии насчитывалось 5 тысяч паровых машин, и это число в ближайшие 15 лет утроилось. В 1790 году между Филадельфией и Берлингтоном в США стала курсировать первая паровая лодка, перевозившая до тридцати пассажиров, а в 1804 году Ричард Тревинтик построил первый действующий паровой локомотив. Началась эра паровых машин, которая продлилась весь девятнадцатый век, а на железной дороге и первую половину двадцатого.

38. Это была краткая историческая справка, теперь вернемся к главному объекту музейной экспозиции. Паровая машина, которую вы видите на снимках, была произведена фирмой Zwikauer Maschinenfabrik AG в 1899 году и установлена в машинном зале прядильной фабрики «C.F.Schmelzer und Sohn». Паровая машина предназначалась для привода прядильных станков и в этой роли использовалась вплоть до 1941 года.

39. Шикарный шильдик. В то время индустриальная техника делалась с большим вниманием к эстетическому виду и стилю, была важна не только функциональность, но и красота, что отражено в каждой детали этой машины. В начале ХХ века некрасивую технику просто никто бы не купил.

40. Прядильная фабрика «C.F.Schmelzer und Sohn» была основана в 1820 году на месте теперешнего музея. Уже в 1841 году на фабрике была установлена первая паровая машина, мощностью 8 л.с. для привода прядильных машин, которая в 1899 году была заменена новой более мощной и современной.

41. Фабрика просуществовала до 1941 года, затем производство было остановлено в связи с началом войны. Все сорок два года машина использовалась по назначению, в качестве привода прядильных станков, а после окончания войны в 1945 — 1951 годы служила в качестве резервного источника электроэнергии, после чего была окончательно списана с баланса предприятия.

42. Как и многих ее собратьев, машину ждал бы распил, если бы не один фактор. Данная машина являлась первой паровой машиной Германии, которая получала пар по трубам от расположенной в отдалении котельной. Кроме того она обладала системой регулировки осей от фирмы PROELL. Благодаря этим факторам машина получила в 1959 году статус исторического памятника и стала музейной. К сожалению, все фабричные корпуса и корпус котельной были снесены в 1992 году. Этот машинный зал — единственное, что осталось от бывшей прядильной фабрики.

43. Волшебная эстетика паровой эры!

44. Шильдик на корпусе системы регулировки осей от фирмы PROELL. Система регулировала отсечку — количество пара, которое впускается в цилиндр. Больше отсечка — больше экономичность, но меньше мощность.

45. Приборы.

46. По своей конструкции данная машина является паровой машиной многократного расширения (или как их еще называют компаунд-машиной). В машинах этого типа пар последовательно расширяется в нескольких цилиндрах возрастающего объёма, переходя из цилиндра в цилиндр, что позволяет значительно повысить коэфициент полезного действия двигателя. Эта машина имеет три цилиндра: в центре кадра находится цилиндр высокого давления — именно в него подавался свежий пар из котельной, затем после цикла расширения, пар перепускался в цилиндр среднего давления, что расположен справа от цилиндра высокого давления.

47. Совершив работу, пар из цилиндра среднего давления перемещался в цилиндр низкого давления, который вы видите на этом снимке, после чего, совершив последнее расширение, выпускался наружу по отдельной трубе. Таким образом достигалось наиболее полное использование энергии пара.

48. Стационарная мощность этой установки составляла 400-450 л.с., максимальная 600 л.с.

49. Гаечный коюч для ремонта и обслуживания машины впечатляет размерами. Под ним канаты, при помощи которых вращательное движения передавалось с маховика машины на трансмиссию, соединенную с прядильными станками.

50. Безупречная эстетика Belle Époque в каждом винтике.

51. На этом снимке можно детально рассмотреть устройство машины. Расширяющийся в цилиндре пар передавал энергию на поршень, который в свою очередь осуществлял поступательное движение, передавая его на кривошипно-ползунный механизм, в котором оно трансформировалось во вращательное и передавалось на маховик и дальше на трансмиссию.

52. В прошлом с паровой машиной также был соединен генератор электрического тока, который тоже сохранился в прекрасном оригинальном состоянии.

53. В прошлом генератор находился на этом месте.

54. Механизм для передачи крутящего момента с маховика на генератор.

55. Сейчас на месте генератора установлен электродвигатель, при помощи которого несколько дней в году паровую машину приводят в движение на потеху публике. В музее каждый год проводятся «Дни пара» — мероприятие, объединяющее любителей и моделистов паровых машин. В эти дни паровая машина тоже приводится в движение.

56. Оригинальный генератор постоянного тока стоит теперь в сторонке. В прошлом он использовался для выработки электричества для освещения фабрики.

57. Произведен фирмой «Elektrotechnische & Maschinenfabrik Ernst Walther» в Вердау в 1899 году, если верить инфотабличке, но на оригинальном шильдике стоит год 1901.

58. Так как я был единственным посетителем музея в тот день, никто не мешал мне наслаждаться эстетикой этого места один-на-один c машиной. К тому же отсутствие людей способстовало получению хороших фотографий.

59. Теперь пару слов о трансмиссии. Как видно на этом снимке, поверхность маховика обладает 12 канавками для канатов, при помощи которых вращательное движение маховика передавалось дальше на элементы трансмиссии.

60. Трансмиссия, состоящая из колес различного диаметра, соединенных валами, распределяла вращательное движение на несколько этажей фабричного корпуса, на которых распологались прядильные станки, работающие от энергии, переданной при помощи трансмиссии от паровой машины.

61. Маховик с канавками для канатов крупным планом.

62. Тут хорошо видны элементы трансмиссии, при помощи которых крутящий момент передавался на вал, проходящий под землей и передающий вращательное движение в прилегающий к машинному залу корпус фабрики, в котором располагались станки.

63. К сожалению, фабричное здание не сохранилось и за дверью, что вела в соседний корпус, теперь лишь пустота.

64. Отдельно стоит отметить щит управления электрооборудованием, который сам по себе является произведением искусства.

65. Мраморная доска в красивой деревянной рамке с расположенной на ней рядами рычажков и предохранителей, роскошный фонарь, стильные приборы — Belle Époque во всей красе.

66. Два огромных предохранителя, расположенные между фонарем и приборами впечатляют.

67. Предохранители, рычажки, регуляторы — все оборудование эстетически привлекательно. Видно, что при создании этого щита о внешнем виде заботились далеко не в последнюю очередь.

68. Под каждым рычажком и предохранителем расположена «пуговка» с надписью, что этот рычажок включает/выключает.

69. Великолепие техники периода «прекрасной эпохи «.

70. В завершении рассказа вернемся к машине и насладимся восхитительной гармонией и эстетикой ее деталей.

71. Вентили управления отдельными узлами машины.

72. Капельные масленки, предназначенные для смазки движущихся узлов и агрегатов машины.

73. Этот прибор называется пресс-масленка. От движущейся части машины приводятся в движение червяки, перемещающие поршень масленки, а он нагнетает масло к трущимся поверхностям. После того, как поршень дойдет до мертвой точки, его вращением ручки поднимают назад и цикл повторяется.

74. До чего же красиво! Чистый восторг!

75. Цилиндры машины с колонками впускных клапанов.

76. Еще масленки.

77. Эстетика стимпанка в классическом виде.

78. Распределительный вал машины, регулирующий подачу пара в цилиндры.

79.

80.

81. Все это очень очень красиво! Я получил огромный заряд вдохновения и радостных эмоций во время посещения этого машинного зала.

82. Если вас вдруг судьба занесет в регион Цвикау, посетите обязательно этот музей, не пожалеете. Сайт музея и его координаты: 50°43″58″N 12°22″25″E

ПАРОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ НА ВСЕГДА

Паровой двиготель своими руками

  В последние годы в моделировании выделилось новое направление — паровой двигателиь своими руками. Его идеологом стал аниматор И-Вей Хуан (I-Wei Huang), которому очевидно понравилась идея оживлять мультяшных персонажей без помощи компьютерной графики. Вся изюминка заключается в том, что в своих «игрушках» он использует не аккумуляторные батареи, а миниатюрные паровые двигатели. Свое вдохновение И-Вей черпает в направлении научной фантастики носящем название «стимпанк», или «паропанк» (от английсих слов «steam» – пар и «punk»). «Стимпанк» это развившаяся начале дявяностых альтернатива «киберпанку», характеризующемуся тотальной компьютеризацией.

  В свою очередь в основе стимпанка лежит история викторианской Англии с её огромными громыхающими и ухающими машинами, копотью и мощью. Стимпанковые мотивы появляются в самых разнообразных произведениях современного искусства и в том, что они пришли в моделирование, нет ничего удивительного. Теперь персонажи мультфильмов обретут новую жизнь, пускай и в игрушечном масштабе. Первую «игрушку» И-Вей собрал в 2005м году. С тех пор он собирает в среднем по одному механизму в месяц. Большая часть этого времени уходит на то, чтобы придать оснащенным громоздкими баками и паровыми котлами моделям изящность. Вот где, как нельзя кстати, пришелся его аниматорский талант.

   Лишним подтверждением которого стали сразу несколько призовых мест на фестивале «RoboGames-2009». Каким бы это кощунством не показалось для русской души, работают детища И-Вея на спирту. И хотя это не единственный вариант, именно такое топливо он считает оптимальным для своих роботов. В зависимости от модели время их работы колеблется в диапазоне от пяти минут до получаса. Впрочем, от аккумуляторов он еще полностью не отказался, правда их энергия расходуется исключительно на организацию системы радиоуправления. Вот только вряд ли его игрушки в скором времени появятся на прилавках магазинов, ведь их содержание подразумевает особые требования к технике безопасности, которые должны быть адекватны механизмам, работающим на спирту и под достаточно высоким давлением.

www.dieselsila.ru

Гидравлическая турбина,История развития паровых турбин,паровая машина,паровая турбина, генераторы, альтернативная энергия, паровой двиготель своими руками

 

Добавление комментариев временно отключено!

Модель паровой турбины своими руками

Модель паровой турбины своими руками

Парова́я маши́на — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. В более широком смысле паровая машина — любой двигатель внешнего сгорания, который преобразовывает энергию пара в механическую работу.

 

Значение паровых машин

Паровые машины использовались как приводной двигатель в насосных станциях, локомотивах, на паровых судах, тягачах, паровых автомобилях и других транспортных средствах. Паровые машины способствовали широкому распространению коммерческого использования машин на предприятиях и явились энергетической основой промышленной революции XVIII века. Поздние паровые машины были вытеснены двигателями внутреннего сгорания, паровыми турбинами и электромоторами, КПД которых выше.

Паровые турбины, формально являющиеся разновидностью паровых машин, до сих пор широко используются в качестве приводов генераторов электроэнергии. Основной сферой применения паровых турбин является выработка электроэнергии (около 86 % мирового производства электроэнергии производится паровыми турбинами), кроме того, они часто используются в качестве судовых двигателей (в том числе на атомных кораблях и подводных лодках). Было также построено некоторое количество паротурбовозов, но они не получили широкого распространения и были быстро вытеснены тепловозами и электровозами.

Паровая турбина. Первые упоминания о паровых двигателях относятся к началу первого века до нашей эры. Относительно простой принцип действия сделал этот паровой двигатель основным для человечества на сотни лет.

 

 

Принцип работы

Паровые турбины работают следующим образом: пар, образующийся в паровом котле, под высоким давлением, поступает на лопатки турбины. Турбина совершает обороты и вырабатывает механическую энергию, используемую генератором. Генератор производит электричество.

Электрическая мощность паровых турбин зависит от перепада давления пара на входе и выходе установки. Мощность паровых турбин единичной установки достигает 1000 МВт.

 

Попробуем изготовить простейшую модель паровой турбины своими руками.

 

Модель паровой турбина своими руками

 

 

 

Оборудование: две консервные банки, жестяная полоса, корпус металлической шариковой ручки для изготовления форсунки, винт с гайкой, подставка, свеча или таблетка сухого горючего (спиртовка, электроплита).

Порядок выполнения работы:

 

1. В крышке вырезаем два отверстия: одно под диаметр форсунки, второе — под гайку крепления турбины.

2. Припаиваем к крышке гайку и форсунку из металлической ручки.

3. Изготавливаем турбину. Для этого делим основание консервной банки на 4 части, потом каждую четвертинку на 2 части, и наконец каждую дольку на пополам. Надрезаем дольки примерно до середины радиуса. Загибаем лопатки турбины плоскогубцами. В центре сверлим отверстие.

4. Держатель турбины выгибаем из жестяной полосы в виде буквы П.

5. Прикручиваем турбину в держатель так, чтобы она свободно вращалась. В качестве оси берем винт с гайкой.

6. Винтом прикручиваем держатель с турбиной к крышке над форсункой. Обязательно проверяем, чтобы она ни за что не цеплялась.

7. Турбина готова к запуску. Наливаем воду, ставим турбину на огонь и дожидаемся закипания воды. Пар будет под давлением вырываться из форсунки и крутить турбину.

Модель парового двигателя :: Это интересно!

Этим постом я открываю небольшую серию сообщений, получившуюся в ходе нашей с Витей подготовки доклада для городского конкурса исследовательских работ и проектов «Шаг в науку», проводящемся в МАН (Малой Академии Наук школьников).

Поэтому в этом году мы были просто обязаны придумать еще что-нибудь не хуже:) Сейчас Витя решил делать доклад по физике. В этот раз он называется совсем просто  — «Сила воды». Про использование воды как источника для получения энергии.  На днях Витя прошел пробный просмотр в школе, выступил, показал опыт. Учителя его хвалили. Надеюсь, и в МАН все будет хорошо.

Кроме написания теории (которая, увы, по прежнему висит только на мне, Витя тут не помощник), мы решили сделать и показать две модели двигателей, демонстрирующих способы получения энергии из воды: паровой турбины и водяной ракеты.
Делать модели — это для Вити 🙂 Конечно, не обошлось без помощи Антона, но с каждым разом Витя все больше понимает в этом деле сам. А уж компьютерную презентацию потом делать и схемы рисовать — это Витя может уже лучше нас:)
Сегодня я напишу о первой модели для доклада — модели паровой турбины (вторая модель здесь). Звучит важно. На самом деле  — забавная штучка.

Вот видео работы нашей паровой турбины (39 секунд).

Катя все спрашивала: «А когда она полетит?» Видимо, ей колесо напоминало винт от вертолета. Да и мне эта штука напоминает космический корабль из кинофильма «Кин-дза-дза». Пепелац 🙂

Принцип работы паровой турбины практически такой же как у чайника — из-за горения топлива в топке вода в резервуаре закипает, образуется пар, который под давлением вырывается через узенькую трубочку и крутит колесо укрепленной над трубочкой турбины. Энергию вращения турбины можно использовать для получения электричества. Именно так и делают на различного рода электростанциях — тепловых, геотермальных, ядерных. С помощью паровых турбин получается 86% электроэнергии в мире!
Схема работы модели паровой турбины. Рисовал Витя

Дальше мастер-класс по созданию парового двигателя:)

Для паровой турбины нам понадобится:

  • 2 жестяных банки (у нас они были от сгущенки). Одна из них обязательно должна быть еще не открытая, потому что мы будем открывать ее особым способом!
  • Тонкая трубка или стальной стержень, в котором надо будет просверлить отверстие.
  • Гайка, шуруп, длинный гвоздь, 2 пластмассовых дюбеля 
  • Сухой спирт, вода.
Сначала рисуем эскиз. Примерно так:
Эскиз модели

Когда все детали продуманы, приступаем к изготовлению.
Самый интересный этап: берем целую банку, и в ее крышке пробиваем два диаметрально противоположных отверстия. Через них надо будет вылить содержимое банки. Так как у нас там была сгущенка, Витя очень быстро справился с заданием опустошить банку 🙂  Банку моем. Наш резервуар для воды готов.
Подготавливаем консервную банку 🙂

Вторую банку можно открывать как обычно, мы все равно будем разрезать ее пополам. Из нижней половины будем делать топку.  Ножницами по металлу прорезаем отверстие для того, чтобы класть туда топливо. По окружности шилом делаем ряд отверстий, чтобы улучшить доступ кислорода (мы сначала не сделали, и огонь плохо разгорался).
Так выглядит топка паровой турбины

Из оставшихся от второй банки кусков жести надо вырезать колесо-крыльчатку для турбины и ушки-держалки для него. Этим занялся Витя.
Вырезание крыльчатки и держателей для нее

После этого все детали нужно припаять к резервуару. Тут уж Антон Вите помог.
Сначала по окружности к дну резервуара надо припаять топку.
С помощью тонкого сверлышка Антон сверлит отверстие в металлическом стержне.
А потом припаивает все детали модели.

Затем, к верху резервуара нужно припаять сверху на одно отверстие гайку. Это будет отверстие для наливания воды. Мы его будем закручивать шурупом, чтобы пар выходил только через второе отверстие.
А на второе отверстие нужно припаять узкую трубочку и ушки для установки турбины
Модель паровой турбины. Вид сверху без крыльчатки

Подготовленная к установке крыльчатка турбины

С помощью длинного гвоздя устанавливаем турбину на место. Чтобы во время вращения она не съезжала, мы ее зафиксировали кусочками пластикового дюбеля.
Модель паровой турбины с установленной крыльчаткой
Все готово, можно наливать воду (не очень много, примерно 1/3 банки, чтобы закипала скорее), закручивать шуруп, класть в топку сухой спирт и поджигать. Как только вода закипит (где-то минут 3-5), пойдет пар и колесико закрутится.
Модель паровой турбины в действии
Мы не делали ничего, чтобы гасить огонь — таблетки сухого спирта как раз хватает на то, чтобы налюбоваться вращением. Только будьте осторожны — помните, что в банке кипящая вода, а снизу открытый огонь! Используйте прихватки и подставку для горячего из невоспламеняющихся материалов.
Общий вид паровой турбины

А тут можно посмотреть еще всякие научно-технические самоделки, которые делал Витя сам или с помощью Антона: Макет космического аппарата,  Пищалка, Модель электрического мотора, Фонарик-пчелка, Прибор для проверки твердости руки, Радистский (телеграфный) ключ, Робот-мышь, Робот-паук, Водяная ракета, Светофор,  Перископ.

А этот пост я добавляю в галерею «Мир мальчишек» в блог Женя Ясной

Модель парового двигателя своими руками из яйца. Паровой двигатель своими руками

Свою экспансию паровой двигатель начал еще на заре XIX века. В то время уже сооружались и большие агрегаты, предназначенные для промышленного использования, и небольшие паровые двигатели выполняющие порой чисто декоративные функции. Приобретали такие «игрушки» в основном видные вельможи, которые хотели порадовать себя и своих детишек. Когда паровые агрегаты более прочно вошли в повседневную жизнь, декоративные паровые установки использовались только в учебных заведениях в качестве пособий.


Современные паровые двигатели

В начале XX века популярность паровых агрегатов начала уменьшаться. Британская фирма Mamod осталось одной из немногих компаний, которые продолжали выпускать миниатюрные паровые двигатели. Образец подобной техники можно приобрести даже в наше время. Однако стоимость таких устройств переваливает за двести фунтов. Тем, кто любит самостоятельно собирать и изготавливать различные механизмы, наверняка придется по душе идея самостоятельного создания парового двигателя или же других .

Собрать паровой двигатель довольно просто. Под действием огня нагревается котел с водой, вода под воздействием высоких температур переходит в газообразное состояние и выталкивает поршень. Маховик, соединенный с поршнем, будет вращаться до тех пор, пока в емкости есть вода. Такова стандартная схема парового двигателя. Можно изготовить модели, имеющие совершенно иные комплектации. Перейдем от теории к практике. Данная статься посвящена способам изготовления парового двигателя своими руками.

Способ первый

Приступим к процессу изготовления самого простого варианта теплового двигателя. Для этого нам не потребуются сложные чертежи и специальные навыки. Итак, возьмем простую алюминиевую банку, отрежем от нее нижнюю треть. Получившиеся острые края банки необходимо загнуть внутрь при помощи плоскогубцев. Это нужно делать очень осторожно, чтобы не порезаться. Поскольку большинство алюминиевых банок имеет слегка вогнутое дно, необходимо его выровнять. Для этого достаточно просто прижать дно пальцем к твердой поверхности.

В полученном стакане на расстоянии 1,5 см от верхнего края нужно сделать друг напротив друга два отверстия. Необходимо проделать отверстия, диаметр которых будет не менее 3 мм. Для этой цели отлично подойдет обычный дырокол. На дно банки помещаем свечу. Теперь необходимо взять обычную пищевую фольгу, помять ее и обернуть нашу мини горелку. Затем нужно взять отрезок полой медной трубки 15-20 см длиной. Это и будет главный механизм двигателя, который будет приводить всю конструкцию в движение. Центральная часть трубки два или три раза оборачивается вокруг карандаша таким образом, чтобы получилась спираль.

Далее этот элемент необходимо разместить таким образом, чтобы изогнутый участок находился прямо над фитилем свечи. Для этого можно придать трубке форму буквы М. Участки трубы, которые опускаются вниз, выводим через специально проделанные отверстия. В результате получаем жесткую фиксацию трубки над фитилем. Края трубки выполняют роль своеобразных сопел. Чтобы вся конструкция могла вращаться, нужно согнуть противоположные концы М-образного элемента в разные стороны под прямым углом.

Наш паровой двигатель готов. Чтобы запустить его, банку размещают в емкости с водой. Необходимо, чтобы края трубки находились над поверхностью воды. Если сопла будут иметь недостаточную длину, на дно банки можно будет поместить небольшой грузик. Однако при этом следует действовать осторожно, иначе вы рискуете потопить двигатель. Опускаем один край трубки в воду, а другим втягиваем воздух и опускаем банку в воду. Трубка заполнится водой. Теперь можно поджечь фитиль. Некоторое время спустя вода, которая находится в спирали, прекратиться в пар, который под давлением будет вылетать из сопел. Банка начнет достаточно быстро вращаться в емкости.

Способ второй

Предлагаемая конструкция несколько сложнее, чем первый вариант двигателя. Прежде всего, для создания такого устройства нам понадобится банка из-под краски. Убедитесь, что она достаточно чистая. На расстоянии 2 см от дна вырезаем на стенке прямоугольник, размеры которого составляют 5Х15 см. Длинная сторона прямоугольника размещается параллельно дну.

Из металлической сетки нужно вырезать кусок, размером 24Х12 см. С обоих концов от длинной стороны куска отмеряем по 6 см. Эти участки необходимо отогнуть под прямым углом. В результате у нас должен получиться небольшой столик-платформа с ножками, длиной по 6 см. Полученную конструкцию нужно установить на дно банки. По всему периметру крышки проделывается несколько отверстий. Размещать их нужно в форме полукруга только вдоль одной половину крышки. Это необходимо для обеспечения вентиляции: паровой двигатель не будет работать, если к источнику огня не будет обеспечен доступ воздуха.

Для изготовления основного элемента двигателя нам потребуется медная трубка. Изгибаем ее в форме спирали. От одного конца трубки отступаем 30 см. От этой точки делаем пять витков спирали, диаметр каждого витка должен равняться 12 см. Остальная часть трубки изгибается в форме 15 колец, диаметр которых составляет 8 см.

На противоположном конце трубки должно остаться около 20 см. Оба вывода трубки пропускаются через вентиляционные отверстия, проделанные в крышке банки. На заранее установленную платформу помещают уголь. Спираль должна размещаться прямо над платформой. Уголь необходимо разложить аккуратно разложить между витками спирали. Теперь можно закрыть банку. В результате мы получили топку, которая и будет приводить в движение наш паровой двигатель.

ПАРОВОЙ РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ и ПАРОВОЙ АКСИАЛЬНО- ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

Паровой роторный двигатель (паровая машина роторного типа) является уникальной силовой машиной, развитие производства которой до настоящего времени не получило должного развития.

С одной стороны- разнообразные конструкции роторных двигателей существовали ещё в последней трети 19-го века и даже неплохо работали, в том числе и для привода динамо-машин с целью выработки электрической энергии и электроснабжения всяких объектов. Но качество и точность изготовления таких паровых двигателей (паровых машин) было весьма примитивным, поэтому они имели малый КПД и невысокую мощность. С тех пор малые паровые машины ушли в прошлое, но вместе с действительно малоэффективными и бесперспективными поршневыми паровыми машинами в прошлое ушли и имеющие хорошую перспективу паровые роторные двигатели.

Главная причина- на уровне технологий конца 19-го века сделать действительно качественный, мощный и долговечный роторный двигатель не представлялось возможным.
Поэтому из всего многообразия паровых двигателей и паровых машин до нашего времени благополучно и активно дожили лишь паровые турбины огромной мощности (от 20 мВт и выше), на которых сегодня осуществляется около 75% выработки электроэнергии в нашей стране. Еще паровые турбины большой мощности дают энергию от атомных реакторов в боевых подводных лодках-ракетоносцах и на больших арктических ледоколах. Но это все огромные машины. Паровые турбины резко теряют всю свою эффективность при уменьшении их размеров.

…. Именно поэтому силовых паровых машин и паровых двигателей мощности ниже 2000 — 1500 кВт (2 — 1,5 мВт), которые бы эффективно работали на паре, получаемом от сжигания дешевого твердого топлива и различных бесплатных горючих отходов, сейчас в мире нет.
Вот в этой –то пустой сегодня области техники (и абсолютно голой, но очень нуждающейся в товарном предложении коммерческой нише), в этой рыночной нише силовых машин небольшой мощности, могут и должны занять своё очень достойное место паровые роторные двигатели. И потребность в них только в нашей стране — на десятки и десятки тысяч… Особенно такие малые и средние по мощности силовые машины для автономное электрогенерации и независимого электроснабжения нуждаются малые и средние предприятия в отдаленных от больших городов и крупных электростанций местностях: — на малых лесопилках, отдаленных приисках, на полевых станах и лесных делянках, и пр. и др.
…..

..
Давайте рассмотрим показатели, из-за которых паровые роторные двигатели оказываются лучше, чем их ближайшие сородичи — паровые машины в образе поршневых паровых двигателей и паровых турбин.
… — 1)
Роторные двигатели являются силовыми машинами объемного расширения – как поршневые двигатели. Т.е. они обладают небольшим потреблением пара на единицу мощности, потому что пар подается в их рабочие полости время от времени, и строго дозированными порциями, а не постоянным обильным потоком, как в паровых турбинах. Именно поэтому паровые роторные двигатели гораздо экономичнее паровых турбин на единицу выдаваемой мощности.
— 2) Роторные паровые двигатели имеют плечо приложения действующих газовых сил (плечо крутящего момента) значительно (в разы) больше, чем поршневые паровые двигатели. Поэтому развиваемая ими мощность гораздо выше, чем у паровых поршневых машин.
— 3) Паровые роторные двигатели имеют гораздо большее рабочий ход, чем поршневые паровые двигатели, т.е. имеют возможность переводить большую часть внутренней энергии пара в полезную работу.
— 4) Паровые роторные двигатели могут эффективно работать на насыщенном (влажном) паре, без затруднений допускать конденсацию значительной части пара с переходом её в воду прямо в рабочих секциях парового роторного двигателя. Это так же повышает КПД работы паросиловой установки с использованием парового роторного двигателя.
— 5 ) Паровые роторные двигатели работают на оборотах в 2-3 тыс. оборотов в минуту, что является оптимальной частотой вращения для выработки электричества, в отличие от слишком тихоходных поршневых двигателей (200-600 оборотов в минуту) традиционных паровых машин паровозного типа, или от слишком быстроходных турбин (10-20 тыс. оборотов в минуту).

При этом технологически паровые роторные двигатели относительно просты в изготовлении, что делает затраты на их изготовление относительно невысокими. В отличие от крайне дорогостоящих в производстве паровых турбин.

ИТАК, КРАТКИЙ ИТОГ ЭТОЙ СТАТЬИ — паровой роторный двигатель является весьма эффективной паровой силовой машиной для преобразования давления пара от тепла сгорающего твердого топлива и горючих отходов в механическую мощность и в электрическую энергию.

Автором настоящего сайта, уже получены более 5 патентов на изобретения по разным аспектам конструкций паровых роторных двигателей. А так же произведено некоторое количество небольших роторных двигателей мощностью от 3 до 7 кВт. Сейчас идет проектирование паровых роторных двигателей мощностью от 100 до 200 кВт.
Но у роторных двигателей есть «родовой недостаток» — сложная система уплотнений, которые для маленьких по размерам двигателей оказываются слишком сложными, миниатюрными и дорогими в изготовлении.

При этом автором сайта ведется разработка паровых аксиально поршневых двигателей с оппозитным — встречным движением поршней. Данная компоновка является наиболее энерго — производительной по мощности вариацией из всех возможных схем применения поршневой системы.
Данные двигатели в малых размерах получаются несколько дешевле и проще роторных моторов и уплотнения в них использхуються самые традиционные и самые простые.

Внизу размещено видео использования маленького аксиально-поршневого оппозитного двигателя с встречным движением поршней.

В настоящее время идет изготовление такого аксиально-поршневого оппозитного двигателя на 30 кВт. Ресурс двигателя ожидается в несколько сотен тысячах моточасов ибо обороты парового двигателя в 3-4 раза ниже оборотов двигателя внутреннего сгорания, в пара трения «поршень- цилиндр» — подвергнута ионно -плазменному азотированию в вакуумной среде и твердость поверхностей трения составляет 62-64 ед по HRC. Подробно о процессе упрочения поверхности методом азотирования смотри .


Вот анимация принципа работы похожего по компоновке такого аксиально- поршневого оппозитного двигателя с встречным движением поршней

Паровой двигатель

Сложность изготовления: ★★★★☆

Время изготовления: Один день

Подручные материалы: ████████░░ 80%

В этой статье я расскажу вам о том, как сделать паровой двигатель своими руками. Двигатель будет небольшой, однопоршневой с золотником. Мощности вполне хватит, чтобы вращать ротор небольшого генератора и использовать этот двигатель в качестве автономного источника электричества в походах.


  • Телескопическая антенна (можно снять со старого телевизора или радиоприёмника), диаметр самой толстой трубки должен составлять не менее 8 мм
  • Маленькая трубка для поршневой пары (магазин сантехники).
  • Медная проволока с диаметром около 1,5 мм (можно найти в катушке трансформатора или радиомагазине).
  • Болты, гайки, шурупы
  • Свинец (в рыболовном магазине или найти в старом автомобильном аккумуляторе). Он нужен, чтобы отлить маховик в форме. Я нашёл готовый маховик, но вам этот пункт может пригодиться.
  • Деревянные бруски.
  • Спицы для велосипедных колёс
  • Подставка (в моём случае из листа текстолита толщиной 5 мм, но подойдёт и фанера).
  • Деревянные бруски (куски досок)
  • Банка из под оливок
  • Трубка
  • Суперклей, холодная сварка, эпоксидная смола (стройрынок).
  • Наждак
  • Дрель
  • Паяльник
  • Ножовка

    Как сделать паровой двигатель

    Схема двигателя

    Цилиндр и золотниковая трубка.

    Отрезаем от антенны 3 куска:
    ? Первый кусок 38 мм длиной и 8 мм диаметром (сам цилиндр).
    ? Второй кусок длиной 30 мм и 4 мм диаметром.
    ? Третий длиной 6 мм и 4 мм диаметром.

    Возьмём трубку №2 и сделаем в ней отверстие диаметром 4 мм посередине. Возьмем трубку №3 и приклеим перпендикулярно трубке №2, после высыхания суперклея, замажем все холодной сваркой (например POXIPOL).

    Крепим круглую железную шайбу с отверстием посредине к куску №3 (диаметр — чуть больше трубки №1), после высыхания укрепляем холодной сваркой.

    Дополнительно покрываем все швы эпоксидной смолой для лучшей герметичности.

    Как сделать поршень с шатуном

    Берём болт (1) диаметром 7 мм и зажимаем его в тисках. Начинаем наматывать на него медную проволоку (2) примерно на 6 витков. Каждый виток промазываем суперклеем. Лишние концы болта спиливаем.

    Проволоку покрываем эпоксидкой. После высыхания, подгоняем поршень шкуркой под цилиндр так, чтобы он свободно там двигался, не пропуская воздух.

    Из листа алюминия делаем полоску длиной 4 мм и длиной 19 мм. Придаём ей форму буквы П (3).

    Сверлим на обоих концах отверстия (4) 2 мм диаметром, чтобы можно было засунуть кусочек спицы. Стороны П-образной детали должны быть 7х5х7 мм. Клеим её к поршню стороной, которая 5 мм.

    Шатун (5) делаем из велосипедной спицы. К обоим концам спицы приклеиваем на два маленьких кусочка трубок (6) от антенны диаметром и длиной по 3 мм. Расстояние между центрами шатуна составляет 50 мм. Далее шатун одним концом вставляем в П-образную деталь и шарнирно фиксируем спицей.

    Спицу с двух концов подклеиваем, чтобы не выпала.

    Шатун треугольника

    Шатун треугольника делается похожим способом, только с одной стороны будет кусок спицы, а с другой трубка. Длина шатуна 75 мм.

    Треугольник и золотник


    Из листа металла вырезаем треугольник и сверлим сверлим в нем 3 отверстия.
    Золотник. Длина поршня золотника составляет 3,5 мм, и он должен свободно перемещаться по трубке золотника. Длина штока зависит от размеров вашего маховика.

    Кривошип поршневой тяги должен быть 8 мм, а кривошип золотника — 4 мм.

  • Паровой котёл


    Паровым котлом будет служить банка из под оливок с запаянной крышкой. Также я впаял гайку, чтобы через неё можно было заливать воду и герметично закручивать болтом. Также припаял трубку к крышке.
    Вот фото:

    Фото двигателя в сборе

    Собираем двигатель на деревянной платформе, размещая каждый элемент на подпорке

    Видео работы парового двигателя



  • Версия 2.0


    Косметическая доработка двигателя. Бак теперь имеет свою собственную деревянную площадку и блюдце для таблетки сухого горючего. Все детали покрашены в красивые цвета. Кстати в качестве источника тепла лучше всего использовать самодельную

Продублирую с форума:
машина там установлена на катере, что для нас не обязательно

КАТЕР С ПАРОВОЙ МАШИНОЙ

Изготовление корпуса
Корпус нашего катера вырезается из сухого, мягкого и легкого дерева: липы, осины, ольхи; береза более тверда, и ее труднее обрабатывать. Можно также взять ель или сосну, однако они легко колются, что осложняег работу.
Выбрав полено подходящей толщины, обтешите его топором и отпилите кусок требуемого размера. Последовательность изготовления корпуса показана на рисунках (см. таблицу 33, слева, вверху).
Палубу выпилите из сухой доски. Сверху сделайте палубу немного выпуклой, как у настоящих судов, чтобы попавшая на нее вода стекала за борт. Вырежьте на ней ножом неглубокие бороздки, чтобы придать поверхности палубы вид обшивки из досок.

Постройка котла
Вырезав кусок жести размером 80х155 мм, отогните края шириной около 10 мм в противоположные стороны. Согнув жесть в кольцо, соедините отогнутые края в шов и пропаяйте его (см, таблицу, в середине, справа). Изогните заготовку, чтобы получился овал, вырежьте по нему два овальных донышка и впаяйте их.
Сверху в котле пробейте два отверстия: одно для водоналивной пробочки, другое для прохода пара в сухопарник. Сухопарник — маленькая круглая баночка из жести. Из сухопарника выходит маленькая спаянная из жести трубочка, на конец которой натягивается другая, резиновая трубочка, по которой пар идет к цилиндру паровой машины.
Топка приспособлена только для спиртовой горелки. Снизу топка имеет жестяное дно с загнутыми краями. На рисунке дана выкройка топки. Пунктирными линиями показаны линии сгиба. Спаивать топку нельзя; боковые стенки ее скрепляются двумя-тремя маленькими заклепками. Нижние края стенок отгибаются наружу и охватываются краями жестяного дна.
Горелка имеет два фитиля из ваты и длинную воронкообразную трубочку, спаянную из жести. Через эту трубочку можно подливать в горелку спирт, не вынимая котла с топкой из катера или горелки из топки. Если котел будет соединен с цилиндром паровой машины резиновой трубкой, топку с котлом можно легко вынимать из катера.
Если нет спирта, можно сделать топку, которая будет работать на мелком предварительно разожженном древеслом угле. Уголь насыпается в жестяную коробочку с решетчатым дном. Коробочка с углем устанавливается в топке. Для этого котел придется сделать съемным и закреплять его над топкой проволочными зажимами.

Изготовление машины
На модели катера установлена паровая машина с качающимся цилиндром. Это простая и вместе с тем хорошо работающая модель. Как она работает, видно на таблице 34, справа, вверху.
Первое положение показывает момент впуска пара, когда отверстие в цилиндре совпадает с паровпускным отверстием. В этом положении пар поступает в цилиндр, давит на поршень и толкает его вниз. Давление пара на поршень передается через шатун и кривошип на гребной вал. Во время движения поршня цилиндр поворачивается.
Когда поршень немного не дойдет до нижней точки, цилиндр окажется стоящим прямо, и впуск пара прекратится: отверстие в цилиндре уже не совпадает с впускным отверстием. Но вращение вала продолжается, уже за счет инерции маховика. Цилиндр поворачивается все больше и больше, и когда поршень начнет подниматься кверху, отверстие цилиндра совпадет с другим, выпускным отверстием. Находящийся в цилиндре отработанный пар выталкивается через выпускное отверстие наружу.
Когда поршень поднимется в самое высокое положение, цилиндр снова станет прямо, и выпускное отверстие закроется. В начале обратного движения поршня, когда он уже начнет опускаться, отверстие в цилиндре снова совпадет с паровпускным, пар опять ворвется в цилиндр, поршень получит новый толчок, и все повторится сначала.
Цилиндр отрежьте от латунной, медной или стальной трубочки с диаметром отверстия 7-8 мм или от пустой гильзы патрона соответственного диаметра. Трубочка должна иметь гладкие внутренние стенки.
Шатун выпилите из латунной или железной пластинки толщиной 1,5-2 мм, конец без отверстия вылудите.
Поршень отлейте из свинца непосредственно в цилиндре. Способ отливки точно такой, как и для паровой мащины, описанной раньше. Когда свинец для отливки расплавится, в одну руку возьмите зажатый плоскогубцами шатун, а другой рукой вылейте свинец в цилиндр. Сразу же погрузите в не застывший еще свинец на отмеченную заранее глубину луженый конец шатуна. Он окажется прочно впаянным в поршень. Следите за тем, чтобы шатун был погружен точно отвесно и в центр поршня. Когда отливка остынет, поршень с шатуном вытолкните из цилиндра и осторожно очистите.
Крышку цилиндра вырежьте из латуни или железа толщиной 0,5- 1 мм.
Парораспределительное устройство паровой машины с качающимся цилиндром состоит из двух пластинок: цилиндровой парораспределительной пластинки А, которая припаивается к цилиндру, и парораспределительной пластинки Б, припаиваемой к стойке (раме). Их лучше всего изготовить из латуни или меди и только в крайнем случае из железа (см. таблицу, слева, вверху).
Пластинки должны плотно прилегать друг к другу. Для этого они пришабриваются. Делается это так. Достаньте так называемую проверочную плитку или возьмите небольшое зеркало. Поверхность его покройте очень тонким и ровным слоем черной масляной краски или копоти, стертой на растительном масле. Краска рястирается по поверхности зеркала пальцами. Пришабриваемую пластинку положите на покрытую краской зеркальную поверхность, прижмите пальцами и некоторое время подвигайте по зеркалу из стороны в сторону. Затем снимите пластинку и все выступающие покрывшиеся краской места поскоблите специальным инструментом — шабером. Шабер можно изготовить из старого трехгранного напильника, заточив его грани, как показано на рисунке. Если металл, из которого изготовляются парораспределительные пластинки, мягкий (латунь, медь), то шабер можно заменить перочинным ножом.
Когда все выступающие покрытые краской места пластинки сняты, остаток краски сотрите и снова положите пластинку на проверочную поверхность. Теперь краска покроет большую поверхность пластинки. Очень хорошо. Шабровку продолжайте до тех пор, пока вся поверхность пластинки не станет покрываться мелкими частыми пятнышками краски. После того как пришабрите парораспределительные пластинки, к цилиндровой пластинке А припаяйте винт, вставленный в просверленное в пластинке отверстие. Пластинку с винтом припаяйте к цилиндру. Тогда же припаяйте и крышку цилиндра. Другую пластинку припаяйте к раме машины.
Раму выпилите из латунной или железной пластинки толщиной 2-3 мм и укрепите ее на дне катера при помощи двух шурупов.
Гребной вал сделайте из стальной проволоки толщиной 3-4 мм или из оси набора «конструктор». Вал вращается в трубке, спаянной из жести, К концам ее припаиваются латунные или медные шайбочки с отверстиями точно по валу, В трубку налейте масло, чтобы вода не могла попасть в катер даже тогда, когда верхний конец трубки будет расположен ниже уровня воды. Трубка гребного вала закрепляется в корпусе катера с помощью припаянной наклонно круглой пластинки. Все щели вокруг трубки и крепительной пластинки залейте расплавленной смолой (варом) или замажьте шпаклевкой.
Кривошип изготовляется из небольшой железной пластинки и обрезка проволоки и укрепляется на конце вала пайкой.
Маховик подберите готовый или отлейте из цинка или свинца, как для клапанной паровой машины, описанной раньше. На таблице в кружке показан способ отливки в жестяной баночке, а в прямоугольнике — в глиняной форме.
Гребной винт вырезается из тонкой латуни или железа и припаивается к концу вала. Лопасти изогните под углом не более 45° к оси винта. При большем наклоне они будут не ввинчиваться в воду, а только разбрасывать ее по сторонам.

Сборка
Когда изготовите цилиндр с поршнем и шатуном, раму машины, кривошип и гребной вал с маховиком, можно приступить к разметке, а затем к сверловке впускного и выпускного отверстий парораспределительной пластинки рамы,
Для разметки необходимо сначала просверлить 1,5-миллиметровым сверлом отверстие в цилиндровой пластинке. Это отверстие, просверленное в центре верхней части пластинки, должно входить в цилиндр как можио ближе к крышке цилиндра (см таблицу 35). Впросверленное отверстие вставьте кусочек грифеля от карандаша так, чтобы он на 0,5 мм выступал из отверстия.
Цилиндр вместе с поршнем и шатуном поставьте на место. На конец винта, впаянного в цилиндровую пластинку, наденьте пружинку и навинтите гайку. Цилиндр с вставленным в отверстие графитом прижмется к пластинке рамы. Если вы будете теперь вращать кривошип, как это показано на таблице вверху, графит прочертит на пластинке маленькую дугу, по концам которой и нужно просверлить по отверстию. Это будут впускное (левое) и выпускное (правое) отверстия. Впускное отверстие сделайте немного меньше выпускного. Если впускное отверстие просверлите сверлом диаметром 1,5 мм, то выпускное можно сверлить сверлом диаметром 2мм. По окончании разметки снимите цилиндр и выньте грифель. Заусенцы, оставшиеся после сверловки по краям отверстии, осторожно соскоблите.
Если под руками нет маленького сверла и дрели, то, обладая некоторым терпением, отверстия можно просверлить сверлышком, изготовленным из толстой иглы. Обломайте ушко иглы и вколотите ее наполовину в деревянную ручку. Выступающий конец ушка заточите на твердом брусочке, как показано в кружке на таблице. Вращая рукой ручку с иглой то в одну, то в другую сторону, можно не спеша просверлить отверстия. Это особенно легко, когда пластинки изготовлены из латуни или меди.
Руль изготовляется из жести, толстой проволоки и железа толщиной 1 мм (см. таблицу, справа, внизу). Для наливания воды в котел и спирта в горелку необходимо спаять маленькую воронку.
Чтобы модель не валилась набок на суше, она устанавливается на подставку — стойку.

Испытание и пуск машины
После того как модель будет закончена, можно взяться за испытание паровой машины. Налейте в котел волы на 3/4 высоты. В горелку вставьте фитили и налейте спирта. Подшипники и трущиеся части машины смажьте жидким машинным маслом. Цилиндр протрите чистой тряпочкой или бумагой и тоже смажьте. Если паровая машина построена точно, поверхности пластинок хорошо притерты, правильно размечены и просверлены паровпускное и выходное отверстия, нет перекосов и машина легко вращается за винт, она должна сразу же пойти.
При пуске машины соблюдайте следующие предосторожности:
1. Не отвинчивайте водоналивной пробочки, когда в котле есть пар.
2. Не делайте тугую пружинку и не подтягивайте ее слишком сильно гайкой, так как при этом, во-первых, увеличивается трение между пластинками и, во-вторых, возникает риск взрыва котла. Надо помнить, что при слишком большом давлении пара в котле цилиндровая пластинка с правильно подобранной пружинкой является как бы предохранительным клапаном: она отодвигается от пластинки рамы, излишек пара выходит наружу, и благодаря этому давление в котле все время поддерживается нормальным.
3. Не давайте долго стоять паровой машине, если вода в котле кипит. Образующийся пар должен все время расходоваться.
4. Не давайте выкипеть всей воде в котле. Если это произойдет, котел распаяется.
5. Не закрепляйте очень сильно концы резиновой трубочки, которая также может быть хорошим предохранителем от образования в котле слишком большого давления. Но имейте в виду, что тонкую резиновую трубку раздует давлением пара. Возьмите прочную эбонитовую трубку, в которой иногда прокладывают электропровода, или обмотайте изоляционной лентой обыкновенную резиновую трубку,
6. Для предохранения котла от ржавчины наливайте его кипяченой водой. Чтобы вода в котле скорее закипала, проще всего наливать горячую воду.

Тоже самое но в пдф:

Паровые двигатели были установлены и приводили в движение большую часть паровозов в период начала 1800 и вплоть до 1950 годов прошлого века. Хочется отметить, что принцип работы этих двигателей всегда оставался неизменным, несмотря на изменение их конструкции и габаритов.

На анимированной иллюстрации приведен принцип работы парового двигателя.


Для генерации подаваемого на двигатель пара использовались котлы, работающие как на дровах и угле, так и на жидком топливе.

Первый такт

Пар из котла поступает в паровую камеру, из которой через паровую задвижку-клапан (обозначена синим цветом) попадает в верхнюю (переднюю) часть цилиндра. Давление, создаваемое паром, толкает поршень вниз к НМТ. Во время движения поршня от ВМТ к НМТ колесо делает пол оборота.

Выпуск

В самом конце движения поршня к НМТ паровой клапан смещается, выпуская остатки пара через выпускное окно, расположенное ниже клапана. Остатки пара вырываются наружу, создавая характерный для работы паровых двигателей звук.

Второй такт

В то же самое время, смещение клапана на выпуск остатков пара открывает вход пара в нижнюю (заднюю) часть цилиндра. Созданное паром в цилиндре давление заставляет поршень двигаться к ВМТ. В это время колесо делает еще пол оборота.

Выпуск

В конце движения поршня к ВМТ остатки пара освобождаются через все то же выпускное окно.

Цикл повторяется заново.

Паровой двигатель имеет т.н. мертвую точку в конце каждого хода, когда клапан переходит от такта расширения к выпуску. По этой причине каждый паровой двигатель имеет два цилиндра, что позволяет запускать двигатель из любого положения.

Собери свой собственный паровой двигатель — Часть 2 — Коллекционер фермы

Продолжение раздела «Создай свой собственный паровой двигатель — Часть 1».

Создание цилиндра

Поскольку пар низкого давления очень плотный, допуск парового двигателя может быть очень слабым по сравнению с двигателем внутреннего сгорания. Поэтому мокрая гильза большого двигателя внутреннего сгорания идеально подходит для изготовления цилиндра паровой машины. Как правило, для перехода к использованию парового двигателя требуется очень небольшая обработка.Как правило, эту втулку необходимо немного обрезать по длине, но обычно стенка достаточно толстая, чтобы выдержать любую сварку, которая может потребоваться.

Поршень, который использовался в этих втулках, обычно имеет достаточно малый допуск. Даже поршневые кольца годятся, как и положено, для плотного пара низкого давления. Однако поршень необходимо будет обрезать до нужной длины, которая обычно находится в нижней кольцевой канавке. Затем поршень необходимо поместить в патрон токарного станка и расточить по центру до нужного размера, чтобы он подходил к штоку поршня.

Поскольку передняя головка цилиндра приварена несъемно, она теперь просверлена под уплотнительную гайку с раззенкованным отверстием, а также готова к креплению к шатуну на крейцкопфе с помощью упорного штифтового подшипника. Пока мы находимся в области приводного поршня, следует подчеркнуть важность , не придавая ему слишком большую герметичность, как указано выше . Если поршень встанет слишком туго, он фактически заклинит . Если он вообще должен работать, он может не иметь желаемой мощности.Это почти невероятно, как легко можно вызвать заклинивание поршня парового двигателя, если его немного затянуть .

Работа с компонентами

Обычно при постройке любой машины начинают с фундамента, но это не обязательно при постройке паровой машины, так как различные узлы собираются по отдельности, а затем выравниваются, размещаются в приблизительном месте и проверяются. Теперь они готовы к тому, чтобы их можно было при необходимости поджать для окончательного размещения.

Как было сказано в самом начале, этот двигатель собирается, так сказать, по частям. У него, безусловно, есть много преимуществ по сравнению со старыми чугунными моделями, которые с точки зрения прочности были достаточно прочными, но были излишне громоздкими и тяжелыми и не обладали ремонтопригодными качествами, которые дает работа, изготовленная из стали. История большинства энтузиастов такова, что они не могут точно решить, какую именно модель они действительно хотят построить, и это здоровая позиция, поскольку теперь они начали видеть общую картину и теперь их лихорадит.Многие современные идеи, такие как стиль, модель и общий внешний вид, теперь могут быть рассмотрены в отношении правильной процедуры работы с вашим двигателем.

Почти обязательно будет установить современные шарикоподшипники в корпус этого двигателя, так как он, безусловно, требует как можно меньшего трения. латунные подшипники скольжения. Тем более, что он делает гораздо больше оборотов для данного старта, чем подшипник из вышеперечисленных.

Учет внешнего вида и использования

Поскольку детали этой заводской паровой машины, как правило, в значительной степени фрезерованы, легко установить очень красивый капот и надстройки, чтобы придать аутентичный вид настоящим старожилам. Это также выгодно для поддержания вашего двигателя в чистоте и поддержания его в хорошем состоянии для выставочных целей.

Кроме того, самое время подумать о различных идеях или устройствах для работы с этим движком с точки зрения удобства его переноски, так как вам наверняка захочется время от времени перемещать его.Если соблюдать осторожность, из него можно сделать лучший и более практичный двигатель, чем некоторые из старых таймеров. Здесь автор хочет убедить читателя и будущего создателя паровой машины в том, что эти теории и методы доказали свою практическую эффективность.

Использование запасных частей, сборка двигателей

Автор взял остатки старого двигателя одной марки и конструкции и детали другого, и с помощью простой инженерной и осторожной работы получил двигатель, который прекрасно работал.

В настоящее время у автора есть две паровые машины, построенные в основном из поршневых паровых насосов двухцилиндровой конструкции. Эти старые насосы были подобраны в качестве вторсырья, но они оказались в хорошем техническом состоянии. Таким образом, из этих основных частей, которыми были цилиндр и паровой короб, узел клапана и т. д., почти все, что мне нужно было построить, это узел крейцкопфа, узел шатуна, узел коленчатого вала, диск кривошипа, подшипники и, конечно же, эксцентрик. кулачок, и я был в бизнесе.

Эти двигатели, сделанные из этих старых насосов, действительно имеют привлекательные характеристики, и зрители, похоже, получают больше удовольствия от просмотра их, чем от некоторых других двигателей. Итак, по этой картинке любой может увидеть, как легко было бы модифицировать двигатель.

Можно использовать цилиндр почти любой разумной длины, чтобы можно было подобрать подходящий ход, и этот ход можно было подобрать на кривошипном диске, завинтив рукоятку шатуна в нужном месте. Это, конечно, устанавливается путем удвоения радиуса кривошипного движения.

Я построил несколько паровых машин с нуля, начав с полого стержня для цилиндров. В этом конкретном двигателе мы использовали поршневые клапаны. Цилиндр клапана обычно составляет около половины размера приводного цилиндра. Причина использования полого стержня заключается в том, что толщина стенки позволяет иметь прожилки для паровых каналов. Эта дополнительная толщина обеспечивает пространство для отверстий под винты с головкой, а также для крепления к основанию и т. д.

Шатуны от больших дизельных двигателей являются хорошим шатуном для вашего парового двигателя, если вы разрежете его на две части; желательно около середины.Затем прикрутите каждый конец к горизонтальному приспособлению, чтобы придать ему нужную длину, и после того, как концы стержня будут плотно прикручены болтами, приваривается соединение, чтобы удерживать его в идеальном положении. Эта дополнительная длина удилища делает его более привлекательным и работает лучше. Обычно эти шатуны имеют большие опорные поверхности, что очень важно для успешной работы вашего парового двигателя.

Общий вид этой работы можно улучшить, заполнив неровности поверхностей, образовавшиеся в результате резки и сварки.Этот шатун можно заполнить и выровнять наполнителем для кузова автомобиля. После того, как этот наполнитель полностью высохнет, его можно отшлифовать до гладкой поверхности и покрасить. После покраски его можно отполировать и придать вид штока, изготовленного специально для вашего двигателя.

Установка коленчатого вала

Сейчас самое время поместить коленчатый вал в токарный станок. После того, как он был отцентрирован с обоих концов и плотно затянут, он теперь готов к установке на подшипники, дисковое колесо, эксцентрик и любые другие аксессуары, которые, возможно, потребуется добавить сейчас или позже.

После обработки коленчатого вала самое время сделать постоянные анкеры для подшипников коленчатого вала. Это, вероятно, не будет большой задачей, но это необходимо сделать. Сейчас самое время установить небольшой шкив для размещения регулятора флайбола, который вы, возможно, захотите установить сейчас или через какое-то время. Прежде всего, всегда центрируйте коленчатый вал, чтобы его можно было в любой момент вернуть на токарный станок для ремонта или регулировки. Вы действительно будете гордиться тем, что сделали это, если вам когда-нибудь понадобится поставить его на токарный станок.

Преодоление недостатка информации

Я хотел бы сейчас заявить, что с тех пор, как несколько лет назад я начал большую исследовательскую работу по паровому двигателю, я совершенно не смог найти ни книги, ни книг, ни чего-либо еще, что действительно объясняло бы что-либо о том, как устроен паровой двигатель. сделанный. Я руководил библиотекой в ​​Капитолии нашего штата, библиотекой в ​​нашем государственном университете, заочными курсами по почте и исчерпал все источники информации, какие только мог придумать.

Так как я уже был в отчаянии, я обратился к своему конгрессмену с просьбой о помощи.Он ответил, что в его распоряжении много помощи, и он пошлет кого-нибудь для управления Библиотекой Конгресса, и он чувствовал, что они что-нибудь придумают. Через некоторое время я наконец услышал от своего конгрессмена, что они тщательно обыскали Библиотеку Конгресса и не нашли никакой интересующей меня информации. С этим известием, наряду с другими разочарованиями, которые я получил, я почувствовал, что двигаться дальше безнадежно.

Я немедленно принялся заново изобретать паровую машину, потому что у меня даже не было паровой машины, на которую можно было бы опереться или с которой можно было бы ее скопировать.Что ж, я полагаю, что по крайней мере в какой-то степени мне это удалось, поскольку теперь у меня есть несколько паровых машин, которые я построил в своем домашнем механическом цеху. Я полагаю, инженеры думали, что паровая машина настолько проста, что нет необходимости сохранять чертежи и спецификации. Я просто естественно подумал, что если кто-то из старожилов смог построить их, то и я смогу. Я уверен, что современные люди, со всеми современными машинами и материалами, действительно могут построить двигатель лучше, чем строили старожилы. Я верю, что это правда, как я покажу позже в этой статье.

Основы котла

Парогенерирующая установка, известная как котлы, также является важной частью паровой установки, поскольку она действительно обеспечивает электроэнергию. Срок службы любого котла сравнительно короток по сравнению со сроком службы двигателя из-за того, что нам приходится иметь дело со столькими врагами металла.

Во-первых, и, вероятно, наиболее важным является тот факт, что котел должен быть прочным и поддерживать его прочность, наблюдая за ржавчиной и коррозионными скоплениями внутри и вокруг дымоходов.Испытания убедительно показали, что внутренняя поверхность котла должна быть чистой. Ржавчина и коррозионные скопления внутри, является изоляцией, а также разрушителем металла.

Кроме того, дымоходы должны всегда содержаться в чистоте. Опять же, накопление действует как изоляция, а также занимает ценное пространство и, следовательно, замедляет сквозняк. Стоит упомянуть только проблему сквозняка. Практические тесты показали, что котел, пропущенный в течение трех или четырех дней, постепенно становился все труднее пропариваться, и в нескольких тестах мы заметили, что время, необходимое для пропаривания, почти удвоилось.

Холодная вода не взрывоопасна ни при каком давлении, так как не сжимаема. Однако горячая вода есть, и если она горячее 212 градусов, то в случае взрыва большое количество воды превратится в пар и станет очень опасным. Я хочу подчеркнуть необходимость держать эту силу под контролем. Steam может быть хорошим слугой или безжалостным разрушителем, в зависимости от того, как с ним обращаться. Я слышал, как мужчины говорили: «Я совсем не боюсь пара». Этот человек не был храбр; он был просто дураком.Хороший паровой человек не будет делать таких замечаний. Он понимает и не будет рисковать понапрасну. У него должно быть достаточно мужества и хладнокровия на случай опасности, иначе он будет плохим человеком, чтобы руководить этой операцией.

Хотя слова предостережения, о которых только что говорилось, могут показаться внушающими страх перед котлом, факт таков; такого результата не предвидится. Есть разница между страхом и уважением. Это предостережение предназначено только для того, чтобы внушить уважение к почти безграничной силе, в надежде, что оно побудит людей, читающих это, быть очень осторожными.При такой заботе и уважении паровой котел безопасен и доставляет удовольствие.

Типы котлов: с внутренним и внешним нагревом

Существует несколько типов котлов и способов их сжигания, но только два типа применимы к мужчинам, занимающимся этим хобби. Один тип — это котел с внутренним нагревом, а другой — с внешним.

Котлы с внутренним нагревом снабжены топкой или топкой внутри собственных стен. Все старые паровозные котлы, старые паровые тяговые котлы и многие морские котлы относятся к этому классу.Котлы с внешним нагревом размещают над печью, построенной специально для них, и, как правило, в каменной кладке. Они не предназначены для переносной работы и чаще всего используются на мельницах и фабриках.

Эти два класса могут быть снова разделены еще на два класса в зависимости от направления движения греющих горячих газов. Один состоит из кожухотрубных или трубчатых котлов, известных как пожарные котлы, а другой — как водотрубные котлы. В жаротрубном котле горячие газы проходят через внутреннюю часть труб или дымоходов на пути к дымовой трубе, а вода циркулирует снаружи.В водотрубном котле эти условия обратные. Вода занимает пространство внутри труб, а горячие газы выходят наружу. Оба котла имеют определенные преимущества. Водотрубный котел быстрее пароварится, чем жаротрубный, потому что в одном корпусе нет большого количества воды, нагреваемой газами. Котлы этого класса менее подвержены опасности взрыва. Если взрыв все-таки произойдет, скорее всего, оторвутся только одна или две трубки. В этом случае не может быть нанесен большой ущерб жизни или имуществу.

Котлы также могут быть классифицированы по форме как горизонтальные или вертикальные. Вертикальные котлы не так эффективны, как горизонтальные, и не являются предпочтительными, за исключением случаев, когда необходимо учитывать площадь пола.

Строительство котлов

Паровые котлы теперь могут строить люди, которые еще несколько лет назад и подумать не могли о таком. После того, как вы изучили и узнали, что плита из низкоуглеродистой толстолистовой стали довольно проста в обработке, это становится задачей, которая не так страшна для любителя.Котельная плита из мягкой стали легко режется и сваривается. Сверление также легко выполняется в этом мягком шаблоне.

Сегодня очень многие котлы имеют сварную конструкцию. Газопроводная труба «Большой дюйм» правильного размера является хорошей внешней оболочкой для парового котла и совершенно надежна с точки зрения безопасности. Они используются для транспортировки нефтепродуктов с давлением, намного большим, чем кто-либо хотел бы на паровом котле. Котельную плиту можно купить в любом месте, где продают конструкционную сталь.Из этих листов можно вырезать днища котлов вместе с дымовыми отверстиями. Однако эти дымовые отверстия должны иметь разумные допуски, чтобы сварка могла продолжаться.

Вы заметили, что я почти постоянно говорю о сварке в отношении конструкции котла, потому что это не так трудоемко, как расширение труб или сварка труб. Я считаю, что он лучше во многих отношениях. Одной из важных причин является то, что он может быть сварен абсолютно паронепроницаемым, а с этой мягкой сталью он остается паронепроницаемым.В сварных соединениях нет трещин и утечек из-за многодюймового расширения и прокатки соединения.

Одно из возражений, однако, заключается в том, что если дымоход по какой-либо причине выйдет из строя, придется вырезать всю трубу. Таким образом, в большинстве случаев, при необходимости увеличить отверстие, это также может быть преодолено с помощью прокладки или трубы немного большего размера, к счастью, у автора не было проблем такого рода, и я полагаю, что сварные работы прослужат много лет, так как любительское использование. Я снова хочу повторить, что эти утверждения в этой статье предназначены исключительно для использования любителями, и не делается никаких претензий на то, чтобы заставить машину выполнять тяжелую, тяжелую работу на постоянной основе.Но они более чем способны выполнять работу, для которой предназначены, и выполнять ее безопасно и надежно.

Автор построил несколько котлов такой конструкции и размера, которые только что были описаны, и у них никогда не было взрывов какой-либо степени и практически не возникало никаких проблем. Поэтому я не могу не говорить с некоторой долей знаний и советов. Я мог бы добавить к этому утверждению, что эти котлы прослужили буквально сотни часов, свидетелями чего были многие, многие люди.Котлы, которые я сделал, были вертикальными и, как уже говорилось в статье, обычно не считаются такими же хорошими, как горизонтальные; но опять же, места было мало и у меня.

У писателя также есть вертикальный котел мощностью 20 л. У меня была хорошая служба с этим котлом, и у меня никогда не было никаких проблем с поддержанием пара и количествами, необходимыми для работы моего более крупного двигателя мощностью 20 л.с. и моего двигателя мощностью 10 л.с.

Руководство по давлению пара

Теперь заметьте, я называю паром высокого давления, 125 фунтов на квадратный дюйм, потому что это максимальное давление, которое этот котел может выдержать без выброса в атмосферу. Этот вышеописанный пар высокого давления совершенно не подходит для использования любителями из-за некоторой опасности из-за впрыска воды и любой неисправности, которая может возникнуть. Поэтому для целей этой выставки я использую низкое давление от 20 до 30 фунтов на квадратный дюйм. При таком высоком давлении и без нагрузки двигатели разбегутся и вызовут большой ущерб и опасность, если выйдет из строя регулятор или какая-либо конструкция.Таким образом, этот пар с давлением 20 или 30 фунтов на квадратный дюйм безопасен с точки зрения взрыва, при условии, конечно, что вся операция достаточно хорошо контролируется и за ней наблюдают.

Веских причин носить низкое давление слишком много, чтобы перечислить их. Одна действительно веская причина заключается в том, что воду можно нагнетать в котел с большей безопасностью, чем с напором пара высокого давления. Писатель считает котел или парогенератор почти таким же захватывающим проектом, как и сам поршневой двигатель.

Элементы безопасности

После закрепления всех различных выпускных отверстий или труб, таких как паромер, предохранительный клапан, пробные краны и т. д., я отвожу пар и воду из котла в водяной патрубок на уровне, на котором я хочу провести воду. уровень в котле. Эта водяная ветвь может располагаться на расстоянии нескольких дюймов от котла.

В этом водяном отводе я установил медный поплавок на кривошипе, на валу, который герметичен с помощью накидной гайки. На внешнем конце вала находится еще одна рукоятка, которая приводит в действие легко управляемый ртутный переключатель.К этому ртутному выключателю подключен электрический водяной насос высокого давления. Из-за очень короткого хода поплавка в водяном отводе уровень воды в котле поддерживается почти на постоянном уровне, автоматически, это устройство легко может быть изготовлено любителем в его домашней мастерской, и оно, несомненно, добавит еще больше удовольствия от эксплуатации вашего парогенераторного котла.

Другое устройство, которое я изготовил и использовал с большим удовлетворением, — это еще один водяной отвод, расположенный в точке, которая считается опасным уровнем .Эта водяная ветвь также содержит медный поплавок и работает так же, как описанная выше работа, за исключением того, что она управляет отсечным клапаном для подачи природного газа. Эти две функции уровня воды, связанные с этими автоматическими устройствами управления, несомненно, делают этот котел приятным в эксплуатации, и это действительно функция безопасности.

Тот факт, что вы построили эти функции безопасности и понимаете их механизм, доставляет вам большое удовольствие, когда вы находитесь рядом с вашим проектом со своими друзьями и близкими, которые наверняка будут рядом большую часть времени.Ваше грамотное поведение автоматически придаст уверенности вашим друзьям и гостям и доставит им больше удовольствия. Вполне естественно, что даже новичок будет бояться котла, если он не думает, что оператор хорошо осведомлен и имеет здравый смысл в обращении с этим оборудованием.

Паровое хобби в отдельном классе

Итак, поскольку вся установка предназначена для развлечения, что подтверждается буквально тысячами людей, которые регулярно посещают эти шоу, важно быть экспертом в выбранном вами хобби.В этот момент хорошо понять, что вы, безусловно, занимаетесь хобби, которое само по себе, потому что паровые двигатели определенно больше не производятся. Очень сомнительно, что когда-либо будут производиться какие-либо другие двигатели, кроме тех, которые построены людьми, которые серьезно занялись этим хобби.

Во всяком случае, область паровозостроения никогда не будет переполнена. Существуют записи и спецификации паровых двигателей многих типов и конструкций, но это легко понять после некоторого размышления, поскольку, когда пар широко использовался, он был почти единственным доступным источником энергии.Инженеры пытались построить двигатели, чтобы удовлетворить многие потребности и требования. Но лишь в редких случаях мы когда-либо видели, чтобы любители пытались построить что-то, кроме более простых конструкций. После того, как любитель приступит к работе, он автоматически увидит, где он может модифицировать и иным образом улучшить свой движок.

Писатель даже построил двухцилиндровые паровые машины, оба цилиндра которых были связаны с одним и тем же коленчатым валом, но с двумя кривошипами, смещенными от центра на 90 градусов, что сделало их самозапускающимися.Это, конечно, лучше всего сделать, разместив цилиндры на большом расстоянии друг от друга, чтобы маховик мог находиться в центре коленчатого вала. Подшипники, эксцентриковый кулачок и кривошипный диск, естественно, расположены на каждом конце коленчатого вала. Получается очень красивая паровая машина.

Когда я был маленьким мальчиком, я помню, как видел маленькие двигатели этого типа, тянущие старые карусели, и поскольку эти двигатели имели два цилиндра, смещенных относительно друг друга, они запускались автоматически.Это было необходимо из-за постоянных пусков и остановок. Вероятно, причина, по которой мне никогда не удавалось создать паровой двигатель, заключалась в том, что я всегда пытался заполучить один из этих маленьких паровых двигателей для поп-корна. Эти маленькие двигатели имели диаметр цилиндра около 1 дюйма и примерно такой же ход поршня. Они были построены точно так же, как большие паровые двигатели, со старым регулятором флайбола и т. д., но эти двигатели никогда не были доступны, за исключением покупки всего попкорна, который в то время был довольно дорогим.Паровоз такого размера я мог бы хранить вместе с другими личными вещами, тогда как большой паровой двигатель был бы для меня невозможным хобби в то время, так как я постоянно путешествовал.

Я видел буквально сотни этих старинных двигателей, которые встретились с ацетиленовым резаком и упали в кучу металлолома, чтобы их переплавили и превратили в металл для других видов машин. Но, к счастью, есть несколько таких старожилов, которые находятся в руках людей, которые почти ревниво оберегают их, но тем не менее этим хорошим и добрым людям нравится помогать и поощрять других людей, которые проявляют интерес.

Есть надежда, что достаточное количество современных юношей и мальчиков подхватит это увлечение паровым двигателем и сохранит его для многих поколений. Писатель лично знает людей, строивших паровозы 24-го калибра в комплекте с вагонами. Это, конечно, прибыльное поле и, безусловно, дает любителям изрядную тренировку. У этих людей даже не было собственного механического цеха, такого как токарные станки, фрезерные станки и т. Д., Но они обладали инженерными способностями для их строительства в соответствии со своими собственными планами и спецификациями.

Эта форма работы, безусловно, имела свои преимущества, поскольку человек, нанятый для выполнения этой работы, является штатным механиком, который является экспертом и даст любителю хорошую работу. Обычно любитель является штатным сотрудником какого-то другого бизнеса, и все, что он может сделать, это просто собрать эти компоненты. Один из мужчин, о котором я говорю как о строителе локомотива, является коммивояжером и, естественно, не имеет много свободного времени. Но, после долгих недель и, возможно, месяцев, он действительно выполнил работу по созданию красивого и производительного двигателя, который, как я лично видел, возил много людей.

Вероятно, одна из самых захватывающих вещей в шоу паровых машин — это услышать звук парового свистка. Этот звук может исходить только от парового свистка! Никакой другой тип свистка или рожка не может имитировать паровой свисток. У писателя были толпы людей, которые хотели на самом деле потянуть за шнур парового свистка и, как правило, делали это, это было то, чего они никогда раньше не делали, и, вероятно, некоторые никогда не сделают этого снова, пока они живы.

То, что обсуждалось в этой статье, несомненно, направит большинство людей на верный путь.Эту информацию было очень трудно получить, и действительно потребовалось много времени и усилий, чтобы установить подлинность различных идей и заявлений, которые были рекомендованы. Я не верю, что кто-то, кто не жил во времена знаменитых старых двигателей, мог действительно понять истинную картину. Какой бы простой ни была паровая машина, большинству людей было бы трудно изобрести ее заново, а это примерно то, к чему она приводит. Так что я желаю, чтобы любой, изучающий принцип действия старой паровой машины, передал его другим, кому не так повезло. ИМА

Дж. Арлесс Дженкинс из Мэгэзин, Арканзас.

Игрушечный паровой двигатель — Как сделать игрушечный паровой двигатель

Игрушечный паровой двигатель можно легко сделать из старых инструментов, которые есть почти в каждом доме.


Выдержка из книги: МАЛЬЧИК-МЕХАНИК, ТОМ I, 700 ЧЕМ ЗАНЯТЬСЯ ДЛЯ МАЛЬЧИКОВ С 800 ИЛЛЮСТРАЦИЯМИ, 1913 Г., ИЗДАТЕЛЬ HH WINDSOR CHICAGO POPULAR MECHANICS CO., ИЗДАТЕЛЬСТВО


Цилиндр А, рис.1 — старый велосипедный насос, разрезанный пополам. Паровая камера D является частью поршневой трубы того же насоса, другие части используются для подшипника B и подшипника кривошипа C.

Маховик Q может быть любым железным колесом небольшого размера; либо колесо от старой швейной машины, либо колесо от шкива, либо что-нибудь подходящее. В качестве двигателя мы использовали колесо от старого стульчика. Если отверстие в колесе слишком велико для вала, его можно заменить куском твердой древесины. Вал изготовлен из толстой стальной проволоки, размером с отверстие в подшипнике В.

Основание изготовлено из дерева и состоит из двух деревянных блоков, H и K, толщиной 3/8 дюйма, для поддержки подшипника B и рукоятки клапана S, изготовленной из жести. Шланг E подключается к котлу, о котором будет рассказано далее. Зажимы FF припаиваются к цилиндру и прибиваются к основанию, а подшипник B крепится скобами.

Движение клапана показано на рис. 2 и 3. На рис. 2 пар входит в цилиндр, а на рис. 3 клапан В перекрыл вход пара и открыл выпуск, что позволяет пару выйти из цилиндра.

Поршень состоит из болта печи, E, рис. 2, с двумя шайбами, FF, и цилиндрического куска твердого дерева, G. Он намотан мягкой нитью, как показано на рис. 3, и пропитан толстым масло. На конце болта E прорезан паз для установки шатуна H. Клапан B сделан из старой велосипедной спицы C с гайкой, разрезанной пополам и отшлифованной, как показано, пространство между двумя половинками наполняется струной и смазывается маслом.

Рукоятка клапана S, рис. 1, вырезана из жести или оцинкованного железа и приводится в движение небольшой рукояткой на валу.Этот кривошип должен располагаться под прямым углом к ​​основному кривошипу.

Котел, рис. 4, может представлять собой старую масленку, банку из-под порошка или банку из-под сиропа с припаянной к ней трубкой и соединяется с двигателем куском резиновой трубки. Тепло от небольшой газовой плиты будет производить пар достаточно быстро, чтобы двигатель работал на высокой скорости. Этот двигатель был построен WG Schuh и AJ Eustice из Кубы, штат Висконсин,

.

Как сделать работающую модель парового двигателя в домашних условиях

Если вас интересовали модели паровых двигателей, вы, возможно, уже проверили их в Интернете, шокирует то, что они очень дорогие.Если вы не ожидаете ценового диапазона, вы можете попробовать поискать другие варианты, где вы можете иметь свою собственную модель парового двигателя. Это не значит, что их нужно только покупать, их можно сделать и самостоятельно. Вы можете посмотреть, как построить собственную модель парового двигателя, на сайте WoodiesTrainShop.com. Нет ничего, что вы не могли бы сделать и узнать, не проведя небольшое собственное исследование.

Способы изготовления собственной модели парового двигателя
Это может показаться удивительным, но вы действительно можете сделать модель парового двигателя с нуля.Вы можете начать с создания очень простого трактора с двигателем. Это будет около 26 дюймов в длину и 60 фунтов в весе. Он также может легко тянуть взрослого человека, и вам потребуется всего около ста часов, чтобы закончить сборку. Самое замечательное в том, что это не так дорого построить, а процесс создания очень прост, и все, что вам нужно сделать, это сверлить и точить весь день. Вы всегда можете проверить WoodiesTrainShop.com для получения более подробной информации о том, как вы можете начать делать свою собственную модель парового двигателя.

Ободья задних колес этой модели паровой машины, сделанной своими руками, сделаны из газовых баллонов, и вы можете получить готовые шестерни, а также приводные цепи, купив их на рынке. Простота модели парового двигателя «сделай сам» — вот что делает его привлекательным для всех, поскольку он предлагает вам очень простые инструкции и быструю сборку. Вам даже не нужно изучать что-либо техническое, чтобы иметь возможность делать все это самостоятельно. Простых рисунков и картинок достаточно, чтобы помочь вам с работой от начала до конца.Если вы планируете купить его, на сайте WoodiesTrainShop.com вы найдете лучшие комплекты паровых двигателей для продажи.

SteamOS

SteamOS — это наша операционная система на базе Linux. Базовая система основана на Debian 8 под кодовым названием Debian Jessie. Наша работа основывается на надежном ядре Debian и оптимизирует его для работы в гостиной. Прежде всего, это открытая платформа Linux, которая оставляет вам полный контроль. Вы можете взять на себя управление своей системой и установить новое программное обеспечение или контент по своему усмотрению.

Каковы аппаратные требования SteamOS?

Intel или AMD 64-разрядный процессор

4 ГБ или более ОЗУ

Диск объемом 200 ГБ или больше

Видеокарта NVIDIA
Видеокарта AMD (RADEON 8500 и выше)
Графика Intel

USB-порт для установки
Прошивка UEFI (рекомендуется)


ПРИМЕЧАНИЕ. Это изображение несовместимо с Steam Deck.Если вы ищете образ Steam Deck Recovery, перейдите по этой ссылке.

Как установить SteamOS?

Существует два разных метода установки SteamOS. Рекомендуемым методом является метод автоматической установки, при котором устанавливается конфигурация диска по умолчанию. В экспертном методе используется установщик Debian, который позволяет выполнить некоторую настройку после этапа автоматической установки. Пожалуйста, выберите один из этих способов ниже.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Оба метода установки сотрут все содержимое на целевом компьютере.

Автоматическая установка

  1. Загрузите установку SteamOS
  2. Разархивируйте SteamOS.zip на пустой USB-накопитель в формате FAT32. Обязательно используйте раздел MBR.
  3. Вставьте USB-накопитель в целевую машину. Загрузите свою машину и скажите BIOS загрузиться с флешки. (обычно что-то вроде F8, F11 или F12 вызывает меню загрузки BIOS).
  4. Убедитесь, что вы выбрали запись UEFI, она может выглядеть примерно так: «UEFI: Patriot Memory PMAP». Если запись UEFI отсутствует, вам может потребоваться включить поддержку UEFI в настройках BIOS.
  5. В меню выбрано «Автоматическая установка (СТЕРЕТ ДИСК!)».
  6. Остальная часть установки выполняется автоматически, при этом диск будет перераспределен, и будет установлена ​​SteamOS.
  7. После завершения установки система перезагрузится, автоматически войдет в систему и установит Steam. На данный момент требуется подключение к Интернету. Если у вас есть подключение к Интернету, Steam автоматически установится. Если у вас нет подключения к Интернету (например, если вам нужно подключиться к точке доступа Wi-Fi), вы получите всплывающее окно с сообщением об этом.Закройте всплывающее окно, и вы получите пользовательский интерфейс конфигурации сети, где вы можете настроить свою сеть. Как только вы подключитесь к Интернету, закройте этот пользовательский интерфейс, и Steam установится сам.
  8. После завершения установки Steam ваша система автоматически перезагрузится и создаст резервную копию системного раздела.
  9. Когда резервное копирование завершится, выберите «перезагрузка», чтобы загрузить только что установленную SteamOS

Экспертная установка

  1. Загрузите установку SteamOS
  2. Разархивируйте SteamOS.zip на пустой USB-накопитель в формате FAT32. Обязательно используйте раздел MBR.
  3. Вставьте USB-накопитель в целевую машину. Загрузите свою машину и скажите BIOS загрузиться с флешки. (обычно что-то вроде F8, F11 или F12 вызывает меню загрузки BIOS).
  4. Убедитесь, что вы выбрали запись UEFI, она может выглядеть примерно так: «UEFI: Patriot Memory PMAP». Если запись UEFI отсутствует, вам может потребоваться включить поддержку UEFI в настройках BIOS.
  5. В меню выбрана «Экспертная установка».
  6. Выбран предпочитаемый язык, местоположение и раскладка клавиатуры.
  7. У вас будет возможность изменить разбиение диска по умолчанию.
  8. Остальная часть установки выполняется автоматически и установит SteamOS.
  9. После завершения установки система перезагрузится, автоматически войдет в систему и установит Steam. На данный момент требуется подключение к Интернету. Если у вас есть подключение к Интернету, Steam автоматически установится.Если у вас нет подключения к Интернету (например, если вам нужно подключиться к точке доступа Wi-Fi), вы получите всплывающее окно с сообщением об этом. Закройте всплывающее окно, и вы получите пользовательский интерфейс конфигурации сети, где вы можете настроить свою сеть. Как только вы подключитесь к Интернету, закройте этот пользовательский интерфейс, и Steam установится сам.
  10. После завершения установки Steam ваша система автоматически перезагрузится и создаст резервную копию системного раздела.
  11. Когда резервное копирование завершится, выберите «перезагрузка», чтобы загрузить только что установленную SteamOS

Новое изобретение парового двигателя | Engineering For Change

20 августа 2021 г.

участник: ЗАПРОС: ASME Global Development Review

Карл Биленберг черпал вдохновение в технологических инновациях промышленной революции, направленных на борьбу с глобальной энергетической бедностью.


Один взгляд на спутниковый снимок Земли ночью многое говорит об энергетическом неравенстве в мире. Европа, США и Ближний Восток светятся яркими огнями. Япония в огне, как и большая часть Юго-Восточной Азии, Южной Канады и густонаселенных прибрежных районов Южной Америки и Австралии. Но Африка — за пределами пылающего Йоханнесбурга и нескольких мерцающих городских центров — темна.

По данным Международного энергетического агентства, примерно 1.3 миллиарда человек во всем мире не имеют доступа к электричеству. Почти половина из них живет в небольших отдаленных общинах, разбросанных по всей Африке к югу от Сахары, где проживает почти миллиард человек. И, несмотря на стремительный экономический рост во многих африканских странах, число людей, не подключенных к современным энергетическим услугам, растет, потому что расширение инфраструктуры не может идти в ногу с ростом городов. Действительно, при высокой стоимости и медленном росте энергетических услуг процент «подключенного» населения Африки — как городского, так и сельского — мало изменился за последние 40 лет.

Почти столько же времени Карл Биленберг искал способы создания доступной энергии в Африке. В 1980-х годах инженер-механик изучал, как использовать растительные масла в качестве более дешевых заменителей дизельного топлива, которое в то время приводило в действие большинство сельскохозяйственных машин. Ни одна из разрабатываемых им технологий не оказалась столь рентабельной, как он надеялся, поэтому он вернулся к чертежной доске. Путь назад.

«Я начал спрашивать, почему мы отказываемся от пара, — размышляет Биленберг.«Пар был источником энергии, подпитывавшим промышленную революцию. Почему бы нам не использовать это в Африке?»

Краткая история паровой машины

Между серединой 18-го и 19-го веков большинство заводов, кораблей и поездов приводились в движение паровыми двигателями. Технология была проста: котел — в основном резервуар или контейнер с огнем под ним — производил пар путем нагревания воды. Создание объемов пара внутри котла создавало давление, которое можно было использовать для движения и выполнения работы.

До конца 19-го века паровые двигатели вырабатывали полезную мощность за счет приложения давления в котле к поршню, что вызывало цепную реакцию, когда он начинал двигаться. Движение будет вращать связанный вал, который можно использовать для привода механического оборудования, например, при прикреплении к колесам локомотива или гребному винту корабля. Или он мог производить электричество, вращая генератор. Это был простой процесс, а паровые двигатели были чрезвычайно надежными и долговечными машинами.На самом деле, паровая машина могла работать до 75 лет при нечастом обслуживании.

Доступ к энергии в Африке мало изменился за последние 40 лет.

Недостатком паровых машин было то, что они были большими, тяжелыми и капиталоемкими. Со временем, когда использование ископаемого топлива и двигателей внутреннего сгорания стало более распространенным, паровые двигатели стали менее конкурентоспособными. Поэтому, когда Биленберг решил вернуться к использованию пара в качестве источника энергии, он знал, что ему необходимо внести улучшения.

«Дело не в том, что они не знали, что им нужно было сделать в 19 веке для повышения эффективности. Они сделали очень многое за почти столетнюю историю его использования», — говорит Биленберг. «Но мы смогли продвинуться немного дальше с материалами, которых у них не было».

В 2008 году, используя современные материалы и улучшенную термодинамику, Биленберг разработал небольшую паровую установку, работающую на биомассе, которая преобразует древесные и сельскохозяйственные отходы в полезную энергию.Он назвал и прототип, и предприятие, которое он начал для его коммерциализации, Village Industrial Power, или сокращенно VIP.

Зависимость от биомассы

Использование биомассы в качестве мощного и эффективного источника энергии может изменить правила игры в бедных, не подключенных к сети сообществах, где от 75 до 80 процентов общего потребления энергии потребляется природными веществами, говорит Биленберг. Отчасти причина такого высокого процента заключается в том, что много биомассы сжигается в традиционных открытых огнях, которые являются неэффективным способом обеспечения тепла.

Биленберг утверждает, что для борьбы с энергетической бедностью имеет смысл изучить виды топлива, которые люди уже используют, чтобы понять, как использовать их более эффективно и производить современные энергетические услуги. «Если вы можете это сделать, вы даете людям возможность развиваться экономически и повышать уровень жизни, не становясь зависимыми от дорогого импортного топлива. Это очень мощная парадигма», — говорит он.

VIP, безусловно, предлагает значительный импульс для изменения парадигмы, как следует из названия «деревня».Машина предназначена для обеспечения энергией целых сообществ или небольших коммерческих предприятий, а не отдельных домохозяйств. Предполагаемое использование VIP включает в себя питание сельскохозяйственной промышленности, общественных клиник и больниц или микросетей. На самом деле, все эти приложения были протестированы.

Географически целевые рынки VIP включают менее развитые страны, где технология может заменить функции, которые в противном случае зависят от дорогостоящих источников топлива, таких как дизельное топливо, литр которого в большинстве районов Африки стоит около 1 доллара США за литр.Поскольку VIP работает на биомассе, эта технология полезна только в регионах с обильными источниками биомассы, а не в пустынях или регионах с небольшим количеством деревьев или малой растительностью. Самые идеальные районы находятся в пределах от 10 до 30 градусов от экватора.

В отдаленном африканском регионе Сахель — полосе между северной пустыней континента и центральным лесом, простирающейся от Судана до Сенегала — сельские общины обходятся небольшими источниками дохода и элементарной инфраструктурой.

Эффективность простых источников энергии из биомассы

«[Для получения энергии] люди сжигают древесину.Лес и деревья очень важны для их выживания», — объясняет Биленберг. Для всего, что не может быть топливом из дерева, люди полагаются на дизельные двигатели и генераторы или силу человеческих мышц.

Дизельные машины дороги в местах, где мало возможностей для заработка. Эксплуатация небольшого дизельного генератора мощностью 2,5 кВт в течение полного дня может стоить около 10 долларов на топливо. Таким образом, люди пытаются свести к минимуму потребление топлива, чтобы сэкономить деньги на неизбежные расходы, такие как лекарства, одежда и плата за обучение в школе; они делают это, максимально полагаясь на свой собственный труд.

«В деревнях, где есть зерновые мельницы с дизельным двигателем, значительная часть женщин предпочитает молоть кукурузу вручную, чтобы избежать затрат на механизированное измельчение», — объясняет Биленберг. «Это указывает на то, что для женщин с низким доходом ручной труд может быть дешевле дизельного топлива».

Биленберг подчеркивает потребность в доступных и недорогих видах энергии, а также в решениях, которые могут обеспечить возможности получения дохода в сообществах, особенно для женщин.

Паровой двигатель меньшего размера, который мог бы

Возможность использовать биомассу в качестве источника энергии для слаборазвитых районов пришла к Биленбергу благодаря 40 годам работы в Западной Африке и долгой карьере в области производства электроэнергии в Соединенных Штатах.В США он зарабатывал себе на жизнь, представляя то, что он называет «целевой компанией», которая производит промышленные котельные на биомассе.

«Основным рынком сбыта этих растений является Новая Англия, где зимы длинные, а вегетационный период короткий и у нас много древесины. Мы ставим их в школах и больницах, и они производят очень дешевое тепло и горячую воду для больших зданий», — говорит он. «Это технология, которая [является] очень интересной и рентабельной при уменьшении масштаба.

КПД 10-киловаттной машины VIP

Полезная энергия VIP может принимать три формы: механическую, электрическую и тепловую. Механическая энергия может использоваться для привода механизмов или преобразовываться в электрическую энергию с помощью генератора машины. Первоначальный прототип паровой машины мощностью 7 кВт поглощает 60 процентов тепла от огня, работающего на биомассе, — около восьми процентов из которых можно использовать для производства энергии или электричества.

Последняя версия VIP — это машина мощностью 10 кВт, которая может улавливать 70 % тепла от огня, примерно 10 % которого можно преобразовать в электричество.Работая восемь часов в день, он может производить 80 кВт-часов, что достаточно для обеспечения электричеством от 100 до 200 домов для маломощного освещения и основных бытовых приборов, таких как небольшой холодильник. Это также заменяет расходы на дизельное топливо от 32 до 40 долларов каждый день.

Оставшиеся 60 процентов захваченной энергии можно использовать в качестве тепла для таких применений, как общественные бани, приготовление пищи, обработка или сушка урожая или стерилизация в медицинских учреждениях.

«Звучит плохо, что мы получаем больше тепла, чем электроэнергии, но в приложениях, которые мы рассматриваем, [таких как] обработка урожая и здравоохранение, потребность в тепле на самом деле превышает потребность в электроэнергии. или мощность, так что это, по сути, очень хороший баланс», — говорит Биленберг.

Одним из ключевых преимуществ VIP по сравнению с другими технологиями является то, что его мощность может быть легко передана в любое время. Фотоэлектрическая солнечная энергия, например, требует резервных батарей для работы ночью или в плохих погодных условиях.

Чтобы сделать паровую энергию доступной для сообществ с ограниченными ресурсами, Биленбергу и его команде пришлось внести значительные изменения в дизайн своей вдохновляющей модели. Традиционные паровые двигатели имели сложные соединения и механизмы для управления их клапанами, что усложняло и удорожало машину.Но VIP должен был быть простым по своей конструкции, с минимальным количеством движущихся частей из-за трудностей с поиском специалистов для обслуживания в отдаленных районах.

Решение, которое разработала команда Биленберга, заключалась в установке автоматических впускных клапанов. «Они находятся под давлением, работают сами по себе и делают именно то, что им нужно, не требуя никакого внешнего механизма для их перемещения», — объясняет он.

Еще одним важным изменением конструкции является то, что VIP не требует смазки для движущихся частей.В стандартных паровых двигателях операторам приходилось использовать масло для смазки поршня и поршневых колец, чтобы двигатель работал плавно. Биленберг хотел отказаться от смазочных материалов по двум причинам: во-первых, потому что масло было бы дополнительными затратами, и во-вторых, потому что смазочное масло для поршня смешивалось бы с паром и его нужно было бы отфильтровывать перед рециркуляцией конденсата обратно в котел. — дополнительная сложность. Если бы этого не было, масло сгорало бы внутри котла и снижало его КПД.

В качестве решения команда VIP использовала угольно-графитовые материалы для поверхности скольжения поршня и поршневых уплотнений. Поршни и уплотнения, изготовленные из этой кристаллической формы углерода, являются самосмазывающимися. Это позволяет воде — дефицитному ресурсу во многих местах — легко перерабатываться в машине.

Последним усовершенствованием конструкции VIP является прочный котел. В гидростатических испытаниях, где для оценки производительности котла используется вода под давлением, коэффициент безопасности машины оказался в три раза выше, чем у обычного U.С. котлы. Это стало результатом кропотливой инженерной работы Биленберга, направленной на то, чтобы котел соответствовал или превосходил нормы котлов ASME — строгий набор стандартов, который был сформирован с появлением коммерческого производства паровой энергии.

Все эти доработки позволяют сделать машину более эффективной, безопасной и компактной. Однако VIP-оборудование по-прежнему является тяжелым оборудованием: готовые единицы весят около тонны.

В настоящее время все VIP изготавливаются вручную в Новой Англии и доставляются в конечные пункты назначения готовыми к эксплуатации по прибытии.Каждый блок построен как единое целое, которое можно перемещать на пикапе и прикручивать болтами к бетонной площадке внутри сарая. Как только VIP-устройство установлено на место, все, что нужно сделать оператору, это наполнить его топливом и водой, чтобы начать его использовать.

Есть недостатки в ручном изготовлении VIP-юнитов, так далеких от их целевых рынков, особенно с точки зрения стоимости. В настоящее время производство машин стоит около 20 000 долларов. Поскольку компания использует более дешевое производство и увеличивает объемы производства, ожидается, что цена упадет примерно до 15 000 долларов.

Для сравнения, дизель-генераторные установки, которые могут сравниться по выходной электрической мощности с VIP, стоят от 4000 до 10 000 долларов США без учета текущих расходов на дизельное топливо. «Таким образом, производство нашего примерно в два раза дороже», — признает Биленберг.

Добавьте сюда стоимость доставки в порты Африки, которая составляет около 2500 долларов за машину, от 100 до 500 долларов за транспортировку из порта до конечного объекта и до 300 долларов за установку, и VIP становится довольно дорогим оборудованием для сельские общины с низким доходом должны платить авансом.

Команда признает, что должны быть варианты финансирования, чтобы решение было жизнеспособным. Но они также ожидают, что, когда будет определена окончательная цена, VIP будет конкурентоспособен по стоимости с другими доступными технологиями. (VIP утверждает, что машина уже конкурентоспособна с солнечными системами сравнимого размера.) По оценкам Биленберга, если двигатель будет работать от восьми до десяти часов в день, машина окупится за один-два года.

Доказательство эффективности

В конце 2014 года компания VIP начала полевые испытания своих устройств, чтобы определить, какие аспекты технологии работают лучше, а какие нуждаются в улучшении.Пять бета-прототипов блоков мощностью 7 кВт были отправлены в Африку благодаря грантовому финансированию в рамках премии USAID 2013 года «Энергия сельского хозяйства»: два в Танзанию для питания больницы и деревенской микросети и три для устойчивых плантаций масличных пальм в Бенине. В Танзании больничная установка предназначена для обеспечения электричеством воды и отопления прачечной, а установка в деревне, как ожидается, электрифицирует 50 домов и ряд малых предприятий. В Бенине установки предназначены для замены дизельного топлива и дров для питания сельскохозяйственной техники и горячего водоснабжения.

VIP-центры для больниц и масличных пальм испытываются на топливе из кофейной шелухи (пергамента) и волокна масличной пальмы и скорлупы косточек пальмы соответственно, а сельский завод испытывается на древесных отходах выращенных на плантациях эвкалиптов.

В дополнение к пяти испытательным блокам в Африке компания VIP установила два блока мощностью 50 кВт в государственном доме престарелых в Нью-Гэмпшире. Эти блоки являются частью интегрированной автономной системы, которая также состоит из гидроэлектростанций и дизель-генераторов.Эти агрегаты получают пар от котельной установки Messersmith мощностью 5 мм БТЕ, частично разработанной Bielenberg. Инсталляция в Нью-Гэмпшире подчеркивает широкие возможности применения технологии и ее потенциальное использование в более богатых сообществах.

В ходе полевых испытаний команда надеется узнать больше о том, как работает VIP при работе на различных видах топлива, а также о том, сколько золы образуют различные виды топлива и вызывают ли они коррозию передаточной поверхности котла или способствуют « зашлаковывание печи из-за налипания на ее горячие поверхности.Испытания также позволяют оценить адаптируемость технологии к различным видам топлива, чтобы определить, где она наиболее подходит для использования.

Большинство результатов, собранных VIP до сих пор, были анекдотичными, но, тем не менее, познавательными. Например, одной из проблем, которую решает команда, является установка автоматического контроля подачи и зарядки аккумуляторов на машинах. Другие отзывы показали, что некоторые аспекты машин работают лучше, чем предполагалось изначально.

«Многие люди думали, что тот факт, что это машина с ручным управлением, станет проблемой, — говорит Фелисити Лодж, генеральный директор VIP.«На самом деле, люди были в восторге от того, что это ручное управление, потому что им не нужно беспокоиться о замене деталей, к которым у них нет доступа или которые они не могут отремонтировать. Они были довольны тем, что устройство можно разобрать и собрать менее чем за час с помощью двух гаечных ключей».

Она добавляет, что технологии для рынков с низким уровнем ресурсов, подобных тем, которые они обслуживают в Африке, иногда могут быть слишком сложными. «Как только они ломаются, они ломаются. Здесь не тот дизайн. Было задумано сделать VIP ремонтопригодным и простым в обслуживании.”

Один из самых удивительных отзывов касается способности машины свести к минимуму использование дров в качестве ежедневного источника топлива. И Биленберг, и Лодж считали, что фермеры и сельские жители будут больше всего заинтересованы в экономии дизельного топлива. «Но оказывается, что значительное сокращение потребления древесины для них не менее, если не более важно», — говорит Лодж.

VIP Цикл ввода-вывода

Это важный знак будущего технологии как эффективного и устойчивого источника энергии.Нетрудно представить, как надежный производитель энергии, работающий на биомассе, может привести к разрушительным экологическим действиям, таким как вырубка лесов, чтобы поддерживать отопление и освещение сообществ и идти в ногу с экономическим ростом. Наоборот, Биленберг считает, что местное присутствие высокопоставленного лица может фактически стимулировать лесовосстановление, мотивируя фермеров устойчиво сажать деревья для использования в качестве топлива, а не просто заготавливать древесину для пропитания, говорит он.

Команда VIP еще не опубликовала количественные данные о том, сколько киловатт-часов электроэнергии могут производить машины на килограмм биомассы, но они анализируют эти цифры для нескольких источников топлива.Предварительные испытания показали, что когда давление в котле VIP составляет от 250 до 300 фунтов на квадратный дюйм, для производства 7 кВт энергии требуется от 25 до 30 кг воздушно-сухой древесины в час. «Следующее поколение VIP», выпущенное в декабре 2015 года, «было разработано для работы при давлении до 400 фунтов на квадратный дюйм. Мы наблюдаем значительное увеличение мощности и эффективности при повышении давления и ожидаем, что новые агрегаты будут производить 10 кВт при том же расходе топлива», — говорит Биленберг.

Благодаря инвестиционному финансированию со стороны фирмы по поддержке венчурных предприятий Factor(E) Ventures на ранней стадии, новые агрегаты, получившие название V-10, включают в себя несколько улучшений, таких как новый котел, разработанный в соответствии с кодом ASME, сварные соединения труб и более прочные внутренние детали двигателя. чтобы приспособиться к повышенному давлению и мощности.Рыночные испытания новых устройств начнутся в 2016 году в Кении и Гане.

Замыкание цепи

В танзанийской деревне, где VIP-блок используется для питания микросети, процесс запуска и запуска сети многому научил команду VIP о потенциале и ограничениях их изобретения. В деревне они нашли общину, которая ждала, пока правительство подключит их к национальной электросети, хотя сеть Танзании обслуживает только 14 процентов ее почти 50 миллионов жителей.(Большинство его подключенных пользователей находятся в городах.) Из-за этого готовность сельских жителей платить за электроэнергию была ограничена, даже несмотря на то, что темпы подключения правительства были медленными.

Те, кто осознавал, что сеть вряд ли до них доберется в ближайшее время, были более готовы платить за электроэнергию, при условии, что они могли снизить затраты, используя источник в течение более длительных периодов времени для поддержки продуктивной деятельности в дневное время.

«Люди были довольны тем, что узел можно разобрать и собрать за час с помощью двух гаечных ключей.

Таким образом, команда VIP узнала, что для того, чтобы микросетевая система работала, эти приложения должны быть доступны с первого дня, а также должен существовать четкий процесс выставления счетов домохозяйствам за потребляемую ими электроэнергию. Затраты и планирование, необходимые для того, чтобы технология работала на этом уровне, могут быть больше, чем могут себе позволить некоторые из предполагаемых клиентов VIP.

Биленберг и Лодж признают, что первоначальная стоимость устройства VIP, будь то для микросети или любого другого приложения, создает проблему для его масштабируемости.«Одной большой проблемой для многих фермеров является финансирование, потому что они не могут легко получить доступ к финансированию от банков или других традиционных поставщиков», — говорит Лодж. «Мы рассматриваем различные модели финансирования и способы решения этой проблемы».

Одним из решений является помощь сообществам в разработке моделей финансирования, подобных энергосервисной компании или кооперативу, члены которого объединяются, чтобы купить машину. Они также надеются использовать заинтересованность успешных членов сообщества в том, чтобы помочь своим родным деревням получить доступ к лучшим ресурсам.

«В Африке люди, которые ушли и преуспели, традиционно несут ответственность за помощь своим деревням и семьям, — говорит Лодж.

Биленберг добавляет: «Я вижу в них людей, которые в конечном итоге должны нести ответственность за экономическое развитие своей страны. У них есть ресурсы, чтобы это произошло, но они не были задействованы в полной мере, потому что технологии [необходимые для экономического развития] не были доступны».

Биленберг на собственном опыте убедился, насколько эффективным может быть взаимодействие.В апреле прошлого года во время поездки в Бенин Биленберг разговаривал со своим малийским водителем о своей работе над VIP. Водитель предложил помощь с установкой трех агрегатов в Сакете. Он прибыл, чтобы помочь разгрузить машину и руководить всеми, кто ее устанавливал; он также научился обслуживать и запускать его. Он сказал Биленбергу, что после выхода на пенсию он хотел бы иметь VIP-персону в своей деревне в Мали.

Биленберг размышляет: «Он также сказал: «Плоды этого вы никогда не узнаете полностью, потому что плоды будут накапливаться еще долгое время после того, как вас не станет».’”


Примечание редактора: Спрос: ASME Global Development Review закрыт после шести лет публикации материалов о наиболее интересных проявлениях дизайнерских, инженерных и социальных инициатив в глобальном развитии. Журнал, выходящий два раза в год, был главным источником статей о глобальном развитии и дочерней публикацией журнала Engineering for Change. В знак уважения к Demand и работе экспертов, мнения которых он распространял, мы перепечатываем статьи и изображения Demand на этом сайте.

Эта статья была написана Спрос пишущим редактором Сара Гударзи .

теги : спрос, Энергетические решения, недорогая энергия

Как построить паровой котел своими руками

 

Купить на Amazon

Во-первых, играть с паром, особенно под давлением, опасно. Неспособность использовать здравый смысл и здоровую дозу осторожности может расплавить плоть от ваших костей.

Однако при правильном направлении пар может передавать большую мощность и превращать тепло в крутящий момент.
Я уже показывал вам свою переделку травоядки в простую паровую машину одностороннего действия, теперь я покажу свой паровой котел, сделанный своими руками.

Эта часть проекта вызвала у меня больше всего бессонных ночей и исследований. Я полностью ожидаю, что вы проведете собственное исследование, если планируете создать свой собственный котел. Поскольку я не могу гарантировать, что вы принимаете необходимые меры предосторожности, я не могу нести ответственность за ваши действия.

При этом я использовал скороварку для своего котла. Я сделал это, потому что знаю, что он проверен на давление, которое я планирую использовать для своего котла.

Начните с скороварки

Я немного пофлиртовал со строительным жаротрубным котлом. Тем не менее, я чувствую себя очень осторожно, используя что-то, что было разработано и сконструировано для кипячения воды под давлением.

В моей скороварке есть клапан сброса давления, который разрывается, если давление становится слишком высоким. Если он когда-нибудь отключится, немедленно отключите отопление и уходите.

На скороварке также есть манометр. Сельскохозяйственный отдел по распространению знаний проверит ваш датчик, чтобы убедиться, что он точен. Эту калибровку следует проводить ежегодно для сохранения пищевых продуктов. Я бы посоветовал вам проверить его, прежде чем модифицировать свой котел. Они не будут проверять это с рулоном медной трубы, выходящей из конца. Они могут даже позвонить налоговому инспектору, который думает, что вы построили дистиллятор…

Между прочим, мой котел алюминиевый, и он вступает в реакцию со спиртом, поэтому мой паровой котел ни по форме, ни по форме, ни по образцу устройства для перегонки спирта.

Замените груз давления

Еще одна вещь, которую должна иметь ваша скороварка, это какой-нибудь груз, чтобы выпускать пар во время процесса приготовления. Это единственная вещь из трех, с которой вам следует возиться. Я использовал некоторые инструменты и отвинтил его от крышки плиты. Я заменил груз латунным фитингом ¾ MPT и использовал жесткую медную линию, чтобы прикрепить фитинг к шаровому шарниру и быстроразъемному соединению. (Прежде чем использовать его не только для тестирования, я также установлю предохранительный клапан на 150 фунтов на квадратный дюйм).

К быстроразъемному соединению я подсоединил линию пневмоинструмента — я рассматривал возможность использования мягкой медной трубки ¼, и хотя давление разрыва составляло 900 фунтов на квадратный дюйм, что было достаточно сильным, для тестирования мне нужна была гибкость шланга.

Не переполнять

При заполнении скороварки/бойлера не переполняйте ее, не наполняйте ее более чем на 1/3, иначе может возникнуть опасное избыточное давление. Поверьте мне, даже небольшое количество воды заставит паровую конверсию пожирателя сорняков работать в течение длительного времени, особенно если учесть, что это то, что вы не можете запустить и забыть.Если у вас есть тепло для вашего котла, вы ДОЛЖНЫ присутствовать в любое время.

В заключение

Итак, в заключение, скороварка представляет собой довольно приличный паровой котел, но вы должны принять во внимание прочность всех компонентов и понять, что вы имеете дело с экстремальным нагревом и давлением, и если произойдет отказ, это произойдет в самое слабое звено. Вы должны продумать процесс и принять меры предосторожности, чтобы сохранить самое слабое звено в безопасном месте.

Пожалуйста, посмотрите видео, так как оно объяснит все намного лучше, а также покажет работу двигателя.

Инженер Маунт-Плезант строит первую в мире копию парового двигателя один двигатель, с которого все началось — до сих пор.

Около двух лет назад уроженец Маунт-Плезант, Хейвен Ноубл, решил построить копию атмосферного парового двигателя, изобретенного Томасом Ньюкоменом в 1712 году.Без изобретения Ньюкомена промышленная революция была бы невозможна.

«Все началось с обсуждения здесь, в машинном отделении, того, что у нас нет лучевого двигателя», — сказал Ноубл во вторник, стоя рядом со своей копией в Музее старых молотилок A.

Лучевые двигатели — это тип парового двигателя. где поворотная верхняя балка используется для приложения силы от вертикального поршня к вертикальному шатуну, как у Ньюкомена.

Двигатель Томаса Ньюкомена, а не Джеймса Уоттса

«Я начал исследовать лучевые двигатели, и это привело меня к Ньюкомену, Томасу Ньюкомену, 1712 год», — сказал Ноубл.«Когда вы читаете книги по истории, большинство из них заставят вас поверить, что Джеймс Уоттс изобрел паровой двигатель. Он не родился еще 27 лет после того, как этот человек откачивал воду из угольных шахт».

Уоттс был инженером-механиком и химиком, который разработал паровой двигатель Уатта, который в основном состоял из улучшенной версии двигателя Ньюкомена, через шесть лет после начала промышленной революции.

«Печальная история в том, что они даже не знают, где похоронен этот человек (Ньюкомен), — сказал Ноубл.«Одна из вещей, которые работали против него, заключалась в том, что у него не было формального образования, поэтому люди думали, что он не может построить ничего подобного… Но то, что у него не было формального образования, не означало, что он не понимает законов физики».

Ньюкомен работал кузнецом на угольных шахтах в английском городе Дартмут, когда осознал необходимость более эффективного метода удаления воды из шахт.

«Они использовали лошадей, чтобы вытаскивать большие котлы с водой, и за ними было трудно угнаться, поэтому он и его напарник начали выяснять, как они могут использовать силу огня, как они это называли, и создавать это работает», — объяснил Ноубл.»Он и его напарник потратили на это 14 лет, но это представление, копия того, как выглядел их первый паровой двигатель, и это был успех.

«В то время он этого не знал, но он изменил направление мира, потому что теперь человечество могло иметь энергию, где бы оно ни захотело». «Ваш газовый двигатель, любой двигатель сегодня, по-прежнему использует ту же концепцию, но он был первым, кто это сделал», — сказал Ноубл.

Благодаря своим исследованиям Ноубл также узнал о молодом человеке, который помог сделать двигатель Ньюкомена более эффективным. Его звали Хамфри Поттер. Его существование оспаривалось, сказал Ноубл, но эта история гласит, что Поттер был нанят Ньюкоменом в возрасте 15 лет, чтобы вручную управлять клапанами двигателя. Желая пойти на рыбалку с друзьями, Поттер придумал веревочную систему для управления клапанами, чтобы он мог оставить ее без присмотра. Документы и рисунки, обнаруженные историками, называющими части двигателя веревкой Поттера и рычагом Поттера, предполагают, что эта история правдива.

В западном полушарии нельзя найти двигатель Ньюкомена

Ноубл искал копии двигателя Ньюкомена, но обнаружил, что их очень мало. Именно благодаря этим поискам он наткнулся на группу людей, которые разделяли его интерес и энтузиазм в отношении паровых двигателей в Окленде, Новая Зеландия, одном из немногих мест в мире, где есть копия машины Ньюкомена.

«Еще одна вещь, которая подтолкнула меня к этому. Вы можете пойти в музей и увидеть первый самолет, первый автомобиль, первый локомотив и так далее, но в западном полушарии вы не сможете увидеть точную копию первого паровой двигатель, — сказал Ноубл.«Я сказал:« Эй, это нужно изменить ». Вы должны быть в состоянии увидеть одну вещь, которая положила начало всему остальному. До этого момента вам нужна была сила, это была сила мышц животного или вас самих, ветра или воды, а теперь у вас был огонь. двигатель, где бы вы ни захотели его построить. Это изменило ход истории».

Ноубл сотрудничал с новозеландской группой, чтобы провести исследование и составить план реплики. Не было никаких подробных планов или инструкций по его строительству.Вместо этого Ноубл работал с единственной картиной, которую он смог найти, с гравюрой изобретения Ньюкомена.

Сборка двигателя Ньюкомена с небольшими деталями

«Таковы были мои планы», — сказал Ноубл, указывая на иллюстрацию, на которой изображено большое строение, окруженное кирпичными стенами. «Это единственная известная гравюра с изображением первого в мире парового двигателя, так что вам нечего сказать».

Отсутствие подробностей дизайна не слишком обескуражило Ноубла, который долгое время работал инженером-конструктором в собственной компании Enterprise Design, производившей специальные инструменты для фотолабораторий.С появлением цифровой фотографии эти лаборатории исчезли, и около 10 лет назад Ноубл ушел на пенсию, но его страсть к технике продолжает гореть ярко.

«Я люблю что-то конструировать, и я увидел в этом необходимость, поэтому я подумал, почему бы не спроектировать паровую машину Ньюкомена, которую мы можем продемонстрировать», — сказал Ноубл.

Работая в своем магазине примерно в миле от территории OTR, Ноубл начал проектировать и создавать свою копию с некоторыми отклонениями. Чтобы сделать свой двигатель портативным, Ноубл заменил кирпичную стену на деревянную раму, используя те же методы строительства, которые использовались 300 лет назад.

Также в интересах портативности реплика Нобла намного меньше, чем копия Ньюкомена, которая была оснащена поршнями около шести футов в длину.

Он воспроизвел балочную конструкцию, железо и клапаны, но это не будет работать, пока двигатель не будет готов к работе на паре, вероятно, в следующем году. А пока он питается от вакуума.

«Я просто еще не сделал все клапаны, поэтому я подумал, что для этого воссоединения я просто прогоню его на пылесосе, чтобы люди все равно могли видеть, как он работает», — сказал Ноубл.

Благодаря вакуумному двигателю он может перекачивать 50 галлонов воды в минуту. Как только двигатель будет оснащен паровой энергией, по оценкам Ноубл, он сможет перекачивать около 150 галлонов в минуту.

По расчетам Ноубла, двигатель Ньюкомена был способен поднять 20 тонн.

«Они могли поднять 20 тонн воды одним махом, и это было 300 лет назад», — сказал Ноубл.

Ноубл указал на то, сколько времени и энергии потребовалось при жизни Ньюкомена для выполнения таких задач, как сбор урожая кукурузы, и на то, как двигатель Ньюкомена сделал возможной технологию, которая улучшила качество жизни.

Оставить ответ