Em Habré, vários posts interessantes sobre como alguém montou outra máquina a vapor, ou algum dispositivo movido a vapor, estão cada vez mais faltando. É compreensível, todo mundo em algum momento se cansa de hipnotizar o monitor, e a alma pede mar, aventura e romance, mas com uma abordagem de engenharia. O que poderia ser mais romântico do que uma máquina a vapor instalada em um navio? Já que não há como implantar um estaleiro completo na selva de asfalto, você pode se divertir um pouco na mesa. Aqui contarei a vocês alguns de meus experimentos, bem como o que consegui desenterrar na vastidão da rede.
Motor pulsante a vapor
Barco a vapor do desenho animado "Ponyo on the Cliff" de Hayao Miyazaki
Em inglês, é chamado de motor pop-pop. Em russo, não sei o nome exato, o nome mais preciso será “vapor pulsante” e vou usá-lo. Este tipo de máquina a vapor é provavelmente o mais conhecido e mais fácil de replicar em casa. O princípio de funcionamento é baseado no fato de que a água se expande durante a fervura, então o vapor passa pelos tubos na água, empurrando a água para fora, resfria, condensa, ocorre o vácuo, o vácuo e a água são retirados.
Os designs de tais motores são marítimos, existem até mesmo aqueles impressos em 3D. Eu definitivamente tenho um, apenas as cores são diferentes. Mas eles não conseguiram fazer funcionar.
Imprimir modelo O
vídeo demonstra como esse mecanismo funciona. E por que é chamado de pop-pop (faz um som distinto).
Eu realmente não gostei dessa opção, então comecei minhas próprias experiências neste tópico. E ele começou os experimentos, primeiro ele fez um protótipo de um tubo com um diâmetro interno de 1 mm, e usou um pedaço de placa como uma nave flutuante.
Surpreendentemente, esta construção flutuou de repente! Fiquei chocado e não acreditei que isso fosse possível.
Como resultado, percebi que a ideia estava funcionando e decidi fazer um design normal. Não vou dar o guia completo, eu o descrevo em detalhes aqui e aqui .
Mas resumindo, comprei um brinquedo na loja - um barco de plástico, e no mercado de construção tem tubos de cobre para ar condicionado (é melhor usar tubos de alumínio, do mesmo diâmetro, é mais fácil). Ele dobrou os canos de maneira bastante simples: congelou a água por dentro e curvou-se ao longo do cabo da pá.
Primeiro modelo flutuante.
Eu fiz uma lâmpada de espírito para ele.
A lâmpada de espírito acabou por ser mundial e foi usada em muitos outros modelos. Bem, é hora de conduzir os primeiros testes de mar. Verifiquei vários tipos de combustível e tubos.
Após testes bem sucedidos, foi feita a centralização, distribuição de peso e o deck superior foi vestido. Assim como o volante, e a proteção do fogão (para que o convés não derreta).
Bem, e um vídeo dos testes finais.
Se você acha que motores pulsantes a vapor são usados em artesanato infantil, não. Esta é uma indústria poderosa, pessoalmente conheci cálculos matemáticos até poderosos com formas, volumes, comprimentos de tubo, etc., para a construção dos modelos mais rápidos e eficientes.
Basta olhar para o vídeo de possíveis designs de tais motores. Eu recomendo fortemente este canal se você achar o assunto interessante. Ele tem muitos projetos e idéias semelhantes, há algo para fazer com seus filhos à noite;).
Desenhos inteiros, cálculos matemáticos dos projetos de maior sucesso estão circulando na Internet. Olha, o assunto é incrivelmente interessante e incomum.
Existem modelos absolutamente incríveis que funcionam neste princípio. Estas fotos são de um famoso leilão online.
Pode parecer muito estranho, mas este também é um modelo de um barco com motor pulsante a vapor.
Dois tubos nas costas
Aqui está o motor propriamente dito (à direita) e, à esquerda, o verde é o queimador de álcool. Portanto, não pense que este é um brinquedo só para crianças.
Modelos Recíprocos de Steam
Motores pulsantes a vapor, embora muito românticos e curiosos, são aplicáveis apenas na modelagem (ainda mais precisamente, apenas na modelagem de navios). E então, será mais um brinquedo do que um modelo real. Mas queremos um modelo que seja mais próximo do real, com uma máquina a vapor de pistão real.
Se você for a um conhecido leilão da Internet e começar a monitorar lá quais modelos de barcos com motor a pistão, bem como os próprios motores, estão lá, você ficará chocado. Pessoalmente, eu vou lá como um museu e guardo os mais interessantes. Já tenho vários gigabytes dessas fotos para uso pessoal. Mas vou te mostrar os mais interessantes.
Abaixo está um modelo doméstico de um barco a vapor.
E o modelo mais recente, um dois cilindros.
Todos esses modelos têm uma coisa em comum: a ausência de um distribuidor de vapor e a presença de um cilindro oscilante. O cilindro giratório é usado apenas em modelos pequenos. Grandes motores a vapor usam uma válvula de carretel. E essa construção também dá "modelagem infantil".
No entanto, se você descobrir o custo de tais modelos, descobrirá que eles não são infantis. Normalmente, o preço começa em $ 1000. Direi imediatamente que se você está pensando em fazer um modelo de um vaporizador e economizar dinheiro, então não, a automontagem sairá muito mais cara. Pessoalmente, de alguma forma quase comprei uma versão chique de um vaporizador por 60.000 rublos. E acho que seria uma compra muito boa, mas não tive tempo.
Esse já é um modelo de alta velocidade, que conta com Stuart Steam Engine, com distribuição de vapor em carretel. Os modelos de motor ainda estão em produção e podem até ser comprados. A água é aquecida por um queimador de gasolina. Em geral, este é um modelo muito legal e fazê-lo com essa qualidade nesta quantidade não funcionará por si só, bem, não como.
Existem modelos exclusivos de motores a vapor de dupla ação. Onde é retirada a energia máxima do vapor, com dupla expansão. O vídeo mostra que os cilindros têm diâmetros diferentes. Um diâmetro pequeno é um cilindro de alta pressão, um diâmetro grande é um cilindro baixo.
O princípio de operação é mostrado no seguinte gif.
E você pode ler mais sobre isso na Wikipedia .
Na verdade, nos últimos cinco anos, modelos de motores a vapor e vapores têm sido encontrados cada vez menos em leilões. E quando eles se encontram, seu preço voa para o céu inadequado, na verdade, com esse dinheiro, você pode comprar, sem exagero, um carro.
Quando decidi comprar um motor
O problema da unidade de controle do motor é que eles estão desgastados, podem estar azedos e assim por diante. Sem a habilidade de girar e sem as ferramentas adequadas, é quase impossível repará-los.
Mas direi imediatamente que, se você quiser mergulhar no mundo das máquinas a vapor, não poderá ficar sem um torno.
Para o aquarista iniciante, existem excelentes kits e motores Saito no mercado . O site, provavelmente, não pode ser aberto na Rússia sem um proxy. Com o que está conectado - eu não sei. Mas esses motores podem ser comprados em leilão, e aconteceu de eu encontrá-los até na Rússia junto com uma caldeira.
O próprio motor.
Comprei um pouquinho, o antigo dono derramou óleo na lamparina e teve que ser consertado depois desse abuso. Mas, mesmo assim, o motor estava funcionando, a reserva de marcha da água na caldeira era de cerca de 15 minutos. O tempo de queima da lâmpada de espírito é de cerca de 22 minutos, o que é exatamente o suficiente para aquecer a água, evaporar toda e desligá-la.
A lâmpada do espírito está acesa.
É extremamente interessante ver como esse motor funciona. Fiz o seguinte filme especialmente para você.
Os espectadores atentos provavelmente notaram que eu despejo óleo não apenas no eixo de rotação do motor, mas também em uma lata de óleo especial. E como descobri, apesar do fato de haver um grande número de engenheiros em meu círculo social, bem como do fato de que a máquina a vapor é simplesmente arranjada, ninguém realmente poderia me explicar como funciona esse lubrificador. Nele, o vapor se mistura com o óleo, e essa emulsão de vapor já entra no motor, espirrando óleo sujo em tudo.
Lubrificador.
Na verdade, o dispositivo dessas latas de óleo é elementar, mas não óbvio.
Normalmente, um coletor de óleo é instalado após o motor para não poluir o meio ambiente.
Só quero mostrar um projeto muito curioso sobre essa máquina a vapor.
Recomendado para revisão .
Quando você quiser fazer isso sozinho
A máquina a vapor, apesar de sua simplicidade, exige altíssima precisão na fabricação das peças. E todos esses motores caseiros da "Young Technic" eram praticamente inatingíveis em repetibilidade para crianças:
Um guia doméstico típico para a criação de um motor.
Foto tirada daqui.
Eu conheço muitas pessoas que tentaram fazer isso na infância (inclusive eu), mas ele não funcionou para ninguém. Você não deve pensar que apenas os editores de livros soviéticos zombavam das crianças daquela época, no Ocidente também havia várias instruções suficientes, por exemplo.
Mas eu encontrei uma instrução muito sensata sobre como repetir tal motor sem um torno, tendo um conjunto mínimo de ferramentas e materiais da loja de construção mais próxima.
Observe que esses são três vídeos completos, cada um com meia hora de duração e um total de 1,5 horas. Pessoalmente, não gosto do design de motores de giro, pois são originalmente um brinquedo, mas são muito fáceis de repetir (haha, três vezes).
conclusões
Parece-me que agora começou algum tipo de renascimento dos modelos de motores a vapor, e há um interesse real por eles. Até a China lê livros soviéticos e fabrica modelos de motores baseados neles. Por exemplo, pegamos o livro de Y. Emelyanov "Marine Modeling" 1955 . Abra na página 273 e veja uma foto maravilhosa.
Em seguida, subiremos até a famosa loja online chinesa e, vejam só! Encontramos lá exatamente o mesmo motor!
Na verdade, com toda a natureza arcaica das máquinas a vapor, e suas enormes deficiências, não se pode tirar o fato de que ainda hoje elas não perdem sua relevância. Mais de 70-80% da eletricidade é gerada por máquinas a vapor arcaicas! Mesmo navios movidos a energia nuclear avançada são essencialmente barcos a vapor com uma caldeira atômica.
PS
Para aqueles que decidem entrar em modelos de motores a vapor, quero dizer. É preciso lembrar que a eficiência de uma grande máquina a vapor já não é grande, então a eficiência do modelo será insignificante. Perdas muito grandes para aquecimento do metal e tubos. Muitas vezes acontece que tudo funciona bem no ar comprimido, mas no vapor da mesma pressão não funciona e nada pode ser feito. Portanto, se houver oportunidade, tornar os modelos maiores, isolar os tubos e cilindros, e também não tenha preguiça, vá à biblioteca, existe um tesouro incrível de literatura técnica sobre o assunto. Pessoalmente, passei três semanas na Biblioteca Lenin, apenas lendo a literatura sobre o projeto de motores a vapor de navios. Mas essa é uma história completamente diferente.
