Enjin Steam Murah dan Mudah

Idea:

Baru-baru ini saya melihat sebuah video bot kawalan jauh dikuasakan oleh enjin stim kecil dan langsung terkena idea itu. Setelah melakukan sedikit penyelidikan, saya mendapati enjin stim kecil beratus-ratus dolar atau memerlukan beberapa kemahiran dan alat yang sangat maju untuk dibina. Namun melihat mekanisme sebenar yang membolehkan mereka menjalankannya, mereka benar-benar agak mudah jadi saya memutuskan untuk mencuba dan membuatnya dengan harga murah.

Titik projek ini adalah benar-benar untuk melihat bagaimana enjin stim kecil dan murah boleh dibina. Saya membina enjin ini dalam satu hari dan di bawah $ 10 dalam bahan jadi saya fikir ia selamat untuk memanggilnya berjaya.

Enjin ini adalah tinggi 7.2cm (2.8 ").

Sesetengah Perkara yang Perlu Diketahui:

Mula-mula saya harus menyatakan bahawa enjin wap ini hanya enjin wap. Instructable ini tidak termasuk arahan bagaimana membina dandang untuk menghasilkan stim. Sebaliknya saya menjalankan enjin stim di udara termampat. Sekiranya anda tidak mempunyai pemampat, pam basikal berfungsi dengan baik, ia hanya lebih banyak untuk anda. ; )

Saya juga perlu ambil perhatian bahawa walaupun anda membina dandang enjin ini mungkin tidak akan berfungsi dengan baik kerana kebanyakan komponen utamanya adalah kayu. Dengan kehadiran stim, kayu akan membengkak dan meledingkan menyebabkan masalah. Penyelesaian mudah untuk masalah ini adalah untuk menggantikan bahagian-bahagian kayu dengan aluminium.

Saya seorang guru yang sangat visual jadi pastikan untuk membaca 'Nota Imej' (hover tetikus anda ke atas kotak kuning pada imej), ia mungkin akan membuat arahan saya lebih jelas.

Bagaimana ia berfungsi:

Anda boleh membaca huraian panjang saya di bawah atau anda boleh menyemak animasi yang benar-benar hebat oleh orang-orang di www.animatedengines.com, cari di sini! Saya harus perhatikan bahawa animasi ini adalah enjin "lakonan ganda", yang mempunyai port di bahagian bawah dan bahagian atas silinder di mana saya adalah enjin "lakonan tunggal" dengan pelabuhan di bahagian atas sahaja. Ini hanya bermakna bahawa enjin bergantung lebih banyak pada momentum roda tenaga untuk tetap berjalan tetapi jauh lebih mudah untuk dibina.

Enjin jenis ini dipanggil Enjin Steam Oscillating. Jika anda menonton video di bawah ini, anda akan melihat bahawa silinder pada enjin ini benar-benar bergerak ke belakang dan sebagainya apabila roda roda bertukar (ia berayun!), Tindakan ini adalah apa yang membuka dan menutup pelabuhan yang membiarkan udara termampat memasuki enjin dan meninggalkan udara ekzos .

Silinder mempunyai satu port di atasnya yang ditekan terhadap tubuh utama enjin. Badan utama di sisi lain mempunyai dua pelabuhan, satu untuk udara termampat dan satu untuk ekzos. Sebagai silinder silinder ke kanan ia sejajar dengan port udara termampat yang membolehkan udara mengalir ke dalam silinder dan menolak ke bawah omboh. Ini menyebabkan lekuk engkol bertukar, dengan itu menyengetkan silinder ke kiri dan membolehkan udara keluar dari silinder walaupun pelabuhan ekzos sebagai omboh datang kembali. Kemudian proses itu berulang.

Langkah 1: Bahan, Alat, dan Rancangan


Kebanyakan bahan dan alat untuk projek ini mungkin anda sudah ada di rumah. Satu-satunya perkara yang saya beli adalah tiub tembaga, pemotong tiub, dan beberapa dawai.

Bahan:

• 3/16 "Papan lapis (aprox: 12x8cm)
• Pen Penahan (pilihan)
• Brass Tubing: (dapatkan beberapa di kedai hobi RC tempatan anda)
13/32 "untuk omboh dan 7/16" x 0.014 "untuk silinder
• "Light Tea" lilin
• Pencuci berat dengan diameter kurang daripada cahaya teh
• 5 Minyak Epoxy Glue
• Tabung Plastik (untuk menyambung bekalan udara termampat anda)
• Bendera penanda sempadan HomeDepot atau wayar piano (~ 18AWG)
• Kawat batang bunga atau wayar piano (~ 24AWG)
• Petua Q dengan tiub plastik (bukan kertas)
• Band elastik kecil
• Pembalut plastik

Alat:

• Bor (atau lebih baik lagi; gerang gerudi) dan bit
• Tubing Cutter ($ 5) - anda juga perlu mencari satu di kebanyakan gedung perkakasan.
• Tang dan Wire Cutter
• Tin Tin Boleh
• Pisau Razor
• Kertas pasir
• Naib (pilihan)

Pelan:

Dilampirkan adalah dua fail PDF. "Bahagian Hanya Dengan Pengukuran" merangkumi susun atur semua bahagian yang anda perlukan untuk memotong kayu serta panjang untuk bahagian tiub dawai dan tembaga. "Bahagian Hanya Tiada Pengukuran" adalah sama tetapi tanpa apa-apa ukuran yang dicetak pada halaman; baik untuk memotong dan melekat pada kayu anda sebagai panduan.

Sesetengah orang mengalami masalah membuka PDF yang dilampirkan, jika anda juga cuba pautan di bawah.

Jika anda tidak boleh membuka pautan ke PDF ; di sini adalah pautan langsung kepadanya.
Jika anda masih tidak boleh membuka PDF ; di sini adalah pautan ke imej PNG resolusi tinggi rancangan.

Lampiran

  • Bahagian Hanya Dengan Pengukuran.pdf Muat turun
  • Bahagian Hanya Tiada Pengukuran.pdf Muat turun

Langkah 2: Potong Piston dan Silinder


Potong silinder dan omboh dari dua keping tiub tembaga. Mereka tidak perlu sama dengan diameter yang sama seperti yang saya gunakan tetapi yang lebih kecil sepadan dengan sangat baik di dalam yang lebih besar dan masih boleh slaid dengan bebas. Kedai hobi tempatan anda perlu mempunyai saiz tiub tembaga yang betul.

Silinder harus 25.5mm panjang, dan piston 14.5mm.

Menggunakan Pemotong Tiub:
Untuk menggunakan pemotong tiub menyelaraskan pemotongan anda dengan pisau pemotong dan mengetatkan tombol, tidak terlalu ketat walaupun untuk tidak memecahkan tiub. Perlahan-lahan putar tiub di dalam peranti mengetatkan tombol setiap beberapa lilitan sehingga bilah memotong melalui tiub. Ia mungkin mengambil masa beberapa latihan, saya akhirnya memaksa tiub terlalu banyak beberapa kali.

Keluarkan bibir di dalam silinder dengan pisau cukur untuk memastikan tiada burs dibiarkan mengikis omboh anda.

Jika anda tidak mempunyai pemotong tiub, anda boleh membeli satu dari Harbour Freight untuk $ 5.

Langkah 3: Piston


Pertama memotong dawai (24AWG) untuk rod omboh (saya menggunakan sekeping nipis bunga tetapi setiap wayar kaku akan dilakukan), kemudian buat 90mm 3mm dari satu hujung.

Sekarang ambil beberapa kertas pasir dan keluarkan bahagian dalam omboh.

Kemudian ambil sekeping plastik kecil dan tutup satu hujung tiub omboh, selamatkannya dengan elastik.

Campurkan beberapa epoksi dan isi bahagian dalam tiub omboh dengannya. Berhati-hati agar tidak mendapatkan apa-apa di luar omboh, juga cuba menyimpan tabung yang ditekan ke meja supaya tiada epoksi akan keluar di bawah tepi bungkus plastik.

Sekarang masukkan rod omboh (akhir bengkok dahulu) terus ke epoksi.

Untuk memastikan rod omboh tetap pada 90 °, anda mungkin ingin menolaknya melalui sekeping ~ 0.7mm buih pertama dan gam yang bersama-sama dengan rod omboh (lihat Imej).

Sebagai alternatif anda boleh cuba menggantung rod ombak dari sesuatu supaya ia hanya 1mm atau lebih tinggi di atas meja, ini akan memastikan ia tetap menegak dengan sempurna semasa epoksi mengeras.

Langkah 4: Flywheel


Mula dengan memotong wayar crankshaft. Ia mestilah sekeping panjang sebanyak 45mm ~ 18 dawai AWG. Saya menggunakan dawai dari salah satu bendera merah kecil yang kamu lihat terperangkap di rumput untuk menandakan sistem pemercik. Jika anda tidak dapat mencari satu Home Depot menjualnya. Saiz dawai ini sangat baik kerana ia sesuai dengan sempurna di dalam tiub plastik yang dibuat oleh Q-Tips.

Untuk membuat roda lilitan, saya mengeluarkan lilin daripada cahaya teh (lilin), memasukkan wayar crankshaft melalui beberapa keping kayu untuk mengelakkannya daripada mengeluarkan lilin dan melekatkannya pada lekuk engkol, kemudian saya menambah beberapa pencuci logam ( untuk menambah berat badan). Seterusnya saya meletakkan semua ini kembali ke dalam cahaya teh dan menuangkan lilin yang dicairkan ke belakang untuk memegangnya semua. Semoga gambar-gambar di bawah ini akan lebih jelas menerangkan proses ini.

Untuk mencairkan lilin saya meletakkannya di bahagian bawah tin boleh yang saya telah membungkuk sedikit spout ke dalam membuat lebih mudah untuk mencurahkan. Kemudian letakkan kaleng dalam periuk air mendidih di atas dapur sehingga lilin cair.

Pastikan untuk meletakkan beberapa lapisan akhbar sebelum cuba mencurahkan lilin lebur, saya juga tidak akan mengesyorkan melakukan ini di atas permaidani. Epoxy juga mudah digantikan dengan lilin, saya tidak mempunyai cukup epoksi untuk melakukannya.

Jika saya melakukannya lagi, saya akan menggerudi lubang melalui bahagian bawah cahaya teh dan menjalankan wayar crankshaft sepanjang jalan supaya motor boleh disambungkan dengan mudah ke peranti lain untuk menguatkannya. Sekiranya anda melakukan ini, anda mungkin boleh membuat wayar crankshaft satu cm atau lebih lama.

Langkah 5: Buat Bahagian Kayu


Bahagian kayu dibuat dari 3/16 "kayu lapis, saya membeli lombong dari jabatan kraf di Wal-Mart, $ 3 untuk enam pek 7x3" kepingan. Anda juga boleh menggunakan aluminium, tembaga, Teflon, plastik atau Plexiglas dan bukan kayu. Hanya pastikan apa sahaja yang anda gunakan mempunyai kemasan yang halus di antara bahagian yang bergerak. Anda akan mendapati rancangan untuk bahagian-bahagian kayu kembali ke Halaman Bahan.

3/16 "papan lapis mudah dipotong, walaupun dengan pisau pisau cukur. Potong kedua belah pihak dan pergi ke atasnya dengan pisau beberapa kali sehingga kayu memotong Pasir pasir licin. Untuk memotong bahagian crankshaft pusingan bermula dengan sekeping berbentuk oktagon dan pasir tepi ke bulatan.

Badan:
Sekarang mulakan dengan melekat bahagian Body 2 ke Body 1. Gerakkan dua lubang teratas dengan bit gerudi 3/32 "gerakkan lubang pusat dengan saiz yang sama dengan wayar yang digunakan untuk Silinder Pivot Wire. saiz yang sama dengan tiub plastik dari Q-Tip anda.

Langkah 6: Blok Silinder


Belakang silinder:
Untuk membina blok silinder bermula dengan mengambil bahagian kayu "Cylinder Back" dan menyematkan bahagian tengah kelabu itu dengan kira-kira 1mm. Ini akan menjadikan kawasan sentuhan yang lebih kecil di antara ia dan badan, dengan itu mengurangkan geseran.
Sekarang gerakkan lubang pusat di bahagian ini dengan saiz yang sama dengan dawai yang akan digunakan untuk wayar "Silinder Pivot". Sekarang gerakkan lubang atas dengan 3/32 "bit.
Potong wayar untuk bahagian "Cylinder Pivot" dan buat 90mm lekuk 5mm dari satu hujung. Kini, di seberang dari mana anda menyeret 1mm pada bahagian "Cylinder Back", anda mesti memotong ranting panjang 5mm dari lubang tengah ke lubang teratas, cukup cukup untuk 5mm dawai untuk berehat ketika ia telah dimasukkan melalui kayu. Ini adalah sisi anda akan melekatkan silinder ke.

Kepala silinder:
Mulakan dengan menggerudi lubang 12mm di kepala silinder sebelum anda memotong alun-alun di sekelilingnya, melainkan jika anda mempunyai gerudi gerudi seperti lubang besar akan sukar diselaraskan dengan sekeping kayu kecil. Ini juga membantu membelah anda. Sekarang potong grove dalam 2.5mm dalam bahagian Kepala Silinder yang lain.

Blok Silinder :
Langkah seterusnya adalah untuk melekat bahagian kepala silinder dua, tiub tembaga silinder, dan bahagian belakang silinder bersama-sama. Anda mungkin mahu menekan beberapa buih ke bahagian akhir tiub silinder untuk mengelakkan sebarang epoxy daripada menetes ke dalamnya sebelum melekat.
Epoxy kepala silinder ke silinder kemudian kedua-dua mereka ke 'silinder belakang' supaya mereka berpusat mendatar dan bahagian bawah silinder adalah sejajar dengan bahagian bawah silinder belakang. Lereng bukit 2mm yang anda potong di bahagian kepala silinder kedua juga mesti bersatu dengan lubang teratas di 'silinder belakang'.

Langkah 7: Crankshaft


Saya menambah satu lingkaran kecil kayu di sekitar lubang luar dalam bahagian crankshaft kayu. Ini memberi rod piston pelepasan sedikit lebih sedikit dan menghalangnya daripada mencipta geseran yang lebih banyak pada lubang engkol. Lihat Imej di bawah.
Kemudian gerakkan lubang luar dalam bahagian crankshaft kayu dengan saiz yang sama dengan dawai piston anda, kemudian gerudi lubang pusat di bahagian itu dengan saiz yang sama dengan dawai yang digunakan untuk crankshaft anda.

Sekarang epoksi bahagian "Brace" ke bahagian roda badan badan di bawah lubang untuk lubang engkol, saya juga menambah penyepit kecil ke bahagian omboh Badan.
Sekarang epoksi adalah tiub Q-Tip ke dalam lubang walaupun badan dan ke atas pendakap. Anda kini boleh memasukkan crankshaft melalui badan, tambah beberapa pencuci yang diperbuat daripada tiub Q-Tip berputar percuma di antara roda tenaga dan badan. Tambah lebih banyak pencuci Q-Tip di bahagian omboh untuk menyediakan jarak yang sepatutnya supaya permukaan bahagian kepik kayu akan berada di bawah pusat omboh ini. Ini juga membantu mengelakkan sebahagian tiub kayu dari sengaja tersangkut ke badan.
Akhirnya trim mana-mana lebih panjang panjang wayar crankshaft kerana ia akan bertembung dengan batang omboh jika ia melekat sama sekali dari permukaan bahagian crankshaft kayu. Kini gam bahagian crankshaft kayu ke wayar crankshaft logam (yang lain yang diamankan dalam roda tenaga), menetapkannya di tempat.

Langkah 8: Menamatkan Up


Piston:
Mula-mula membuat tangkai 90 ° dalam rod omboh 20.5mm dari mana ia memasuki hujung omboh. Sekarang masukkan omboh ke silinder, kemudian serentak mendorong rod pivot silinder dan rod silinder melalui badan dan crankshaft masing-masing. Anda mungkin perlu menghidupkan engkol engkol untuk membuat lubang bagi silinder sejajar dengan bengkok di dalam rod silinder.

Sekarang anda hanya perlu satu cara untuk memegang silinder yang ketat terhadap tubuh. Saya menggunakan mata air dari pena yang ditarik balik yang dipasang dengan skru pada "prop-saver" dari model pesawat. Saya juga mendapati hanya meletakkan jalur elastik di sekitar omboh dan badan bekerja dengan baik ... jika tidak lebih baik daripada musim bunga, pilihan ini juga lebih mudah untuk dibuang daripada jika anda terpaku topi pada rod pivot silinder. Anjal atau dua harus benar-benar menjadi yang anda perlukan di sini.

Bekalan udara:
Akhir sekali, anda perlu menyambungkan satu daripada dua lubang teratas pada sisi roda badan badan ke tangki udara atau pam udara yang dimampatkan. Untuk melakukan ini saya hanya terpaku beberapa tiub plastik ke badan; hanya melakukan apa sahaja yang terbaik untuk anda. Motor ini berfungsi dengan baik untuk saya pada ~ 15psi. Hidupkan udara dan berikan roda bolasepak dengan cepat dan motor harus bermula, jika tidak cuba menjentikkannya ke arah yang lain. Jika anda menyusunnya betul-betul, motor akan bermula walaupun anda tidak menghidupkannya. Menghidupkan lubang yang masuk ke udara akan membalikkan arah putaran enjin.

Penyelesaian masalah:
Sekiranya motor anda tidak berjalan terlebih dahulu pastikan semuanya berputar dengan mudah apabila dihidupkan. Jika ia tidak cuba mencari apa yang menghalangnya. Seterusnya pastikan anda tidak sengaja mendapatkan gam di mana-mana lubang yang membekalkan udara ke motor. Akhir sekali cuba jalankan motor pada PSI yang lebih tinggi. Selain daripada itu tidak banyak yang saya boleh cadangkan. Anda boleh cuba menghantar sebarang pertanyaan dalam komen, saya akan melihat apa yang boleh saya lakukan tetapi saya tidak pakar dalam subjek ini.

Pemikiran Akhir:
Saya amat gembira dengan bagaimana motor kecil ini keluar. Ia berjalan lancar, kelihatan bagus dan sangat mudah dan murah untuk dibina. Beberapa pembaikan yang mungkin termasuk; penggunaan galas untuk mengurangkan geseran, waxing kayu di mana ia menggosok bersama, atau menggantikan / melapisi kayu dengan lapisan Teflon yang akan sangat mengurangkan geseran dan membantu dengan meterai udara. Anda mungkin juga cuba membuat lubang input / output udara sedikit lebih besar dan menaikkan PSI untuk lebih laju.

Sekiranya anda mempunyai sebarang komen, soalan atau cadangan, jangan ragu untuk memasukkannya ke dalam komen. Saya akan melakukan yang terbaik untuk memberi respons kepada mereka.

Saya harap anda menikmati pengajaran saya dan saya berharap anda berjaya membina.

Artikel Berkaitan