Як зробити потужний двигун стирлінгу. Низькотемпературний двигун стирлінгу. Стірлінг модифікації «Гамма»

Двигун Стірлінга – це такий двигун, який може працювати від теплової енергії. При цьому джерело тепла абсолютно не важливе. Головне, щоб існувала різниця температур, у такому разі цей двигун працюватиме. Автор вигадав, як можна зробити модель такого двигуна з банки від «Кока-коли».

Матеріали та інструменти
- одна повітряна кулька;
- 3 банки від коли;
- Електричні клеми, п'ять штук (на 5А);
- ніпелі для кріплення велосипедних спиць (2 штуки);
- металева вата;
- шматок сталевого дроту завдовжки 30 см та перерізом 1 мм;
- Шматок товстого дроту зі сталі або міді діаметром від 1.6 до 2 мм;
- штир із дерева діаметром 20 мм (довжина 1 см);
- кришка від пляшки (пластикова);
- електропроводка (30 см);
- супер клей;
- вулканізована гума (близько 2 квадратних сантиметрів);
- рибальська волосінь (довжина близько 30 см);
- пару вантажів для балансування (наприклад, нікелеві);
- CD-диски (3 штуки);
- канцелярські кнопки;
- ще одна бляшана банка для виготовлення топки;
- теплостійкий силікон та консервна банка для створення водяного охолодження.

Крок перший. Підготовка банок
Насамперед потрібно взяти дві банки і відрізати у них верхівки. Якщо верхівки будуть вирізатися ножицями, зазубрини, що утворилися, потрібно буде стікати за допомогою напилка.
Далі слід вирізати дно банки. Це можна робити за допомогою ножа.

Крок другий. Створення діафрагми
Як діафрагма автор використовував повітряну кульку, яка була посилена вулканізованою гумою. Кулю потрібно розрізати і натягнути на банку, як вказано на картинці. Потім на центр діафрагми приклеюється шматок вулканізованої гуми. Після застигання клею центром діафрагми пробивається отвір для установки дроту. Найпростіше це зробити за допомогою канцелярської кнопки, яку можна залишити в отворі до моменту збирання.

Крок третій. Різання та створення отворів у кришці
У стінах кришки потрібно просвердлити два отвори по 2 мм, вони потрібні для встановлення поворотної вісі важелів. Ще один отвір потрібно просвердлити в денці кришки, через нього проходитиме дріт, який буде пов'язаний з витіснювачем.

на заключному етапікришку потрібно обрізати так, як зазначено на зображенні. Це робиться для того, щоб дріт витіснювача не чіпляв за краї кришки. Для таких робіт підходять господарські ножиці.

Крок четвертий. Свердлимо
У банку потрібно просвердлити два отвори для підшипників. У разі це було зроблено свердлом 3.5 мм.

Крок п'ятий. Створення оглядового вікна
У корпусі двигуна слід вирізати оглядове вікно. Тепер можна буде спостерігати, як функціонують усі вузли пристрою.

Крок шостий. Доробка клем
Потрібно взяти клеми та видалити з них пластикову ізоляцію. Потім береться дриль, і робляться наскрізні отвори на краях клем. Усього потрібно просвердлити 3 клеми, при цьому дві мають залишитися не просвердленими.

Крок сьомий. Створення важелів
Як матеріал для створення важелів використовується мідний дріт, діаметр якого становить 1.88 мм. Як саме гнути спиці, зображено на картинках. Можна використовувати і сталевий дріт, просто з мідною приємніше працювати.

Крок восьмий. Створення підшипників
Щоб виготовити підшипники знадобляться два велосипедні ніпелі. Діаметр отворів слід перевірити. Автор просвердлив їх наскрізь за допомогою свердла на 2 мм.

Крок дев'ятий. Встановлення важелів та підшипників
Важелі можна встановити прямо через оглядове вікно. Один кінець дроту має бути довгим, на ньому буде махове колесо. Підшипники повинні щільно сісти на свої місця. Якщо буде присутній люфт, їх можна приклеїти.

Крок десятий. Створюємо витискувач
Витіснювач виготовляється зі сталевої вати полірування. Для створення витискувача береться сталевий дріт, на ньому виготовляється гачок, а потім на дріт намотується потрібна кількість вати. Витіснювач має бути таким за розміром, щоб він вільно переміщався у банку. Загальна висота витискувача має бути більше 5 див.

У результаті на одній стороні вати потрібно утворити спіраль із дроту, щоб вона не вилізла з вати, а з іншого боку з дроту робиться петля. Далі до цієї петлі прив'язується волосінь, яка згодом простягається через центр діафрагми. Вулканізована гума повинна бути в середині ємності.

Крок 11. Створення резервуару під тиском
Потрібно вирізати дно банки таким чином, щоб залишилося приблизно 2,5 см від її заснування. Витіснювач разом із діафрагмою потрібно помістити у резервуар. Після цього весь цей механізм встановлюється наприкінці банки. Діафрагму потрібно трохи натягнути, щоб вона не провисала.

Потім потрібно взяти клему, яка не була просвердлена і протягнути через неї волосінь. Вузлик потрібно приклеїти так, щоб він не рухався. Дріт потрібно добре змастити маслом і при цьому переконається, що витискувач легко тягне за собою волосінь.
Крок 12. Створення штовхальних тяг
Токальні тяги з'єднують діафрагму та важелі. Це робиться зі шматка мідного дроту завдовжки 15 см.

Можна, звичайно, купити красиві заводські моделі двигунів Стірлінга, як наприклад, у цьому китайському інтернет-магазині. Однак іноді хочеться творити самому і зробити річ, нехай навіть з підручних засобів. На нашому сайті вже є кілька варіантів виготовлення даних моторів, а в цій публікації ознайомтеся з зовсім простим варіантомвиготовлення у домашніх умовах.

Подивіться нижче 3 варіанти для самостійного виготовлення.

Дмитро Петраков на численні прохання зняв покрокову інструкціюзі складання потужного, щодо своїх габаритів та споживаної кількості тепла двигуна Стірлінга. У цій моделі задіяні доступні кожному глядачеві та поширені матеріали – обзавестися ними здатний будь-хто. Всі розміри, представлені в цьому ролику, автор підбирав на основі багаторічного досвіду роботи зі Стірлінгами такої конструкції, і для конкретного екземпляра вони є оптимальними.

У цій моделі задіяні доступні кожному глядачеві та поширені матеріали, завдяки чому обзавестися ними здатний будь-хто. Всі розміри, представлені в цьому ролику, підбирав на основі багаторічного досвіду роботи зі Стірлінгами такої конструкції, і для конкретного екземпляра вони є оптимальними.

З почуттям, до ладу і розстановкою.

Мотор Стірлінга в роботі з навантаженням (водяна помпа).

Водяна помпа, зібрана як робочий прототип, призначена для роботи в парі з моторами Стірлінга. Особливість насоса полягає у невеликих витратах енергії, необхідних для здійснення ним роботи: така конструкція задіяє лише невелику частину динамічного внутрішнього робочого об'єму двигуна, і тим самим впливає на його продуктивність.

Мотор Стірлінга з консервної банки

Для його виготовлення вам знадобляться підручні матеріали: банка з-під консервів, невеликий шматок поролону, CD-диск, два болтики та скріпки.

Поролон – одні з найпоширеніших матеріалів, що використовуються при виготовленні моторів Стірлінга. З нього робиться витискувач двигуна. З шматка нашого поролону вирізаємо коло, діаметр його робимо на два міліметри менше внутрішнього діаметра банки, а висоту трохи більше її половини.

У центрі кришки просвердлюємо отвір, в який потім вставимо шатун. Для рівного ходу шатуна робимо із скріпки спіральку та припаюємо її до кришки.

Поролонове коло з поролону пронизуємо посередині гвинтиком і застопорюємо його шайбою зверху та знизу шайбою та гайкою. Після цього приєднуємо шляхом паяння відрізок скріпки, попередньо розпрямивши її.

Тепер встромляємо витискувач у зроблений заздалегідь отвір у кришці і герметично паянням з'єднуємо кришку та банку. На кінці скріпки робимо невелику петельку, а в кришці просвердлюємо ще один отвір, але трохи більше, ніж перший.

З жерсті робимо циліндр, використовуючи паяння.

Приєднуємо за допомогою паяльника готовий циліндр до банку так, щоб не залишилося щілин у місці паяння.

Зі скріпки виготовляємо колінвал. Рознесення колін потрібно зробити 90 градусів. Коліно, яке буде над циліндром по висоті на 1-2 мм більше за інше.

Зі скріпок виготовляємо стійки під вал. Робимо мембрану. Для цього на циліндр надягаємо поліетиленову плівку, трохи продавлює її всередину і закріплюємо на циліндрі ниткою.

Шатун який потрібно буде приробити до мембрани, виготовляємо із скріпки та вставляємо його в обрізок гуми. По довжині шатун потрібно зробити таким, щоб у нижній мертвій точці валу мембрана була втягнута всередину циліндра, а у вищій – навпаки – витягнута. Другий шатун налаштовуємо так само.

Шатун з гумою приклеюємо до мембрани, а інший приєднуємо до витіснювача.

Приєднуємо паяльником ніжки із скріпок до банку і на кривошип прилаштовуємо маховик. Наприклад, можна використовувати CD-диск.

Двигун Стірлінга в домашніх умовах зроблено. Тепер залишилося під банку підвести тепло – запалити свічку. А за кілька секунд дати поштовх маховику.

Як зробити простий двигун Стірлінга (з фотографіями та відео)

www.newphysicist.com

Давайте зробимо двигун Стірлінга.

Мотор Стірлінга – це тепловий двигун, який працює за рахунок циклічного стиснення та розширення повітря або іншого газу (робочого тіла) за різних температур, так що відбувається чисте перетворення теплової енергії на механічну роботу. Більш конкретно, двигун Стірлінга являє собою двигун з рекуперативним тепловим двигуном із замкнутим циклом із постійно газоподібним робочим тілом.

Двигуни Стірлінга мають вищий ККД у порівнянні з паровими двигунамита можуть досягати 50% ефективності. Вони також здатні працювати безшумно і можуть використовувати практично будь-яке джерело тепла. Джерело теплової енергії генерується поза двигуном Стірлінга, а не шляхом внутрішнього згоряння, як у випадку двигунів з циклом Отто або дизельним циклом.

Двигуни Стірлінга сумісні з альтернативними та відновлюваними джерелами енергії, оскількивони можуть ставати все більш значними зі зростанням цін на традиційні види палива, а також у світлі таких проблем, як виснаження запасів нафти та зміна клімату.

У цьому проекті ми дамо вам прості інструкціїзі створення дуже простого двигуна DIY Стірлінга з використанням пробірки та шприца .

Як зробити простий двигун Стірлінга - Відео

Компоненти та кроки для того, щоб зробити моторчик Стірлінга

1. Шматок листяних порід чи фанери

Це є основою для вашого двигуна. Таким чином, він повинен бути досить жорстким, щоб справлятися з рухами двигуна. Потім зробіть три маленькі отвори, як показано на малюнку. Ви також можете використовувати фанеру, дерево та інше.

2. Мармурові або скляні кульки

У двигуні Стірлінга ці кульки виконують важливу функцію. У цьому проекті мармур діє як витіснювач гарячого повітря від теплої сторони пробірки до холодної сторони. Коли мармур витісняє гаряче повітря, він остигає.

3. Палиці та гвинти

Шпильки та гвинти використовуються для утримання пробірки у зручному положенні для вільного переміщення у будь-якому напрямку без будь-яких перерв.

4. Гумові шматочки

Купуйте гумку і наріжте його на наступні форми. Він використовується для того, щоб надійно утримувати пробірку та підтримувати її герметичність. Не повинно бути витоків у ротовій частині пробірки. Якщо це так, проект не буде успішним.

5. Шприц

Шприц є однією з найважливіших і рухомих частин у простому двигуні Стірлінга. Додайте трохи мастила всередину шприца, щоб поршень міг вільно переміщатися всередині циліндра. Коли повітря розширюється всередині пробірки, він штовхає поршень униз. В результаті циліндр шприца рухається вгору. У той же час мармур котиться до гарячої сторони пробірки і витісняє гаряче повітря і змушує його остигати (зменшувати обсяг).

6. Пробірка Пробірка є найважливішим і робочим компонентом простого двигуна Стірлінга. Пробірка виготовлена ​​зі скла певного типу (наприклад, з боросилікатного скла), що має високу термостійкість. Тому його можна нагрівати до високих температур.

Як працює двигун Стірлінга?

Деякі люди кажуть, що двигуни Стірлінга прості. Якщо це правда, то так само, як і великі рівняння фізики (наприклад, E = mc2), вони прості: на поверхні вони прості, але багатші, складніші та потенційно дуже заплутані, поки ви їх не усвідомлюєте. Я думаю, що безпечніше думати про двигуни Стірлінга як про складні: багато дуже поганих відео на YouTube показують, як легко «пояснити» їх дуже неповним і незадовільним чином.

На мій погляд, ви не можете зрозуміти двигун Стірлінга, просто створивши його або спостерігаючи за тим, як він працює ззовні: вам потрібно серйозно подумати про цикл кроків, через які він проходить, що відбувається з газом усередині, і як це відрізняється з того, що відбувається у звичайному паровому двигуні.

Все, що потрібно для роботи двигуна, - це різниця температур між гарячою і холодною частинами газової камери. Були збудовані моделі, які можуть працювати тільки з різницею температури 4°C, хоча заводські двигуни, ймовірно, будуть працювати з різницею в кілька сотень градусів. Ці двигуни можуть стати найефективнішою формою двигуна внутрішнього згоряння.

Двигуни Стірлінга та концентрована сонячна енергія

Двигуни Стірлінга забезпечують акуратний метод перетворення теплової енергії в рух, який може привести в рух генератор. Найбільш поширена схема полягає в тому, щоб двигун був у центрі параболічного дзеркала. Дзеркало буде встановлено на пристрій стеження, щоб сонячне проміння фокусувалося на двигуні.

* Двигун Стірлінга як приймач

Можливо, ви грали з опуклими лінзами у шкільні роки. Зосередження сонячної енергії для спалювання аркуша паперу або сірника, я маю рацію? Нові технології розвиваються з кожним днем. Концентрована сонячна теплова енергія набуває все більшої уваги у ці дні.

Вище наведено короткий відеофільм про простий двигун з пробіркою, що використовує скляні кульки як витіснювач і скляний шприц як силовий поршень.

Цей простий двигун Стірлінга був побудований з матеріалів, які доступні в більшості шкільних наукових лабораторій і можуть бути використані для демонстрації простого теплового двигуна.

Діаграма тиск-обсяг за цикл

Процес 1 → 2 Розширення робочого газу на гарячому кінці пробірки, тепло передається газу, газ розширюється, збільшуючи об'єм і штовхаючи поршень шприца вгору.

Процес 2 → 3 У міру руху мармуру до гарячого кінця пробірки газ витісняється з гарячого кінця пробірки на холодний кінець, а в міру руху газу він віддає тепло стінці пробірки.

Процес 3 → 4 З робочого газу відводиться тепло і об'єм зменшується, поршень шприца рухається вниз.

Процес 4 → 1 Завершує цикл. Робочий газ рухається від холодного кінця пробірки до гарячого кінця, оскільки мармурові кулі витісняють її, отримуючи тепло від стінки пробірки, коли вона рухається, тим самим збільшуючи тиск газу.

В якій робоче тіло (газоподібне або рідке) рухається в замкнутому обсязі, по суті, це різновид двигуна зовнішнього згоряння. Цей механізм заснований на принципі періодичного нагрівання та охолодження робочого тіла. Вилучення енергії походить з об'єму робочого тіла, що виникає. Двигун Стірлінга працює не тільки від енергії палива, що горить, але і від практично будь-якого джерела Запатентований цей механізм шотландцем Робертом Стірлінгом в 1816 році.

Описаний механізм, незважаючи на невисокий ККД, має ряд переваг, насамперед це простота та невибагливість. Завдяки цьому багато конструкторів-аматорів роблять спроби зібрати двигун Стірлінга своїми руками. Декому це вдається, а деяким ні.

У цій статті ми розглянемо, Стірлінг своїми руками з підручних матеріалів. Нам знадобляться такі заготовки та інструменти: консервна банка (можна з-під шпрот), листова жерсть, канцелярські скріпки, поролон, гумка, пакет, кусачки, плоскогубці, ножиці, паяльник,

Тепер приступимо до збирання. Ось докладна інструкціядо того, як зробити двигун Стірлінга своїми руками. Спочатку необхідно вимити банку, зачистити наждачним папером краю. Вирізаємо з листової жерсті коло таким чином, щоб воно лягло на внутрішні краї банки. Визначаємо центр (для цього скористаємося штангенциркулем або лінійкою), робимо ножицями отвір. Далі беремо мідний дріт і канцелярське скріплення, випрямляємо скріпку, на кінці робимо кільце. Намотуємо на скріпку дріт - чотири щільні витки. Далі паяльником пролудим отриману спіраль невеликою кількістю припою. Потім необхідно акуратно припаяти спіраль до отвору в кришці таким чином, щоб шток вийшов перпендикулярним кришці. Скріпка має рухатися вільно.

Після цього необхідно зробити в кришці сполучений отвір. З поролону робимо витискувач. Його діаметр повинен бути трохи меншим від діаметра банки, але при цьому не повинно бути великого зазору. Висота витіснювача - трохи більше половини банки. Вирізаємо в поролоні центром отвір для втулки, останню можна виготовити з гуми або пробки. Вставляємо в отриману втулку шток і заклеюємо. Витіснювач необхідно розміщувати паралельно кришці, це важлива умова. Далі залишається закрити банку та запаяти краї. Шов має бути герметичним. Тепер розпочинаємо виготовлення робочого циліндра. Для цього вирізаємо з жерсті смугу довжиною 60 мм та шириною 25 мм, загинаємо плоскогубцями край на 2 мм. Формуємо гільзу, після цього споюємо край, далі необхідно припаяти гільзу до кришки (над отвором).

Тепер можна розпочати виготовлення мембрани. Для цього відрізаємо від пакета шматок плівки, трохи продавлюємо його пальцем усередину, гумкою притискаємо краї. Далі необхідно перевірити правильність збирання. Нагріваємо на вогні дно банки, тягнемо за шток. В результаті мембрана повинна вигинатися назовні, а якщо шток відпустити, витискувач під власною вагою повинен опуститися відповідно мембрана повертається на місце. Якщо витіснювач зроблений неправильно або пайка банки не герметична, шток не повернеться на місце. Після цього робимо колінвал і стійки (рознесення кривошипів має становити 90 градусів). Висота кривошипів має становити 7 мм, а витіснювачів 5 мм. Довжина шатунів визначена становищем коленвала. Кінець кривошипа вставляється у пробку. Ось ми й розглянули, як зібрати двигун Стірлінга своїми руками.

Такий механізм працюватиме від звичайної свічки. Якщо прикріпити до маховика магніти і взяти котушку акваріумного компресора, такий пристрій здатний замінити простий електродвигун. Своїми руками, як бачите, зробити такий прилад зовсім не складно. Було б бажання.

Вже давно спостерігаю за умільцями на даному ресурсі, а коли з'явилася стаття, захотілося виготовити його самому. Але як завжди часу не було і я відкладав витівку.
Але ось я нарешті здав диплом, закінчив військову кафедруі з'явився він-час.
Як мені здається зробити такий двигун набагато простіше, ніж флешку:)

Насамперед хочу покаятися перед гуру даного сайту, що людина у свої 20 років займається такою нісенітницею, але мені просто захотілося її зробити і це бажання нічим не пояснити, сподіваюся, наступним моїм кроком все ж таки стане флешка.
Тож нам знадобиться:
1 Бажання.
2 Три бляшанки.
3 Мідний дріт (я знайшов перерізом 2 мм).
4 Папір (газета чи офісний не важливо).
5 Клей канцелярський (ПВА).
6 Супер клей (CYJANOPAN або будь-який інший у тому ж дусі).
7 Гумова рукавичка або повітряна кулька.
8 Клеми для електропроводки 3 шт.
9 Корок від вина 1шт.
10 Трохи волосіні.
11 Інструменти до смаку.

1- перша банка; 2- друга; 3- третя; 3-кришка третьої банки; 4-мембрана; 5-витіснювач; 6- клема електропроводки; 7- колінвал; 8- бляшана деталька:) 9- шатун; 10 - пробка; 11-диск; 12- волосінь.
Почнемо з того, що відріжемо у всіх трьох банок двох банок кришки. Я робив це саморобним дремелем, спершу хотів шилом колоти дірки по колу і різати ножицями, але згадав про чудо апарат.
Чесно кажучи, вийшло не дуже красиво і я ненароком профрезерував отвір у стінці однієї зі банок, так що вона на робочу ємність вже не годилася (але у мене були ще дві і їх я зробив акуратніше).


Далі нам знадобиться баночка, яка буде формою для витискувача(5).
Так як у понеділок базари не працювали і всі ближні автомагазини були закриті, а зробити двигун хотілося, я дозволив собі змінити початкову конструкцію і зробити витискувач із паперу, а не зі сталевої вати.
Для цього я знайшов баночку від риб'ячого корму, яка найбільше підійшла мені за розмірами. Розмір я вибрав виходячи з того, що діаметр банки від газування був 53мм, так що я шукав 48-51мм, щоб коли я намотаю папір на форму, вийшло приблизно 1-2мм відстані між стінкою банки і витіснювачем(5) для проходу повітря. (Банку попередньо обклеїв скотчем щоб клей не приклеївся).


Далі я помітив смужку листа А4 на 70 мм, а решту порізав на смужки по 50 мм (як у статті). Скільки я намотав таких смужок, чесно кажучи, не пам'ятаю, ну нехай буде 4-5 (смужки 50мм х 290мм, кількість шарів робив на око, щоб, коли клей схопиться, витискувач не був м'яким). Кожен шар промазував клеєм ПВА.


Потім зробив кришки витіснювача з 6-ти шарів паперу (теж усе проклеював і притискав круглою ручкою, щоб видавити залишки клею та бульбашки повітря), коли приклеїв усі шари, притиснув їх зверху книгами, щоб не вигиналися.

Ще ножицями відрізав дно банки(2) яка була ціла, з відривом приблизно 10мм, оскільки витискувач через верхній отвір не проходив. Це і буде наша робоча ємність.
Ось що в результаті вийшло (я не відразу відрізав кришку у банки(3) але це все одно доведеться зробити, щоб ставити туди свічку).


Далі на відстані приблизно 60мм від дна я відрізав і ту банку(3), яка в мене все ще була з кришкою. Це дно служитиме нам топкою.


Потім відрізав дно у другої банки з випиляною кришкою, теж на відстані 10мм (від дна). І склав усе воєдино.


Далі мені здалося, що якщо на мембрану(4) робочого циліндра(2) замість кришки приклеїти менший об'єкт, то конструкція покращиться і я вирізав з паперу ось такий зразок. В основі квадрат 15х15мм та «вушка» по 10мм кожне. І викроїв зі зразка деталь(8).


Потім я просвердлив в клемах(6) отвори діаметром 2,1 або 2,5мм (неважливо), після чого я взяв дріт(перерізом 2мм) відміряв 150мм це буде наш " колінвал(7). І зігнув її за такими розмірами: висота коліна витіснювача(5)-20мм висота коліна мембрани(4)-5мм. між ними має бути 90 градусів (у будь-який бік). я зробив шайби і прикріпив їх клеєм, щоб клеми не бовталися по колінвалу.
Відразу зробити рівно і точно за розмірами не вийшло, але я переробив заново (скоріше для власного заспокоєння).


Потім я знову взяв дріт (2мм) і відрізав шматок, приблизно 200мм, це буде шатун (9) мембрани (4), просмикнув через нього деталь (8) і зігнув (буде показано).
Взяв банку (1) (ту, що трохи дірявий) і проробив в ній отвори під «колінвал» (7) на відстані 30мм від верху (але це не важливо). І прорізав оглядове віконце ножицями.


Потім, коли циліндр витіснювача(5) висох і остаточно приклеївся, я став приклеювати до нього кришки. Коли приклеїв кришки провів свозь нього дріт перерізу приблизно пів міліметра, щоб приєднати волосінь(12).


Далі я виточив із дерев'яної ручки вісь(10) для з'єднання дисків(11) з колінвалом, але рекомендую використовувати пробку від вина.
А тепер найскладніше (як для мене) я вирізав мембрану (4) з медичних рукавичок і приклеїв до неї ту саму деталь (8) по центру. Розмістив мембрану на робочому циліндрі(2) і прив'язав по облямівці ниткою, а коли став відрізати зайві частини мембрана стала вилазити з-під нитки (хоча я мембрану не натягував) і коли вона була повністю відрізана я став її перетягувати і мембрана злетіла повністю.
Я взяв супер клей і проклеїв торець банки, а потім приклеїв вже заново заготовлену мембрану, розміщуючи її строго по центру, потримав і дочекався, поки застигне клей. Потім знову притис, але цього разу гумкою, відрізав краї, зняв гумку та проклеїв ще раз (зовні).
Ось що на той момент вийшло






Далі я проколов голочкою отвір у мембрані (4) і детальці (8) і провів у них волосінь (12) (що теж було не просто).
Ну а коли я зібрав усе докупи, вийшло ось що:


Зізнаюся відразу, спочатку двигун не працював, навіть більше, мені здалося, що він взагалі не буде працювати, тому що крутити його (при палаючій свічці) доводилося вручну і з досить великим (як для двигуна, що самостійно крутиться) зусиллям. Я зовсім розкис і вже почав лаяти себе, що зробив витісняльник з паперу, що взяв не ті банки, що припустився помилки в довжині шатуна(9) або волосіні витіснювача(5). Але через годину мук і розчарувань остаточно згоріла моя свічка (та що в алюмінієвому корпусі) і я взяв решту з Нового Року (та що зелена на фотці), горіла вона значно сильніше і про диво, мені вдалося його завести.
ВИСНОВКИ
1 З чого зроблено витискувач значення не має, як я вичитав на одному із сайтів «він повинен бути легким і не теплопровідним».
2 Зміна довжини шатуна(9) і довжини волосіні(12) витіснювача(5) не має значення, як читав на одному з сайтів «головне щоб витіснювач під час роботи не бився об верх або низ робочої камери», тому я виставив його приблизно посередині . І мембрана у спокійному (холодному) стані має бути рівною, а не витягнутою вниз чи вгору.
Відео
Відео із роботою двигуна. Я поставив 4 диски, вони використовуються як маховик. При запуску намагаюся підняти витискувач у верхнє положення, тому що боюся, щоб він не перегрівався. Крутиться, він повинен так: спочатку витискувач піднімається вгору, а потім за ним піднімається і мембрана, витискувач опускається вниз, і за ним опускається мембрана.

ПС: може якщо від балансувати буде і швидше крутиться, але в мене на швидку рукувід балансувати не вдалося:)

Відео з водяним охолодженням. Воно мало чим допомагає в роботі, і як бачите, не особливо прискорює його обертання, але з таким охолодженням двигуном можна милуватися довше, не боячись його перегріву.

А ось зразковий креслення мого прототипу (великого розміру):
s016.radikal.ru/i335/1108/3e/a42a0bdb9f32.jpg
Кому буде потрібний оригінал (КОМПАС V 12) зможу скинути на пошту.

Можливо, ви запитаєте мене, навіщо ж він потрібний і я відповім. Як і все у нашому стимпанку в основному для душі.
Прошу сильно не штовхати це моя перша публікація.

Двигун Стірлінга. Майже для будь-якого самороба ця чудова річ може стати справжнім наркотиком. Достатньо один раз зробити і побачити його в роботі, як захочеться робити їх знову і знову. Відносна простота цих двигунів дозволяє робити їх буквально зі сміття. Я не зупинятимусь на загальних принципахта пристрої. Про це повно інформації в Інтернеті. Наприклад: Вікіпедія. Приступимо відразу до будівництва найпростішого низькотемпературного гамма-стірлінга.

Для будівництва двигуна нам знадобиться дві кришки для скляних банок. Вони виконуватимуть роль холодної та гарячої частини. Від цих кришок ножицями відрізається закраїна.

В одній кришці по центру робиться отвір. Розмір отвору повинен бути трохи меншим за діаметр майбутнього циліндра.

Корпус двигуна Стірлінга вирізається з пластикова пляшказ-під молока. Ці пляшки якраз поділені на кільця. Нам знадобиться одне. Слід зазначити, що у різних сортівмолока пляшки можуть трохи відрізнятися.

Корпус приклеюється до кришки пластичним епоксидним складом або герметиком.

Як циліндр чудово підходить корпус маркера. У цієї моделі ковпачок діаметром менше ніж сам маркер і може стати поршнем.

Від маркера відрізається невелика частина. У ковпачка зрізається частина з верху.

Це витискувач. У процесі роботи двигуна Стірлінга він переміщає повітря всередині корпусу від гарячої частини до холодної та назад. Виготовляється із губки для миття посуду. У центрі приклеюється магніт.

Так як верхня кришка виготовлена ​​із жерсті, вона може бути притягнута магнітом. Витіснювач може застрягти. Щоб цього не сталося, магніт необхідно додатково зафіксувати картонним кружком.

Ковпачок заповнюється епоксидним складом. З обох кінців свердляться отвори для кріплення магніту та утримувача шатуна. Різьблення в отворах нарізається безпосередньо гвинтом. Ці гвинти потрібні для тонкого налаштуваннядвигуна. Магніт у поршні приклеюється до гвинта і регулюється таким чином, щоб, перебуваючи в нижній частині циліндра, він притягував витіснювач. На цей магніт знадобиться ще приклеїти обмежувач із гуми. Підійде відрізок велосипедної камери або гумка. Обмежувач потрібен для того, щоб магніти поршня і витіснювача не притягувалися занадто сильно. Інакше тиску може не вистачити, щоб розірвати магнітний зв'язок.

На верхню частину поршня наклеюється гумова прокладка. Вона потрібна для герметичності та захисту кожуха від розриву.

Кожух поршня виготовляється з гумової рукавички. Відрізати потрібно мізинець.

Після того, як кожух наклеєний, зверху клеїться ще одна гумова прокладка. Крізь гумові прокладки та кожух шилом протикається отвір. У цей отвір повертається власник шатуна. Цей тримач робиться з гвинта та припаяної шайби.

Як тримач коленвала чудово підійшла упаковка від епоксидки. Точно таку ж баночку можна взяти з-під шипучих вітамінів або аспірину.

У цієї баночки відрізається дно і робляться отвори. У верхній частині – для утримання коленвала. У нижній – для доступу до кріплення шатуна.

Колінвал та шатун виготовляються із дроту. Білі штуки – це обмежувач. Зроблений із трубочки від чупа-чупса. Від цієї трубочки відрізаються маленькі шматочки і деталі, що вийшли, розрізаються вздовж. Так їх простіше вдягнути. Висота коліна визначається половиною відстані, яку має пройти циліндр від нижньої точки до верхньої точки, в якій перестає діяти магнітний зв'язок.

Отже, у нас все готове до перших випробувань. Спочатку необхідно перевірити герметичність. Потрібно поїхати в циліндр. На всі з'єднання можна нанести піну з рідини для миття посуду. Найменший витік повітря і двигун не запрацює. Якщо з герметичністю все гаразд, можна вставити поршень та закріпити кожух канцелярською гумкою.

У нижньому положенні циліндра витискувач повинен притягнутися до верху. Далі вся конструкція ставиться на чашку з гарячою водою. Через деякий час повітря всередині двигуна почне нагріватися та виштовхувати поршень. У певний момент магнітний зв'язок буде розірваний і витискувач упаде на дно. Таким чином повітря в двигуні перестане контактувати з частиною, що нагрівається і почне охолоджуватися. Поршень почне втягуватись. В ідеалі поршень повинен почати рухати вгору-вниз. Але цього може статися. Або тиску буде мало для переміщення поршня, або повітря нагріється занадто сильно і поршень не втягнеться до кінця. Відповідно, у цього двигуна можуть бути мертві зони. Це не надто страшно. Головне, щоб мертві зони не були надто великими. Для компенсації мертвих зон потрібний маховик.

Ще дуже важлива частина цього етапу полягає в тому, що тут можна відчути принцип роботи двигуна Стірлінга. Я пам'ятаю свій перший стерлінг котрий не заробив тільки тому, що ні як не міг включитись як і за рахунок чого ця штука працює. Тут же, допомагаючи руками поршню ходити вгору-вниз, можна відчути, як наростає і спадає тиск.

Цю конструкцію можна трохи вдосконалити, якщо додати шприц до неї на верхню кришку. Цей шприц також потрібно посадити на епоксидку, тримач голки трохи підрізати. Положення поршня у шприці має бути в середньому положенні. Цим шприцом можна регулювати об'єм повітря усередині двигуна. Запуск та регулювання буде набагато простіше.

Отже можна насаджувати утримувач коленвала. Висота кріплення шатуна до циліндра регулюється гвинтом.

Маховик виготовляється з CD диска. Отвір заліплюється пластичною епоксидкою. Потім потрібно просвердлити дірку точно по центру. Знайти центр дуже просто. Використовуємо властивості прямокутного трикутникавписаного у коло. У нього гіпотенуза проходить крізь центр. Потрібно прикласти аркуш паперу прямим кутом до околиці диска. Орієнтація не має значення. У місцях перетину сторін аркуша з окраїною диска наносимо мітки. Лінія, проведена через ці мітки, проходитиме через центр. Якщо провести другу лінію в іншому місці, на перетині ми отримаємо точний центр.

Усі двигун готовий.

Ставимо двигун Стірлінга на чашку з окропом. Трохи чекаємо і він має сам заробити. Якщо цього не станеться, потрібно трохи допомогти йому рукою.

Процес виготовлення відео.

Двигун Стірлінга в роботі