Как сделать паровой двигатель своими руками

Мастер сделал сам паровой двигатель

Вы видели когда-нибудь, как работает паровой двигатель не на видео? В наше время найти такую функционирующую модель не просто. Нефть и газ давно вытеснили пар, заняв господствующее положение в мире технических установок, приводящих механизмы в движение. Однако, ремесло это не утрачено, можно найти образцы успешно работающих двигателей, установленных умельцами на автомобилях и мотоциклах. Самодельные образцы чаще напоминают музейные экспонаты, чем изящные лаконичные аппараты, пригодные для эксплуатации, но они работают! И люди успешно ездят на паровых авто и приводят в движение разные агрегаты.

В этом выпуске канала “Techno Rebel” вы увидите паровую двухцилиндровую машину. Всё началось с двух поршней и такого же количества цилиндров.
Убрав все лишнее, мастер увеличил ход поршня и рабочий объем. Что привело к увеличению крутящего момента. Самой сложной деталью проекта является коленвал. Состоит из трубы, которую расточили под 3 подшипника. 15 и 25 трубы. Труба спилена после сварки. Подготовил трубу под поршень. После обработки он станет цилиндром или золотником.

От кромки оставляется на трубе 1 сантиметр, чтобы, когда будет варится крышка, металл может повезти в сторону. Поршень может застрять. На видео показана доработка распределительного цилиндров. Одно из отверстий заглушена, сужено до трубки двадцатки. Здесь будет поступать пар. Отверстие для выхода пара.

Как работает аппарат. В отверстий подается пар. Он распределяется по трубе, попадает в 2 цилиндра. Когда поршень опускается вниз, пар проходит и под давлением опускается. Поршень поднимается. Перекрывает проход. Пар стравливается через отверстия.
Далее с 5 минуты

Как сделать рабочую модель парового двигателя на дому

Если вы были заинтересованы в модельных паровых двигателях, вы, возможно, уже проверили их в Интернете, шокирующим будет то, что они очень дорогие. Если вы не ожидаете ценовой диапазон, то вы можете попытаться найти другие варианты, где у вас может быть собственная модель парового двигателя. Это не означает, что вам нужно только купить их, так как вы можете сделать их самостоятельно. Вы можете посмотреть процессы создания собственной модели парового двигателя на сайте WoodiesTrainShop.com. Там нет ничего, что вы не можете сделать и выяснить, не имея немного собственных исследований.

Как создать свой собственный паровой двигатель?

Это звучит удивительно, но на самом деле вы можете создать модельный паровой двигатель с нуля. Вы можете начать с создания очень простого трактора, тянущего двигатель. Он может легко перевозить взрослого человека, и вам понадобится около ста часов, чтобы закончить строительство. Самое замечательное в том, что это не так дорого, и процесс его создания очень прост, и все, что вам нужно сделать, это сверлить и работать на токарно-фрезерном станки весь день. Вы всегда можете проверить свои возможности на сайте WoodiesTrainShop.com, на котором найдете более подробную информацию о том, как вы можете начать делать свою собственную модель парового двигателя.

Обода задних колес самодельные, модель парового двигателя сделана из газовых баллонов, и вы можете купить готовые передачи, а также приводные цепи на рынке. Простота модели «сделай сам» с паровым двигателем – это то, 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 самостоятельно. Простых рисунков и рисунков достаточно, чтобы помочь вам с рабочей нагрузкой от начала до конца.

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.

Из инструментов будут необходимы: ножовка, наждак, паяльник, эпоксидная смола, холодная сварка, суперклей, дрель.

Процесс изготовления парового генератора:

Шаг первый. Принципиальная схема генератора
На схеме можно увидеть, как работает механизм. То есть это кривошип, который через шатун соединен с поршнем. Также в системе предусмотрен клапан (золотник), который открывает и закрывает один из двух каналов. Когда поршень находится в нижней мертвой точке, золотник открывает канал и в цилиндр поступает пар под давлением. Достигая верхней мертвой точки, золотник перекрывает подачу пара, и открывает цилиндр для выпуска пара наружу, поршень затем опускается. Возвратно-поступательные движения по классике преобразуются кривошипом во вращение вала генератора.

Во второй трубке нужно сделать отверстие диаметром 4 мм, оно должно находиться по центру. Третью трубку нужно перпендикулярно приклеить ко второй, для этого используется суперклей. Когда клей высохнет, сверху все замазывается холодной сваркой.

К третьему куску нужно прикрепить металлическую шайбу, после высыхания нужно также все зафиксировать холодной сваркой. Когда сварка высохнет, сверху швы нужно обработать эпоксидной смолой для максимальной прочности и герметичности.

Шаг третий. Изготовления поршня и шатуна
Поршень изготавливается из болта диаметром 7 мм. Для этого его нужно закрепить в тисках и намотать сверху медную проволоку, всего понадобится сделать порядка 6-ти витков, в зависимости от диаметра проволоки. Затем проволока пропитывается эпоксидной смолой. Лишний край болта можно отрезать. Далее, когда смола высохнет, понадобится поработать наждачной бумагой, чтобы подогнать поршень под диаметр цилиндра. В итоге поршень должен двигаться легко, но при этом не должен пропускать воздух.

Для крепления шатуна на поршне нужно сделать специальный кронштейн, он делается из листового алюминия. Ее нужно выгнуть в виде буквы «П», на краях сверлятся отверстия, диаметр отверстия должен быть таким, чтобы в него можно было выставить велосипедную спицу. Кронштейн приклеивается к поршню.

Шатун треугольника изготавливается подобным образом, но здесь с одной стороны будет кусок спицы, а с другой трубка. Длина такого шатуна составляет 75 мм.

Шаг четвертый. Золотник и треугольник
Треугольник нужно вырезать из листа металла, в нем сверлится три отверстия. Что касается поршня золотника, то его длина составляет 3.5 мм, нужно добиться его свободного перемещения в трубке золотника. Длина штока может быть разной, здесь все зависит от маховика.

Подпорки лучше всего делать из брусков, они подбираются индивидуально. Что касается кривошипа поршневой тяги, то он должен быть 8 мм, а кривошип золотника составляет 4 мм.

Ниже можно увидеть, как будет выглядеть двигатель, если его немного доработать. Бачок теперь имеет индивидуальную площадку, а также блюдечко, на которое кладется сухое горючее. Авто рекомендует в качестве источника тепла применять примус или спиртовую горелку, которую можно сделать своими руками. Все элементы можно покрасить на свой вкус.

Принцип работы паровой машины схема. Двигатель своими руками паровой: подробное описание, чертежи

15 ряд ли кто-то сомневается, что одной из главных движущих сил прогресса являются человеческая лень и стремление к комфорту. Это подтверждается бесчисленными сказками, где транспорт передвигается «по щучьему велению», а у счастливчиков имеются волшебные помощники, избавляющие хозяина от необходимости сделать хоть какое-то физическое усилие. Но поскольку в реальности «само» ничего не делается, на протяжении всей истории человечества лучшие умы корпели над изобретениями, которые помогли бы воплотить эти мечты в жизнь.

Если говорить на языке физики и техники, нужно было изобрести устройство, которое смогло бы преобразовать тот или иной вид энергии в полезную механическую работу. С древнейших времен главным и основным источником энергии была мускульная сила человека и животных, а все имеющиеся технические приспособления в лучшем случае помогали использовать ее более рационально и продуктивно. Позднее люди научились применять силу ветра и воды, текущей или падающей с высоты, заставив их работать в ветряных и водяных двигателях . Однако мощность таких двигателей была невелика, и надо было осваивать более перспективные виды энергии тепловую, химическую и электрическую.

Первое известное тепловое устройство, работавшее за счет силы пара, было построено греческим ученым Архимедом в III в. до н. э. Это была пушка, один конец которой нагревали, а затем заливали туда воду. Мгновенно нагреваясь, вода превращалась в пар, который, расширяясь, выталкивал из жерла ядро. Спустя два столетия другой греческий ученый Герон Александрийский создал и описал еще одну тепловую машину полый железный шар, способный вращаться вокруг горизонтальной оси. Из закрытого котла с кипящей водой пар по трубке поступал в шар, откуда выходил наружу через изогнутые сопла, при этом шар приходил во вращение.

Пароход «Мэйфлауэр» на реке Миссисипи. 1855 г.

Полтора тысячелетия «геронов шар» был всего лишь забавной игрушкой, и только в XVI в. ученые задумались о возможности практического применения тепловой энергии. Знаменитый изобретатель Леонардо да Винчи был первым, кто предположил, что пар может выполнять полезную работу. Об этом свидетельствуют рисунки в его рукописях, изображающие цилиндр и поршень. Да Винчи утверждал, что если под поршень в цилиндр поместить воду, а сам цилиндр нагреть, то образующийся водяной пар будет расширяться, что заставит его искать выход и перемещать поршень вверх. Параллельно арабский инженер Таги аль Дин разработал проект устройства, в котором пар, направляемый на закрепленные по ободу колеса лопасти, вращал вертел. В XVII в. похожую машину построил итальянский изобретатель Джованни Бранка. Приводимое в движение паром анкерное устройство поочередно поднимало и опускало пару пестов в ступах, в результате чего можно было дробить зерно. Однако в этих прообразах паровых турбин поток пара был слишком рассеянным, в результате чего происходила значительная потеря энергии.

До конца XVII в. создаваемые паровые машины были скорее единичными техническими диковинками, поскольку экономических предпосылок для их массового использования еще не было. В 1б70-х годах французский изобретатель Дени Папен и голландский физик Христиан Гюйгенс работали над машиной, в которой поршень поднимался за счет расширения газов при взрыве пороха. В 1680 г. Папен создал вариант двигателя, в котором вместо пороха использовалась вода. Ее наливали в цилиндр под поршень, а сам цилиндр разогревали снизу, при этом образующийся пар поднимал поршень. Затем цилиндр охлаждали, и находящийся в нем пар конденсировался, снова превращаясь в воду.

Паровой двигатель Д. Папена.

Поршень, как и в случае порохового двигателя, под действием своего веса и атмосферного давления опускался. Папен также считается изобретателем парового котла, поскольку именно он понял, что для автоматизации цикла пар должен подаваться в цилиндр извне (поэтому паровой двигатель считается двигателем внешнего сгорания: топливо, разогревающее воду сжигается вне рабочего цилиндра).

Первым паровым двигателем, который был не без успеха использован на производстве, стала сконструированная в 1698 г. английским военным инженером Томасом Севери «пожарная установка». Это устройство, самим изобретателем названное «друг рудокопа», представляло собой паровой насос, который использовался для вращения колес водяной мельницы и для откачки воды из шахт. Машина была не слишком эффективной из-за больших потерь тепла во время охлаждения контейнера и достаточно опасной в эксплуатации, поскольку из-за высокого давления пара трубопроводы и емкости двигателя нередко взрывались.

В 1712 г. английский кузнец Томас Ньюкомен продемонстрировал свой «атмосферный двигатель». Это был усовершенствованный паровой двигатель Севери, в котором рабочее давление пара удалось значительно снизить, следовательно, двигатель стал более безопасным. Пар из котла поступал в основание цилиндра и поднимал поршень.

Сколько лошадей?

Понятие лошадиной силы как единицы мощности паровой машины ввел Дж. Уатт. Но первым термин стал применять Т. Севери еще в 1698 г. При этом подход у них был разный. Севери оценивал мощность своего насоса, исходя из того, что для его работы в сутки потребуется 10 меняющихся по мере усталости лошадей. Уатт же учитывал только работающих на данный момент пару запряженных лошадей. В итоге получалось, что мощность почти одинаковых паровых машин Севери оценивал в 10 «лошадок», а Уатт только в две.

Откачка воды из угольной шахты при помощи паровой машины Т. Ньюкомена. Иллюстрация из The Universal Magazine. 1747 г.

К. Ф. фон Бреда. Потрет Джеймса Уатта. 1792 г.

При впрыскивании в цилиндр холодной воды пар конденсировался, образовывался вакуум, и под воздействием атмосферного давления поршень опускался. Этот обратный ход удалял воду из цилиндра и посредством цепи, соединенной с коромыслом, поднимал шток насоса. Именно машина Ньюкомена явилась первым паровым двигателем, с которым принято связывать начало промышленной революции в Англии. Она оказалась настолько удачной, что использовалась в Европе более 50 лет. Тем не менее в конструкцию вносились некоторые важные изменения. В частности, в 1718 г. англичанин Генри Бейтон изобрел распределительный механизм, который автоматически включал или отключал пар и впускал воду. Он же дополнил паровой котел предохранительным клапаном.

Проект первой в мире паровой машины, способной непосредственно приводить в действие любые рабочие механизмы, предложил в 1763 г. русский изобретатель Иван Иванович Ползунов, механик на Колывано-Воскресенских горнорудных заводах Алтая. Его машина представляла собой двухцилиндровый вакуумный агрегат с поршнями, соединенными цепью, перекинутой через шкив. Все действия в нем совершались автоматически. Вместо опытного образца заводское начальство потребовало сразу построить большую машину для мощной воздуходувки. Двигатель строили почти два года, и до запуска изобретатель не дожил. Машина успешно прошла испытания и была запущена в эксплуатацию. Уже через три месяца она не только оправдала затраты, но и дала прибыль. Однако через некоторое время котел дал течь, и по непонятным соображениям чинить машину не стали.

Примерно в это же время в Англии над созданием паровой машины работал шотландец Джеймс Уатт. Он занимался усовершенствованием двигателя Ньюкомена. Было ясно, что основной недостаток машины Ньюкомена состоял в попеременном нагревании и охлаждении цилиндра. Уатт предположил, что цилиндр может постоянно оставаться горячим, если до конденсации отводить пар в отдельный резервуар через трубопровод с клапаном. Более того, цилиндр может оставаться горячим, а конденсатор холодным, если снаружи их покрыть теплоизоляционным материалом. В 1768 г. он получил на свое изобретение патент, но построить машину смог только в 1776 г. Она оказалась вдвое эффективнее машины Ньюкомена.

Паровая машина Ползунова.

И. И. Ползунов.

В 1782 г. появилась созданная Уаттом первая универсальная паровая машина двойного действия. Ее крышка была оснащена сальником, который обеспечивал поршню свободное движение штока и в то же время предотвращал утечку пара из цилиндра. Пар поступал в цилиндр с двух сторон поршня попеременно, таким образом, поршень совершал с помощью пара и рабочий, и обратный ход, чего не было в прежних машинах. Уатт получил на свою «ротативную паровую машину» патент, и она начала широко применяться для приведения в действие станков и машин сначала на прядильных и ткацких фабриках, а затем и на других промышленных предприятиях.

Паровоз «Пыхтящий Билли».

Макет паровой машины Дж. Уатта.

Помимо промышленности паровые машины прочно заняли место в сельском хозяйстве и на транспорте. Еще в 1850 г. английский изобретатель Уильям Говард использовал для пахоты локомобиль компактный передвижной паровой двигатель. В 1879 г. крестьянин Федор Блинов из Саратовской губернии построил и запатентовал первый в мире гусеничный трактор, приводимый в действие паровой машиной мощностью 20 л. с.

Первый образец автомобиля с паровым двигателем в 1769 г. испытал французский изобретатель Николя Жозе Кюньо, его творение получило известность как «малая паровая телега Кюньо». Год спустя публике представили уже «большую паровую телегу Кюньо». В 1788 г. в США было организовано пароходное сообщение по реке Делавер между городами Филадельфия и Берлингтон. Сконструированный Джоном Фитчем пароход мог принять на борт 30 пассажиров и везти их со скоростью 7-8 миль в час. А в 1804 г. Ричард Тревитик продемонстрировал первый самоходный железнодорожный локомотив на паровой тяге, построенный на металлургическом заводе Пенидаррен в Мер-тир-Тидвиле (Южный Уэльс).

Несмотря на все усилия инженеров, довольно низкий КПД паровых двигателей повысить так и не удалось, и уже к концу XIX в. с полной отдачей послужившие техническому прогрессу машины начали постепенно сдавать свои позиции. На автомобильном транспорте они уступили место двигателям внутреннего сгорания, на железной дороге и в промышленности электродвигателям. Однако в теплоэнергетике и на отдельных видах транспорта паровые машины (в особенности паровые турбины) по-прежнему используются достаточно широко.

Паровая турбина сталелитейного завода.

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

Изобретение паровых машин стало переломным моментом в истории человечества. Где-то на рубеже XVII-XVIII веков началась замена малоэффективного ручного труда, водяных колес и на совершенно новые и уникальные механизмы — паровые двигатели. Именно благодаря им стали возможны техническая и промышленная революции, да и весь прогресс человечества.

Но кто изобрел паровую машину? Кому человечество этим обязано? И когда это было? На все эти вопросы и постараемся найти ответы.

Еще до нашей эры

История создания паровой машины начинается еще в первых столетиях до нашей эры. Герон Александрийский описал механизм, который начинал работать только тогда, когда на него воздействовал пар. Устройство представляло собой шар, на котором были закреплены сопла. Из сопел по касательной выходил пар, тем самым заставляя двигатель вращаться. Это было первое устройство, которое работало на пару.

Создатель паровой машины (а точнее, турбины) — Таги-аль-Диноме (арабский философ, инженер и астроном). Его изобретение стало широко известно в Египте в XVI веке. Механизм был устроен следующим образом: потоки пара направляли прямо на механизм с лопастями, и когда дым валил — лопасти вращались. Нечто подобное в 1629 году предлагал и итальянский инженер Джованни Бранка. Главным недостатком всех этих изобретений был слишком большой расход пара, что в свою очередь требовало огромных затрат энергии и не было целесообразно. Разработки были приостановлены, так как тогдашних научных и технических знаний человечества было недостаточно. Кроме того, надобность в таких изобретениях напрочь отсутствовала.

Разработки

До XVII века создание паровой машины было невозможно. Но как только планка уровня развития человечества взлетела, тут же появились и первые экземпляры и изобретения. Хотя серьезно их никто на тот момент не воспринял. Так, например, в 1663 году английский ученый опубликовал в прессе проект своего изобретения, которое он установил в замке Реглан. Его устройство служило для того, чтобы поднимать воду на стены башен. Однако, как и все новое и неизведанное, данный проект был принят с сомнением, и спонсоров для его дальнейших разработок не нашлось.

История создания паровой машины начинается с изобретения пароатмосферной машины. В 1681 году ученый из Франции изобрел устройство, которое откачивало воду из шахт. В качестве движущей силы в первое время применялся порох, а затем его заменили на водяной пар. Так появилась пароатмосферная машина. Огромный вклад в ее усовершенствование внесли ученые из Англии Томас Ньюкомен и Томас Северен. Неоценимую помощь также оказал русский изобретатель-самоучка Иван Ползунов.

Неудавшаяся попытка Папена

Пароатмосферная машина, далекая в то время от совершенства, привлекла особое внимание в судостроительной области. Д. Папен свои последние сбережения потратил на приобретение небольшого судна, на котором занялся установкой водоподъемной пароатмосферной машины собственного производства. Механизм действия заключался в том, чтобы, падая с высоты, вода начинала вращать колеса.

Свои испытания изобретатель проводил в 1707 году на реке Фульде. Много народу собралось, чтобы посмотреть на чудо: двигающееся по реке судно без парусов и весел. Однако во время испытаний произошла катастрофа: взорвался двигатель и погибли несколько человек. Власти разозлились на неудачливого изобретателя и запретили ему какие-либо работы и проекты. Судно конфисковали и разрушили, а через несколько лет скончался и сам Папен.

Ошибка

У парохода Папена был следующий принцип работы. На дно цилиндра необходимо было залить небольшое количество воды. Под самим цилиндром располагалась жаровня, которая служила для нагревания жидкости. Когда вода начинала кипеть, образующийся пар, расширяясь, поднимал поршень. Из пространства над поршнем через специально оборудованный клапан выталкивался воздух. После того как вода закипала и начинал валить пар, необходимо было убрать жаровню, закрыть клапан, чтобы удалить воздух, и при помощи прохладной воды охладить стенки цилиндра. Благодаря таким действиям пар, находившийся в цилиндре, конденсировался, под поршнем образовывалось разрежение, и благодаря силе атмосферного давления поршень вновь возвращался на свое первоначальное место. Во время его движения вниз и совершалась полезная работа. Однако КПД паровой машины Папена был отрицательным. Двигатель парохода был крайне неэкономичен. А главное, он был слишком сложным и неудобным в эксплуатации. Поэтому изобретение Папена не имело будущего уже с самого начала.

Последователи

Однако история создания паровой машины на этом не закончилась. Следующим, уже гораздо более удачливым, чем Папен, оказался английский ученый Томас Ньюкомен. Он долго изучал работы своих предшественников, делая упор на слабые места. И взяв самое лучшее из их работ, создал в 1712 году свой аппарат. Новая паровая машина (фото представлено) была сконструирована следующим образом: использовались цилиндр, находившийся в вертикальном положении, а также поршень. Это Ньюкомен взял из работ Папена. Однако пар образовывался уже в другом котле. Вокруг поршня закреплялась цельная кожа, что значительно повышало герметичность внутри парового цилиндра. Данная машина также была пароатмосферной (вода поднималась из шахты при помощи атмосферного давления). Главными минусами изобретения были его громоздкость и неэкономичность: машина «съедала» огромное количество угля. Однако пользы она приносила значительно больше, чем изобретение Папена. Поэтому ее почти пятьдесят лет применяли в подземельях и шахтах. Ее использовали для откачивания грунтовых вод, а также для осушки кораблей. пытался преобразовать свою машину так, чтобы была возможность применять ее для движения транспорта. Однако все его попытки не увенчались успехом.

Следующим ученым, заявившим о себе, стал Д. Хулл из Англии. В 1736 году он представил миру свое изобретение: пароатмосферную машину, у которой в качестве движителя были лопастные колеса. Его разработка оказал более удачной, чем у Папена. Сразу же было выпущено несколько таких суден. В основном они использовались для того, чтобы буксировать баржи, корабли и другие суда. Однако надежность пароатмосферной машины не вызывала доверия, и суда оборудовали парусами как основным движителем.

И хотя Хуллу повезло больше, чем Папену, его изобретения постепенно потеряли актуальность, и от них отказались. Все-таки у пароатмосферных машин того времени было множество специфических недостатков.

История создания паровой машины в России

Следующий прорыв случился в Российской Империи. В 1766 году на металлургическом заводе в Барнауле была создана первая паровая машина, которая подавала в плавильные печи воздух при помощи специальных воздуходувных мехов. Создателем ее стал Иван Иванович Ползунов, которому за заслуги перед родиной даже дали офицерское звание. Изобретатель представил своему начальству чертежи и планы «огненной машины», способной приводить в действие воздуходувные мехи.

Однако судьба сыграла с Ползуновым злую шутку: через семь лет после того, как его проект был принят, а машина собрана, он заболел и умер от чахотки — всего за неделю до того, как начались испытания его двигателя. Однако его инструкций оказалось достаточно, чтобы завести двигатель.

Итак, 7 августа 1766 года паровая машина Ползунова была запущена и поставлена под нагрузку. Однако уже в ноябре того же года она сломалась. Причиной оказались слишком тонкие стенки котла, не предназначенного для нагрузки. Причем изобретатель в своих инструкциях писал, что этот котел можно использовать только во время испытаний. Изготовление нового котла легко бы окупилось, ведь КПД паровой машины Ползунова был положительный. За 1023 часа работы с ее помощью выплавили серебра 14 с лишним пудов!

Но несмотря на это, никто ремонтировать механизм не стал. Паровая машина Ползунова пылилась более 15 лет на складе, пока мир промышленности не стоял на месте и развивался. А потом и вовсе была разобрана на запчасти. Видимо, в тот момент Россия еще не доросла до паровых двигателей.

Требования времени

Между тем жизнь на месте не стояла. И человечество постоянно задумывалось над тем, чтобы создать механизм, позволяющий не зависеть от капризной природы, а самим управлять судьбой. От паруса все хотели отказаться как можно быстрее. Поэтому вопрос о создании парового механизма постоянно висел в воздухе. В 1753 году в Париже был выдвинут конкурс среди мастеров, ученых и изобретателей. Академия наук объявила награду тому, кто сможет создать механизм, способный заменить силу ветра. Но несмотря на то что в конкурсе участвовали такие умы, как Л. Эйлер, Д. Бернулли, Кантон де Лакруа и другие, дельного предложения не вынес никто.

Годы шли. И промышленная революция накрывала все больше и больше стран. Первенство и лидерство среди других держав доставалось неизменно Англии. К концу восемнадцатого века именно Великобритания стала создательницей крупной промышленности, благодаря чему завоевала титул всемирной монополистки в данной отрасли. Вопрос о механическом двигателе с каждым днем становился все более актуальным. И такой двигатель был создан.

Первая паровая машина в мире

1784 год стал для Англии и для всего мира переломным моментом в промышленной революции. И человеком, ответственным за это, стал английский механик Джеймс Уатт. Паровая машина, которую он создал, стала самым громким открытием века.

На протяжении нескольких лет изучал чертежи, строение и принципы работы пароатмосферных машин. И на основании всего этого он сделал вывод, что для эффективности работы двигателя необходимо сравнять температуры воды в цилиндре и пара, который попадает в механизм. Главный минус пароатмосферных машин заключался в постоянной необходимости охлаждения цилиндра водой. Это было расходно и неудобно.

Новая паровая машина была сконструирована иным образом. Так, цилиндр заключался в специальную рубашку из пара. Таким образом Уатт добился его постоянного нагретого состояния. Изобретатель создал специальный сосуд, погруженный в холодную воду (конденсатор). К нему трубой присоединялся цилиндр. Когда пар отрабатывался в цилиндре, то через трубу попадал в конденсатор и там превращался обратно в воду. Работая над усовершенствованием своей машины, Уатт создал разрежение в конденсаторе. Таким образом, весь пар, попадавший из цилиндра, конденсировался в нем. Благодаря этому нововведению очень сильно увеличивался процесс расширения пара, что в свою очередь позволяло извлекать из того же количества пара намного больше энергии. Это был венец успеха.

Создатель паровой машины также изменил и принцип подачи воздуха. Теперь пар попадал сначала под поршень, тем самым поднимая его, а затем собирался над поршнем, опуская. Таким образом, оба хода поршня в механизме стали рабочими, что ранее даже не представлялось возможным. А расход угля на одну лошадиную силу был в четыре раза меньше, чем, соответственно, у пароатмосферных машин, чего и добивался Джеймс Уатт. Паровая машина очень быстро завоевала сначала Великобританию, ну а затем и целый мир.

«Шарлотта Дандас»

После того как весь мир был поражен изобретением Джеймса Уатта, началось широкое применение паровых машин. Так, в 1802 году в Англии появился первый корабль на пару — катер «Шарлотта Дандас». Его создателем считается Уильям Саймингтон. Катер применялся в качестве буксировки барж по каналу. Роль движителя на судне играло гребное колесо, установленное на корме. Катер с первого раза успешно прошел испытания: отбуксировал две огромные баржи на 18 миль за шесть часов. При этом ему сильно мешал встречный ветер. Но он справился.

И все-таки его поставили на прикол, потому что опасались, что из-за сильных волн, которые создавались под гребным колесом, берега канала будут размыты. Кстати, на испытаниях «Шарлотты» присутствовал человек, которого весь мир сегодня считает создателем первого парохода.

в мире

Английский судостроитель с юношеских лет мечтал о судне с паровым двигателем. И вот его мечта стала осуществима. Ведь изобретение паровых машин стало новым толчком в судостроительстве. Вместе с посланником из Америки Р. Ливингстоном, который взял на себя материальную сторону вопроса, Фултон занялся проектом корабля с паровой машиной. Это было сложное изобретение, основанное на идее весельного движителя. По бортам судна тянулись в ряд плицы, имитирующие множество весел. При этом плицы то и дело мешали друг другу и ломались. Сегодня можно с легкостью сказать, что тот же эффект мог быть достигнут всего при трех-четырех плицах. Но с позиции науки и техники того времени это увидеть было нереально. Поэтому судостроителям приходилось намного сложнее.

В 1803 году изобретение Фултона было представлено всему миру. Пароход медленно и ровно шел по Сене, поражая умы и воображение многих ученых и деятелей Парижа. Однако правительство Наполеона отвергло проект, и раздосадованные судостроители вынуждены были искать счастья в Америке.

И вот в августе 1807 года первый в мире пароход под названием «Клермонт», в котором была задействована мощнейшая паровая машина (фото представлено), пошел по Гудзонскому заливу. Многие тогда просто не верили в успех.

В свой первый рейс «Клермонт» отправился без грузов и без пассажиров. Никто не хотел отправляться в путешествие на борту огнедышащего судна. Но уже на обратном пути появился первый пассажир — местный фермер, заплативший шесть долларов за билет. Он стал первым пассажиром в истории пароходства. Фултон был так сильно растроган, что предоставил смельчаку пожизненный бесплатный проезд на всех своих изобретениях.

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.

Современный мир заставляет многих изобретателей снова возвращаться к идее применения паровой установки в средствах, предназначенных для перемещения. В машинах есть возможность использовать несколько вариантов силовых агрегатов, работающих на пару.

Поршневой мотор

Современные паровые двигатели можно распределить на несколько групп:

Конструктивно установка включает в себя:

• пусковое устройство;
• силовой блок двухцилиндровый;
• парогенератор в специальном контейнере, снабженный змеевиком.

Процесс происходит следующим образом. После включения зажигания начинает поступать питание от аккумуляторной электробатареи трех двигателей. От первого в работу приводится воздуходувка, прокачивающая воздушные массы по радиатору и передающая их по воздушным каналам в смесительное устройство с горелкой.

Одновременно с этим очередной электромотор активирует насос перекачки топлива, подающий конденсатные массы из бачка по змеевидному устройству подогревательного элемента в корпусную часть отделителя воды и подогреватель, находящийся в экономайзере, в паровой генератор.
До начала запуска пару нет возможности пройти к цилиндрам, так как путь ему перекрывают клапан дросселя или золотник, которые приводятся в управление кулисной механикой. Поворачивая ручки в сторону, необходимую для передвижения, и приоткрывая клапан, механик приводит в работу паровой механизм.
Отработанные пары по единому коллектору поступают на распределительный кран, в котором разделяются на пару неодинаковых долей. Меньшая по объему часть попадает в сопло смесительной горелки, перемешивается с воздушной массой, воспламеняется от свечи. Появившееся пламя начинает подогревать контейнер. После этого продукт сгорания переходит в водоотделитель, происходит конденсирование влаги, стекающей в специальный бак для воды. Оставшийся газ уходит наружу.

Паровая установка может напрямую соединяться с приводным устройством трансмиссии машины, и с началом ее работы машина приходит в движение. Но с целью повышения кпд специалисты рекомендуют использовать механику сцепления. Это удобно при буксировочных работах и разных проверочных действиях.

Аппарат отличается способностью работать практически без ограничений, возможны перегрузки, имеется большой диапазон регулировки мощностных показателей. Следует добавить, что во время любой остановки паровой двигатель перестает работать, чего нельзя сказать про мотор.

В конструкции нет необходимости устанавливать коробку переключения скоростей, страртерное устройство, фильтр для очистки воздуха, карбюратор, турбонаддув. Кроме этого, система зажигания в упрощенном варианте, свеча только одна.

В завершении можно добавить, что производство таких машин и их эксплуатация будут обходиться дешевле, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания, так как топливо будет недорогим, материалы, применяемые в производстве – самыми дешевыми.

Применение воды в паровых двигателях. Паровой двигатель своими руками. Небольшой экскурс в историю автомобилей на паровой тяге

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

Наткнулся на интересную статью в интернете.

«Американский изобретатель Роберт Грин разработал абсолютно новую технологию, генерирующую кинетическую энергию путем преобразования остаточной энергии (как и других видов топлива). Паровые двигатели Грина усилены поршнем и сконструированы для широкого спектра практических целей.
«
Вот так, ни больше ни меньше: абсолютно новая технология. Ну естественно стал смотреть, пытался вникнуть. Везде написано, одним из наиболее уникальных преимуществ этого двигателя является способность генерировать энергию из остаточной энергии двигателей. Точнее говоря, остаточная выхлопная энергия двигателя может быть преобразована для энергии, идущей к насосам и охлаждающим системам агрегата.
Ну и что из этого, как я понял выхлопными газами доводить воду до кипения и потом преобразовывать пар в движение. Насколько это необходимо и малозатратно, ведь… хоть этот двигатель, как пишут, и специально разработан из минимального количества деталей, но все таки он сколько то да и стоит и есть ли вообще смысл огород городить, тем более принципиально нового в этом изобретении я не вижу. А механизмов преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное уже придумано очень много. На сайте автора двухцилинровая модель продаестя, в принципе не дорого
всего 46 долларов.
На сайте автора есть видео с использованием солнечной энергии, так же есть фото где некто на лодке использует этот двигатель.
Но в обоих случаях это явно не остаточное тепло. Короче я сомневаюсь в надежности такого двигателя: «Шаровые же опоры одновременно являются полыми каналами, по которым в цилиндры подаётся пар.»
А каково ваше мнение, уважаемые пользователи сайта?
Статьи на русском

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.

Паровой машиной называется тепловой двигатель, в котором по­тенциальная энергия расширяющегося пара преобразуется в меха­ническую энергию, отдаваемую потребителю.

С принципом действия машины ознакомимся, воспользовавшись упрощенной схемой фиг. 1.

Внутри цилиндра 2 находится поршень 10, который может пере­мещаться вперед и назад под давлением пара; в цилиндре имеются четыре канала, которые могут открываться и закрываться. Два верх­них пароподводящих канала
1
и
3
соединены трубопроводом с паро­вым котлом, и через них в цилиндр может поступать свежий пар. Через два нижних капала 9 и 11 пар, уже совершивший работу, выпускается из цилиндра.

На схеме показан момент, когда каналы 1 и 9 открыты, каналы 3 и
11
закрыты. Поэтому свежий пар из котла по каналу
1
поступает в левую полость цилиндра и своим давлением перемещает поршень вправо; в это время отработавший пар по каналу 9 из правой полости цилиндра удаляется. При крайнем правом положении поршня каналы
1
и
9
закрыты, а 3 для впуска свежего пара и 11 для выпуска отработавшего пара открыты, вследствие чего поршень переместится влево. При крайнем левом положении поршня открываются каналы
1
и 9 и закрываются каналы 3 и 11 и процесс повторяется. Таким образом, создается прямолинейное возвратно-поступательное движе­ние поршня.

Для преобразования этого движения во вращательное приме­няется так называемый кривошипно-шатунный механизм. Он состоит из поршневого штока- 4, соединенного одним концом с поршнем, а другим шарнирно, посредством ползуна (крейцкопфа) 5, скользящего между направляющими параллелями, с шатуном 6, который передает движение, на коренной вал 7 через его колено или кривошип 8.

Величина вращающего момента на коренном валу не является постоянной. В самом деле, силу
Р
, направленную вдоль штока (фиг. 2), можно разложить на две составляющие:
К
, направленную вдоль шатуна, и
N
,
перпендикулярную к плоскости направляющих параллелей. Сила N не оказывает никакого влияния на движение, а только прижимает ползун к направляющим параллелям. Сила
К
передается вдоль шатуна и действует на кривошип. Здесь ее опять можно разложить на две составляющие: силу
Z
, направленную по радиусу кривошипа и прижимающую вал к подшипникам, и силу
Т
, перпендикулярную к кривошипу и вызывающую вращение вала. Величина силы Т определится из рассмотрения треугольника AKZ. Так как угол ZAK = ? + ?, то

Т = К
sin
(? + ?).

Но из треугольника ОКР сила

K=
P/
cos
?

поэтому

T=
Psin (
? + ?) /
cos
?
,

При работе машины за один оборот вала углы
?
и
?
и сила
Р
непрерывно меняются, а поэтому величина крутящей (тангенциаль­ной) силы
Т
также переменна. Чтобы создать равномерное вращение коренного вала в течение одного оборота, на него насаживают тяжелое колесо-маховик, за счет инерции которого поддерживается постоян­ная угловая скорость вращения вала. В те моменты, когда сила
Т
возрастает, она не может сразу же увеличить скорость вращения вала, пока не ускорится движение маховика, чего не происходит мгновенно, так как маховик обладает большой массой. В те моменты, когда работа, производимая крутящей силой
Т
, становится меньше работы сил сопротивления, создаваемых потребителем, маховик опять-таки в силу своей инерции не может сразу уменьшить свою ско­рость и, отдавая полученную при своем разгоне энергию, помогает поршню преодолевать нагрузку.

При крайних положениях поршня углы? + ? = 0, поэтому sin (? + ?) =0 и, следовательно, Т = 0. Так как вращающее уси­лие в этих положениях отсутствует, то, если машина была бы без маховика, сна должна была бы остановиться. Эти крайние положения поршня называются мертвыми положениями или мертвыми точками. Через них кривошип переходит также за счет инерции маховика.

При мертвых положениях поршень не доводится до соприкоснове­ния с крышками цилиндра, между поршнем и крышкой остается так называемое вредное пространство. В объем вредного прост­ранства включается также объем паровых каналов от органов парорас­пределения до цилиндра.

Ходом поршня
S
называется путь, проходимый поршнем при перемещении из одного крайнего положения в другое. Если расстояние от центра коренного вала до центра пальца кривошипа — радиус кривошипа — обозначить через R, то S = 2R.

Рабочим объемом цилиндра V
h
называется объем, описываемый поршнем.

Обычно паровые машины бывают двойного (двухстороннего) действия (см. фиг. 1). Иногда применяются машины односторон­него действия, в которых пар оказывает давление на поршень только со стороны крышки; другая сторона цилиндра в таких маши­нах остается открытой.

В зависимости от давления, с которым пар покидает цилиндр, машины разделяются на выхлопны е, если пар выходит в атмо­сферу, конденсационные, если пар выходит в конденсатор (холодильник, где поддерживается пониженное давление), и тепло фикационные, у которых отработавший в машине пар исполь­зуется для каких-либо целей (отопление, сушка и пр.)

12 апреля 1933 г. Уильям Беслер стартовал с муниципального аэродрома города Окленд в Калифорнии на самолете с паровым двигателем.
Газеты написали:

«Взлет был нормальным во всех отношениях, за исключением отсутствия шума. Фактически, когда самолет уже отделился от земли, наблюдателям казалось, что он не набрал еще достаточной скорости. На полной мощности шум был заметен не более, чем при планирующем самолете. Можно было слышать только свист воздуха. При работе на полном паре винт производил только небольшой шум. Можно было различать через шум винта звук пламени…

Когда самолет шел на посадку и пересекал границу поля, то винт останавливался и пускался медленно в обратную сторону с помощью перевода реверса и последующего малого открывания дросселя. Даже при очень медленном обратном вращении винта снижение заметно становилось круче. Немедленно после касания земли пилот давал полный задний ход, который вместе с тормозами быстро останавливал машину. Краткий пробег особенно был заметен в этом случае, так как во время испытания была безветренная погода, и обычно пробег при посадке достигал нескольких сот футов».

В начале XX века рекорды высоты, достигнутой самолетами, ставились чуть ли не ежегодно:

Стратосфера сулила немалые выгоды для полета: меньшее сопротивление воздуха, постоянство ветров, отсутствие облачности, скрытность, недосягаемость для ПВО. Но как взлететь на высоту, например, 20 километров?

Мощность [бензинового] мотора падает быстрее, чем плотность воздуха.

На высоте 7000 м мощность мотора уменьшается почти в три раза. С целью повышения высотных качеств самолетов еще в конце империалистической войны делались попытки применять наддув, в период 1924-1929 гг. нагнетатели еще больше внедряются в производство. Однако обеспечить сохранение мощности двигателя внутреннего сгорания на высотах свыше 10 км становится все труднее.

Стремясь поднять «предел высоты», конструкторы всех стран все чаще и чаще обращают свои взоры на паровую машину, имеющую ряд преимуществ в качестве высотного двигателя. Отдельные страны, как, например, Германию, толкнули на этот путь и стратегические соображения, а именно — необходимость на случай большой войны добиться независимости от привозной нефти.

За последние годы были сделаны многочисленные попытки установить паровой двигатель на самолет. Быстрый рост авиационной промышленности накануне кризиса и монопольные цены на ее продукцию позволили не спешить с реализацией опытных работ и накопившихся изобретений. Эти попытки, принявшие особый размах в период экономического кризиса 1929-1933 гг. и наступившей затем депрессии, — не случайное явление для капитализма. В печати, в особенности в Америке и Франции, часто бросались упреки крупным концернам о наличии у них соглашений об искусственной задержке реализации новых изобретений.

Наметились два направления. Одно представлено в Америке Беслером, установившим на самолет обычную поршневую машину, другое же обусловлено применением турбины в качестве авиационного двигателя и связано, главным образом, с работами немецких конструкторов.

Братья Беслер взяли за основу поршневую паровую машину Добля для автомобиля и установили ее на биплан Тревел-Эр [описание их демонстрационного полета приведено в начале поста].
Видео того полета:

Машина снабжена реверсивным механизмом, при помощи которого можно легко и быстро изменять направление вращения вала машины не только в полете, но и при посадке самолета. Двигатель помимо пропеллера приводит в движение через соединительную муфту вентилятор, нагнетающий воздух в горелку. При старте пользуются небольшим электрическим моторчиком.

Машина развивала мощность в 90 л.с., но в условиях известной форсировки котла ее мощность можно довести до 135 л. с.
Давление пара в котле 125 aт. Температура пара поддерживалась около 400-430°. В целях максимальной автоматизации работы котла был применен нормализатор или прибор, помощью которого вода впрыскивалась под известным давлением в перегреватель, как только температура пара превышала 400°. Котел был снабжен питательным насосом и паровым приводом, а также первичным и вторичным подогревателями питающей воды, обогреваемыми отработанным паром.

На самолете были установлены два конденсатора. Более мощный переделан из радиатора мотора ОХ-5 и установлен сверху фюзеляжа. Менее мощный сделан из конденсатора парового автомобиля Добля и расположен под фюзеляжем. Производительность конденсаторов, как утверждали в печати, оказалась недостаточной для работы паровой машины на полном дросселе без выпуска в атмосферу «и приблизительно соответствовала 90% крейсерской мощности». Опыты показали, что при расходе 152 л горючего необходимо было иметь 38 л воды.

Общий вес паровой установки самолета составлял 4,5 кг на 1 л. с. По сравнению с мотором ОХ-5, работавшим на этом самолете, это давало лишний вес в 300 фунтов (136 кг). Не подлежит сомнению, что вес всей установки мог быть значительно снижен при облегчении деталей двигателя и конденсаторов.
Топливом служил газойль. В печати утверждали, что «между включением зажигания и пуском на полный ход прошло не более 5 мин.».

Другое направление в развитии паросиловой установки для авиации связано с использованием паровой турбины в качестве двигателя.
В 1932-1934 гг. в иностранную печать проникли сведения о сконструированной в Германии на электрозаводе Клинганберга оригинальной паровой турбине для самолета. Автором ее называли главного инженера этого завода Хютнера.
Парообразователь и турбина вместе с конденсатором здесь были объединены в один вращающийся агрегат, имеющий общий корпус. Хютнер замечает: «Двигатель представляет силовую установку, отличительная характерная особенность которой состоит в том, что вращающийся генератор пара образует одно конструктивное и эксплоатационное целое с вращающейся в противоположном направлении турбиной и конденсатором».
Основной частью турбины является вращающийся котел, образованный из целого ряда V-образных трубок, причем одно колено этих трубок соединено с коллектором для питательной воды, другое — с паросборником. Котел показан на фиг. 143.

Трубки расположены радиально вокруг оси и вращаются со скоростью в 3000-5000 об/мин. Поступающая в трубки вода устремляется под действием центробежной силы в левые ветви V-образных трубок, правое колено которых выполняет роль генератора пара. Левое колено трубок имеет ребра, нагреваемые пламенем от форсунок. Вода, проходя мимо этих ребер, превращается в пар, причем под действием центробежных сил, возникающих при вращении котла, происходит повышение давления пара. Давление регулируется автоматически. Разность плотностей в обеих ветвях трубок (пар и вода) дает переменную разность уровней, являющуюся функцией центробежной силы, а следовательно, и скорости вращения. Схема такого агрегата показана на фиг. 144.

Особенностью конструкции котла является расположение трубок, при котором во время вращения создается разрежение в камере сгорания, и таким образом котел выполняет как бы роль всасывающего вентилятора. Таким образом, как утверждает Хютнер, «вращением котла обусловливаются одновременно и питание его, и движение горячих газов, и движение охлаждающей воды».

Пуск турбины в ход требует всего 30 сек. Хютнер рассчитывал получить к. п. д. котла 88% и к. п. д. турбины 80%. Турбина и котел нуждаются для запуска в пусковых моторах.

В 1934 г. в печати промелькнуло сообщение о разработке проекта большого самолета в Германии, оборудованного турбиной с вращающимся котлом. Два года спустя во французской прессе утверждали, что в условиях большой засекреченности военным ведомством в Германии построен специальный самолет. Для него сконструирована паросиловая установка системы Хютнера мощностью в 2500 л. с. Длина самолета 22 м, размах крыльев 32 м, полетный вес (приблизительный) 14 т, абсолютный потолок самолета 14000 м, скорость полета на высоте в 10000 м — 420 км/час, подъем на высоту 10 км — 30 минут.
Весьма возможно, что эти сообщения в печати значительно преувеличены, но несомненно, что германские конструкторы работают над этой проблемой, и предстоящая война может здесь принести неожиданные сюрпризы.

В чем же заключается преимущество турбины перед двигателем внутреннего сгорания?
1. Отсутствие возвратно-поступательного движения при высоких скоростях вращения позволяет сделать турбину довольно компактной и меньших размеров, нежели современные мощные авиационные моторы.
2. Важным преимуществом является также относительная бесшумность работы парового двигателя, что важно как с точки зрения военной, так и в смысле возможности облегчения самолета за счет звукоизолирующего оборудования на пассажирских самолетах.
3. Паровая турбина, не в пример моторам внутреннего сгорания, почти не допускающим перегрузки, может быть перегружаема на короткий период до 100% при постоянной скорости. Это преимущество турбины дает возможность уменьшить длину разбега самолета и облегчает его подъем в воздух.
4. Простота конструкции и отсутствие большого количества подвижных и срабатывающихся деталей составляют также немаловажное преимущество турбины, делая ее более надежной и долговечной по сравнению с двигателями внутреннего сгорания.
5. Существенное значение имеет также отсутствие на паровой установке магнето, на работу которого можно воздействовать с помощью радиоволн.
6. Возможность использовать тяжелое топливо (нефть, мазут) помимо экономических преимуществ обусловливает большую безопасность парового двигателя в пожарном отношении. Создается к тому же возможность теплофицировать самолет.
7. Главное же преимущество парового двигателя заключается в сохранении его номинальной мощности с подъемом на высоту.

Одно из возражений против парового двигателя исходит, главным образом, от аэродинамиков и сводится к размерам и возможностям охлаждения конденсатора. Действительно, паровой конденсатор имеет поверхность в 5-6 раз большую, нежели водяной радиатор двигателя внутреннего сгорания.
Вот почему, стремясь снизить лобовое сопротивление такого конденсатора, конструкторы пришли к размещению конденсатора непосредственно по поверхности крыльев в виде сплошного ряда трубок, следующих точно контуру и профилю крыла. Помимо придания значительной жесткости это уменьшит и опасность обледенения самолета.

Имеется, конечно, еще целый ряд других технических трудностей в эксплоатации турбины на самолете.
— Неизвестно поведение форсунки на больших высотах.
— Для изменения быстрой нагрузки турбины, что является одним из условий работы авиационного двигателя, необходимо иметь либо запас воды, либо паросборник.
— Известные трудности представляет и разработка хорошего автоматического устройства для регулировки турбины.
— Неясно также и гироскопическое действие быстро вращающейся турбины на самолете.

Все же достигнутые успехи дают основания надеяться, что в ближайшее время паровая силовая установка найдет свое место в современном воздушном флоте, в особенности на транспортных коммерческих самолетах, а также на больших дирижаблях. Самое трудное в этой области уже сделано, и практики-инженеры сумеют добиться конечного успеха.

Модель парового двигателя — tavika.ru

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).

В прошлом году Витя на этом конкурсе, а потом и на областном, и даже на всеукраинском занимал первые и вторые места с докладом “Исследование конструктивных особенностей и технических характеристик космических кораблей и ракет-носителей”  в секции “Астрономия”. А еще раньше, в четвертом классе, Витин доклад в секции “Биология” о вкусовой карте языка занял третье место в двух городских конкурсах.

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!

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:

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.

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).

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

После этого все детали нужно припаять к резервуару. Тут уж Антон Вите помог.
Сначала по окружности к дну резервуара надо припаять топку.

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

С помощью длинного гвоздя устанавливаем турбину на место. Чтобы во время вращения она не съезжала, мы ее зафиксировали кусочками пластикового дюбеля.

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.

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.

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.

Другие исследовательские проекты, которые делали мои дети для конкурсов Малой академии наук тут:
Витя: “Исследование астероидов” (8 класс), “Сила воды” (7 класс), “Исследование конструктивных особенностей и технических характеристик космических кораблей и ракет-носителей” (6 класс), “Вкусовая карта языка” (4 класс),

Катя: “Изучение дождевого червя” (1 класс), “Интеллект хомяка” (2 класс), “Реконструкция моря мелового периода” (3 класс), “Караларский природный парк” (4 класс), “Наблюдение метеорного потока Геминиды” (4 класс), “Каменная карта звездного неба” (8 класс)

Паровой двигатель своими руками чертежи

Содержание

• 1 Паровые двигатели современности
• 2 Метод 1: мини-паровой двигатель своими руками
• 3 Мини-сопла
• 4 Запуск двигателя
• 5 Модель парового двигателя для взрослых
• 6 Основной элемент
• 7 Емкость для воды
• 8 Результат
• 9 Мастер сделал сам паровой двигатель
• 10 Как сделать рабочую модель парового двигателя на дому

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 ¼-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.

Мастер сделал сам паровой двигатель

Вы видели когда-нибудь, как работает паровой двигатель не на видео? В наше время найти такую функционирующую модель не просто. Нефть и газ давно вытеснили пар, заняв господствующее положение в мире технических установок, приводящих механизмы в движение. Однако, ремесло это не утрачено, можно найти образцы успешно работающих двигателей, установленных умельцами на автомобилях и мотоциклах. Самодельные образцы чаще напоминают музейные экспонаты, чем изящные лаконичные аппараты, пригодные для эксплуатации, но они работают! И люди успешно ездят на паровых авто и приводят в движение разные агрегаты.

В этом выпуске канала “Techno Rebel” вы увидите паровую двухцилиндровую машину. Всё началось с двух поршней и такого же количества цилиндров.
Убрав все лишнее, мастер увеличил ход поршня и рабочий объем. Что привело к увеличению крутящего момента. Самой сложной деталью проекта является коленвал. Состоит из трубы, которую расточили под 3 подшипника. 15 и 25 трубы. Труба спилена после сварки. Подготовил трубу под поршень. После обработки он станет цилиндром или золотником.

От кромки оставляется на трубе 1 сантиметр, чтобы, когда будет варится крышка, металл может повезти в сторону. Поршень может застрять. На видео показана доработка распределительного цилиндров. Одно из отверстий заглушена, сужено до трубки двадцатки. Здесь будет поступать пар. Отверстие для выхода пара.

Как сделать рабочую модель парового двигателя на дому

Если вы были заинтересованы в модельных паровых двигателях, вы, возможно, уже проверили их в Интернете, шокирующим будет то, что они очень дорогие. Если вы не ожидаете ценовой диапазон, то вы можете попытаться найти другие варианты, где у вас может быть собственная модель парового двигателя. Это не означает, что вам нужно только купить их, так как вы можете сделать их самостоятельно. Вы можете посмотреть процессы создания собственной модели парового двигателя на сайте WoodiesTrainShop.com. Там нет ничего, что вы не можете сделать и выяснить, не имея немного собственных исследований.

Как создать свой собственный паровой двигатель?

Это звучит удивительно, но на самом деле вы можете создать модельный паровой двигатель с нуля. Вы можете начать с создания очень простого трактора, тянущего двигатель. Он может легко перевозить взрослого человека, и вам понадобится около ста часов, чтобы закончить строительство. Самое замечательное в том, что это не так дорого, и процесс его создания очень прост, и все, что вам нужно сделать, это сверлить и работать на токарно-фрезерном станки весь день. Вы всегда можете проверить свои возможности на сайте WoodiesTrainShop.com, на котором найдете более подробную информацию о том, как вы можете начать делать свою собственную модель парового двигателя.

Обода задних колес самодельные, модель парового двигателя сделана из газовых баллонов, и вы можете купить готовые передачи, а также приводные цепи на рынке. Простота модели «сделай сам» с паровым двигателем – это то, 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 самостоятельно. Простых рисунков и рисунков достаточно, чтобы помочь вам с рабочей нагрузкой от начала до конца.

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 80×155 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 ¾ 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.

Паровик | Max Journal

Полный отчет об изготовлении простенького парового двигателя. Делал в основном из любопытства: одно дело теоретически знать, как там все работает, совсем другое — решить инженерную задачу изготовления паровика из всякого хлама.

Немного теории

Базовые принципы изготовления паровика изложены в книге Абрамова «Самодельные электрические и паровые двигатели». Идея использовать сантехническую арматуру взята из статьи «Паровой двигатель без станков и инструментов». Кое-что почерпнул из обсуждения «Паровой двигатель своими руками из дверных замков».

Принцип действия парового двигателя. Пар из котла подается в трубку золотника 1. В этой трубке ходит поршенек 2. В том положении золотника, который изображен на левом рисунке, пар проходит по трубке 4 в цилиндр 5 и толкает поршень 6. Шатун 7 толкает кривошип 8 вала 9. Вал с маховиком 10 проворачивается и второй кривошип 11 толкает тягу 12. Тяга закрывает золотник, перекрывая подачу пара из котла и стравливая давление в цилиндре. За счет маховика вращение вала не останавливается и продолжается движение до следующего цикла.

На схеме: 1. Трубка от золотника к паровому котлу. 2. Поршень золотника. 4. Трубка, соединяющая золотник и рабочий цилиндр. 5. Рабочий цилиндр. 6. Поршень рабочего цилиндра. 7. Шток поршня рабочего цилиндра. 8. Кривошип вала. 9. Вал. 10. Маховик. 11. Второй кривошип. 12. Шток поршня золотника.

Закупаемся

Все детальки были в наличии дома или докупались по мере необходимости в близлежащих магазинах.

Из сантехнического магазина: полудюймовый сгон на 75 мм, тройник, 2 штуцера на 7 мм и 4 штуцера на 9 мм, 4 полудюймовых муфты, стандартный крепеж для полипропиленовых труб — 4 шт.

Лирическое отступление: можно прийти в магазин сантехники и с интеллигентным видом попросить аэратор с внешней резьбой. А можно х…ю, которая в кран вворачивается. В первом случае продавец выдаст вам желаемое после секундного замешательства, во втором сразу. Так вот, сгон – это трубка; штуцер – фигня, чтоб шланг нацепить; муфта — фигня, чтоб две трубки сцепить.

Из магазина метизов: болты, гайки, гроверные шайбы и просто шайбы на 4 и 5 мм, россыпью, без счета. Отдельно длинная шпилька на 4 мм. Крепеж – 2 оцинкованных уголка на 75 x 75 мм, по 2 пластины на 80 и 100 мм. И еще 6 уголков на 15 x 15 мм. И еще нужен шланг на 8 мм, около 1 метра, чтоб с запасом.

Из спортивного магазина – хоккейная шайба.

Мастерим

Из штуцеров на 7 мм делаем головки цилиндров. Спиливаем лишнее, при желании еще можно рассверлить отверстие до 5 мм. Если оставить на 4 мм, то иногда закусывает шток поршня.

Шток поршня делается из 70 мм болта М4. Сам поршень состоит из двух гаек, между которыми плотно накручена ФУМ лента. На другом конце – крепление для шатуна, в моем случае – уголок 15 x 15 мм. Посередине – головка цилиндра. После сбора поршень надо притереть в цилиндре. В последствии поршень смазывал перед каждым запуском литолом.

Лирическое отступление. Самые большие проблемы в двигателе с поршнями – от качества их сборки зависит КПД. Но сделать вручную с минимальными допусками – чтоб поршень ходил легко и не было зазоров – очень сложно. Поршни переделывал несколько раз. В какой-то мере проблему решает смазка – она немного герметизирует и облегчает ход поршня.

Золотник нужен для управления потоком пара. Делаем его из тройника, на который с одной стороны через муфту прикручен поршень, с другой – 9 мм штуцер посаженый на ФУМ ленту. Сверху потом надо будет добавить еще один штуцер.

Поршень рабочего цилиндра делается из шпильки М4 длиной 75 мм. Технология изготовления аналогична поршню для золотника.

Рабочий цилиндр выполняет основную работу. Собирается из 75 мм сгона, 2 муфт, поршня и штуцера на 9 мм.

Лирическое отступление. Последующие испытания показали, что рабочий цилиндр слишком велик, и для его работы требуется весьма внушительный котел. Для более эффективной работы надо уменьшать ход поршня или сам цилиндр. Лучше сразу делать маленький высокооборотистый двигатель.

Золотник и рабочий цилиндр в сборе.

Шатуны нужны для преобразования поступательного движения во вращательное. Изготавливаются из 75 мм болтов М4, на концах – 15 мм уголки.

Кривошипно-шатунный механизм в сборе. Плечи кривошипа делаются из оцинкованных пластин, которые скрепляются между собой 40 мм М5 болтом. На кривошип сажается шатун, шатун крепиться к поршню. Изначально ход поршня планировался 70 мм, ход золотника 40 мм (это удвоенное расстояние между отверстиями в пластине или удвоенное плечо кривошипа). Потом, в процессе доработки стало 46 мм и 20 мм соответственно.

Половинка коленчатого вала. По сути сам вал – это два болта. Один болт, коротенький, 30 мм М5, второй длинный – 60 мм М5. На длинном потом будет висеть маховик. К болтам, под углом 90 градусов, крепятся кривошипы.

Сборка основания коленчатого вала. Вал висит на оцинкованных 75 мм уголках. Уголки крепятся к куску 14 мм фанеры.

Чтобы поршни были в одной плоскости с валом, монтируем на основании площадку из фанеры высотой 28 мм. На площадку ставим рабочий цилиндр и золотник. Выравниваем их положение, чтобы добиться оптимального хода поршней.

На золотник наворачиваем штуцер на 9 мм. Соединяем шлангом рабочий цилиндр и золотник. Все крепим, тестируем, переделываем. И еще раз, и еще…

Испытания двигателя

Не стоит надеяться, что эта фигня сразу заработает. Поэтому берем автомобильный компрессор, которым колеса накачивают, и подсоединяем его шлангом к золотнику, вместо котла. Компрессор легко обеспечивает рабочие давление в пару атмосфер, а мы вылавливаем ошибки конструкции.

Лирическое отступление, как происходят испытания. Собираем установку, включаем компрессор, двигатель делает ПФФФФФФ. Ага, поршни травят воздух – переделаем. Разбираем-правим-собираем. Снова включаем компрессор, двигатель делает ХРЯСЬ. Ага, закусывает шток поршня – расточим головку цилиндра. Разбираем-делаем-собираем, снова включаем компрессор…

В результате получаем работающий от компрессора двигатель:

Хоккейная шайба не потянула на маховик, пришлось вешать дополнительный противовес в виде накидного ключа на 14.

Работа от пара

Паровая машина с котлом. Котел собрал из уголка, бочки и муфты на 32. С торцов две закрытые заглушки. Сверху заглушка с внутренней резьбой на полдюйма.

До постройки модели был наивно уверен, что главная часть паровой машины – двигатель. По факту оказалось, что наиболее важен котел. Мои заблуждения были настолько глубоки, что поначалу попробовал запустить котел от 2 свечей. Ага, щас, за полчаса вода даже не начала закипать.

В результате котел грел на газе. С момента поджига рабочее давление достигается минуты через пять. Пара вырабатываемого котлом хватает примерно на 10 секунд работы двигателя, потом опять надо примерно 30 сек. набирать давление. Двигатель можно запускать в течении двух-трех минут, потом давление пара резко падает. До полного выкипания воды в котле проходит где-то 10 минут.

Все это безобразие мгновенно нагревается, пар получается непривычно горячим (если что — в кипящем чайнике пар относительно холодный), обжечься элементарно, ничего касаться нельзя. Из-за агрессивной среды оцинкованные болты окисляются чуть ли не на глазах.

02.07.2013

вк
steam
diy

Сборка паровой машины из газонокосилки

Несколько лет назад я решил сделать паровую машину, которую можно сделать с помощью простых инструментов. Я подумал, что пришлю его, чтобы, если кому-то еще нужен паровой двигатель по низкой цене, они могли попробовать мои предложения.

Все, что вам нужно, это 4-тактный двигатель газонокосилки. Он не должен запускаться — просто быть свободным — , болгаркой и кем-то со сварочным аппаратом (желательно с подачей проволоки). Я взял свой на городской свалке в одно воскресенье, когда никого не было рядом.

У двигателя была низкая компрессия из-за плохих колец, но нищие не могут выбирать, поэтому я все равно использовал его. Если вы решили сделать такой, постарайтесь найти двигатель с хорошей компрессией. Позже я узнал, что с плохими кольцами двигатель работал нормально, но пар проскальзывал мимо колец, конденсировался в картере и выталкивал масло.

Карбюратор и зажигание можно снять, и я взял зубило и срезал ребра с цилиндра, чтобы уменьшить образование конденсата. Свеча зажигания остается, чтобы затыкать отверстие, и было бы неплохо оставить пуск от отдачи или установить тросовый пусковой шкив, потому что, когда впускной клапан открывается, он работает, и ему все равно, что мешает, когда он заводится.

Когда я делал свой, я оставил лезвие включенным, что я не рекомендую, но я хотел сравнить его с работой с газом. Поэтому однажды, когда мамы не было дома, чтобы сказать «нет», я одолжил садовый шланг для паропровода и попробовал его. Казалось, что это работает так же хорошо, как газовая работа, достаточно мощности, пока шланг не лопнул. Удивительно, как быстро могут уйти соседские дети, если они думают, что будут проблемы!

Первое, что нужно сделать, это вынуть распределительный вал и попросить кого-нибудь приварить два выступа на 180 градусов напротив оригиналов (рисунки A и B в галерее изображений, рисунок A – оригинальные кулачки). Теперь снимите головку и решите, какой порт будет впускным. Выхлоп обычно имеет резьбу, поэтому лучше использовать ее. Я постучал по воздухозаборнику, но это не имеет значения.

После того, как вы решили, какой порт использовать, решите, хотите ли вы, чтобы он работал по часовой стрелке или против часовой стрелки, и поворачивайте двигатель в этом направлении, пока поршень не поднимется примерно на 1/8 дюйма перед верхней точкой хода. Теперь замените распределительный вал оригинальным кулачком для вашего впускного клапана, чтобы он только начал открывать клапан. Если он не падает, возможно, вам придется немного подточить кулачок. Потребление должно закрыться на одну треть или наполовину.

Лучший способ шлифовать кулачки – это удерживать концы вала и вращать его в шлифовальном круге. Старайтесь шлифовать только выступ кулачка.

Это ваша отправная точка, так что сделайте новую отметку времени. Возможно, его придется перенести позже.

Вращайте двигатель, пока поршень не окажется на 1/16 и 1/8 дюйма перед нижней мертвой точкой, и притрите кулачок выпускного клапана, чтобы клапан только начал открываться. Если это оригинальный кулачок, поверните его немного дальше и посмотрите, где он закрывается. Если он находится между четвертью хода и местом первого открытия впуска, все в порядке. Если это новый кулачок, отшлифуйте его до той же высоты, чтобы он закрывался между одной четвертью хода и местом первого открытия впуска.

Причина, по которой выхлоп открывается так рано, заключается в сбросе давления до того, как поршень начнет резервное копирование.

Теперь продолжайте до тех пор, пока поршень не окажется в том же месте, где он был при первом открытии впуска, и снова притрите кулачок, чтобы клапан только начал открываться, как и в первый раз.

Чтобы кулачки очистились по всему периметру, вам, возможно, придется подточить их уже или вам, возможно, придется переместить установочную метку, как я сказал ранее, поэтому не шлифуйте слишком сильно, пока не будете уверены, что она очистится.

Время не обязательно должно быть точно таким, как я сказал для запуска. На самом деле, когда я впервые собрал свой, он должен был работать в любом направлении, просто переключая паровые и выхлопные трубы. Однако он не работал слишком хорошо, поэтому я изменил его на указанный выше.

Также можно использовать только оригинальные 2 кулачка, но вам нужен очень тяжелый маховик, и он не имеет большой мощности или очень устойчивой скорости.

Еще одно место, где могут возникнуть проблемы с попаданием пара в картер, это за направляющими клапанов. Если они герметичны, утечка не будет слишком большой, но если она сильная, вам, возможно, придется прорезать канавку вокруг нее, чтобы пар выходил перед картером.

Если проблема в том, что использовать для котла, не волнуйтесь, он отлично работает на сжатом воздухе. На самом деле, если правильно рассчитать время, он почти побежит, дунув в него.

Но теперь, когда мы перешли к котлам, я хотел бы кое-что сказать. Котел — это бомба в руках того, кто не знает, что делает. Котел постоянно движется, даже если он стоит на месте. Каждый раз, когда давление повышается, температура повышается, и металл расширяется, а когда давление падает, температура падает, и металл сжимается, как если бы металл котла изгибался взад и вперед до очень небольшой степени.

Котельная плита представляет собой очень мягкую высококачественную сталь. Хорошая плита котла толщиной до 3/4 дюйма может быть забита молотком сама по себе без каких-либо признаков растрескивания или напряжения. Примером растрескивания под напряжением является установка стержня или подшипниковых тисков и изгибание их вперед и назад до тех пор, пока они не сломаются. Чем тверже сталь, тем быстрее это произойдет. Поэтому котлы должны изготавливаться только из котельной плиты. Также все A.S.M.E. после сварки котлы снимают напряжение, помещая их в печь на несколько часов, чтобы снять напряжение со сварных швов.

А.С.М.Е. котлы проходят гидростатические испытания при 150 процентах рабочего давления и не более. Один из инспекторов сказал, что на заводе они должны были бы отказаться от него, если бы тест был слишком высоким, из-за возможного перенапряжения котла. Я слышал, как несколько парней говорят, что они разгоняют свои 100-фунтовые котлы до 300 фунтов, чтобы проверить их.

Трещины от напряжения могут быть слишком маленькими, чтобы их можно было увидеть, или быть скрытыми под смазкой, окалиной или какой-либо частью двигателя.

Вода, используемая для гидросистемы, должна иметь температуру от 70 до 120 градусов. Если слишком холодно, вы можете напрячь котел; если слишком жарко, вы побеждаете цель.

Я писал не для того, чтобы говорить о котлах, поэтому я уйду отсюда. Но безопасность котлов — моя любимая тема. Я видел, как парень запускал двигатель с 26 заплатами, а 13 все еще текли. Когда я это увидел, я ушел. Видимо, парень не осознавал ответственности перед обществом. Некоторые люди не имеют права запускать двигатель, и им все равно. Рано или поздно кто-то лопнет, и мы все заплатим.

Планы для всего, в основном бесплатные

Это чертежи паровых машин всевозможных конфигураций, некоторые практичные для запуска, другие просто настольные демонстраторы.

Изображение	Описание	Файл Спец.	Скачать
	3 Sisters Engine: Настольный демонстрационный трехцилиндровый радиальный паровой двигатель легко изготавливается из алюминия и латуни. Минимальная механическая обработка.	10 Пг 260 КБ
	1932 Beam Engine: Маленькая модель оригинального горизонтально-балочного двигателя из журнала, изданного в 1932 году. В планах также котел.	2 страницы 1,3 МБ
	45-градусный двигатель EZee: Очень простой план небольшого одноцилиндрового парового двигателя с углом наклона 45 градусов, разработанный профессором для его студентов в качестве учебного проекта.	2 страницы 1,5 МБ
	Осциллирующий двигатель Бетта: Небольшой осциллирующий двигатель, разработанный Беттом в качестве простого демонстрационного образца.	2 страницы 217 КБ
	Составной конденсационный двигатель: Сложная, но эффективная конструкция 1902 года, которую может построить продвинутый любитель.	16 стр. 1,3 МБ
	Двигатель Danpf: Вертикальный двигатель хорошего размера. Планы на немецком языке, но их легко понять тем, у кого нет аллергии на метрические размеры.	10 Пг 416 КБ
	Дэвид Двигатель: Небольшой демонстратор, разработанный Аланом Марконетом из Hobbit Engineering. Подробные планы для первого строителя.	6 страниц 281 КБ
	Локтевой двигатель: Необычный демонстрационный двигатель, для сборки которого требуются определенные навыки, но результаты должны быть ошеломляющими.	5 стр. 281 КБ
	Четырехугольный двигатель Элмера Верберга: Элмер Верберг был плодовитым дизайнером и строителем паровых двигателей. Когда он умер, он хотел, чтобы его планы были достоянием общественности. Вот его четырехцилиндровый четырехцилиндровый двигатель.	3 страницы 493 кБ
	Лысый двигатель Элмера Верберга: Лысый двигатель Элмера — это горизонтальный двигатель, использующий шар вместо поршня. Это устраняет одно соединение в шатуне для очень прочной конструкции.	2 страницы 310 КБ
	Лучевой двигатель Элмера Верберга: Луч Элмера — типичный старомодный лучевой двигатель — культовый паровой двигатель, простой в сборке и впечатляющий в работе.	4 страницы 433 КБ
	Редукторный двигатель Элмера Верберга: Редукторный двигатель Элмера имеет необычную конструкцию, но когда-то использовался на заводах промышленной революции. Эффективная конструкция, хотя и сложная в изготовлении.	7 стр. 1,2 МБ
	Горизонтальный двигатель Элмера Верберга: Горизонтальный двигатель Элмера представляет собой простой двигатель двойного действия, который обычно использовался на мельницах для измельчения зерна сто или более лет назад.	4 страницы 363 КБ
	Двигатель H-Twin Элмера Верберга: Горизонтальный двойной цилиндр Элмера в основном сделан из латуни, поэтому его легко обрабатывать, и он отлично выглядит.	2 страницы 285 КБ
	Открытый двухцилиндровый двигатель Элмера Верберга: Двухцилиндровый двигатель с открытой колонной Элмера представляет собой вариант двигателя с тарельчатым клапаном, первоначально разработанный в 1913.	7 страниц 956 КБ
	Радиальный двигатель Элмера Верберга: Радиальный двигатель Элмера представляет собой упрощенный 3-цилиндровый радиальный паровой двигатель с очень простым в изготовлении дисковым клапаном.	5 стр. 512 КБ
	Реверсивный двигатель Элмера Верберга: Реверсивный двигатель с открытой колонной Элмера использует простой клапан со срезным уплотнением для реверсирования вращения двигателя без муфт и зубчатых передач.	3 страницы 956 кБ
	Скотти Элмера Верберга: Двигатель Скотти Элмера включает механизм кулисного механизма для передачи линейного движения во вращательное вместо традиционного коленчатого вала.	2 страницы 301 КБ
	Слайдер Элмера Верберга: В двигателе Слайдера Элмера используется золотниковый клапан, тип которого традиционно используется на паровозах.	3 страницы 403 КБ
	Вертикальный воблер Элмера Верберга: Вертикальный воблер Элмера представляет собой двухцилиндровый перевернутый «воблер», в котором движение цилиндров автоматически приводит в действие клапаны.	2 страницы 818 кБ
	Качающаяся пластина Элмера Верберга: В двигателе Элмера с качающейся пластиной используется стационарный цилиндр с качающейся клапанной пластиной. Очень чистый дизайн.	5 стр. 589 КБ
	Деревянный паровоз Элмера Верберга: Деревянно-балочный паровоз Элмера является данью оригинальной конструкции парового двигателя Джеймса Ватта.	8 страниц 901 КБ
	Двигатель E-Zee: Этот двигатель e-zee имеет очень простую конструкцию, состоящую из изогнутой проволоки и простой алюминиевой пластины с отверстиями.	2 страницы 270 КБ
	Двигатель Hilde: Двигатель Hilde представляет собой еще одну простую конструкцию с коленчатым валом из гнутой проволоки, золотниковым клапаном и в основном латунной конструкцией. Схемы на немецком, а инструкции на английском.	13 страниц 467 КБ
	Двигатель с горизонтальными направляющими: Этот двигатель с горизонтальными направляющими представляет собой традиционную мельницу, локомотив и паровой двигатель с боковым колесом.	19 стр. 405 КБ
	Husky 2000 Двигатель: Учебный макет демонстратора, который легко собирается и использует кулачковый привод.	6 стр. 516 КБ
	Двигатель Jepson: Двигатель Jepson с отверстием 3/4 дюйма, открытой рамой, вертикальным золотниковым клапаном, 1947 года выпуска, с довольно хорошо детализированными компонентами.	3 страницы 113 КБ
	Jingle Bell Двигатель: Jingle Bell представляет собой в основном алюминиевый демонстрационный образец с клапаном с качающейся пластиной.	3 страницы 455 КБ
	Двигатель Kouhoupt: Двигатель Kouhoupt — это модель двигателя с шагающей балкой, которая появилась в журнале, разработанном человеком по имени Rudy Kouhoupt. Он предназначен для домашнего моделиста и не требует никаких отливок.	5 стр. 1,1 МБ
	Осциллирующий двигатель с L-образной рамой: Осциллирующий двигатель с L-образной рамой представляет собой современный демонстрационный образец простой конструкции, который может быть легко собран любителем в домашних условиях.	2 страницы 209 КБ
	Модели котлов: Довольно хороший трактат о том, как построить модель котла с паровым двигателем для домашнего строителя.	20 стр. 551 КБ
	Модель паровой турбины: Эта модель паровой турбины представляет собой интересный демонстрационный образец, и на нее должно быть весело смотреть, но ее нельзя использовать для какой-либо работы.	12 стр. 299 КБ
	Паровые двигатели Muncaster: Это взгляд 1950-х годов на некоторые конструкции 1900-х годов Х. Манкастера. Есть подробные планы по строительству 9двигателей разных типов и сложности в этом цикле статей.	29 страниц 965 КБ
	Michael Niggel Бойлер: Небольшой паровой котел, спроектированный моим Майклом Ниггелем. Метрические планы на французском языке, но достаточно легко следовать.	29 страниц 965 КБ
	Майкл Ниггел Вертикаль: Вертикальный одноцилиндровый двигатель. Очень хорошо подробные метрические планы на французском языке.	16 стр. 229 КБ
	Michael Niggel Twin: Вертикальный двухцилиндровый двигатель. Очень хорошо подробные метрические планы на французском языке.	12 стр. 220 КБ
	4-цилиндровый двигатель Pirker: Интересная современная конструкция парового двигателя с 4-цилиндровым качающимся клапаном. Описание на немецком языке, а планы в метрической системе.	17 стр. 505 КБ
	Двигатель River Queen: Красивый морской двигатель 1950-х годов.	17 стр. 505 КБ
	Двойной роторный двигатель: Легко обрабатываемый двухцилиндровый паровой двигатель с поворотным клапаном.	5 стр. 4,4 МБ
	Простой двигатель: Простой двигатель с вертикальным роторным клапаном 1930-х годов, хотя и требуются отливки, но вы можете довольно легко заменить детали заготовки, обработанные на станке с ЧПУ. В планах бойлер.	5 стр. 993 КБ
	Малый горизонтальный двигатель: Маленький горизонтальный двигатель из очень старого комплекта чертежей.	5 стр. 607 КБ
	Малый осциллятор Двигатель: Демонстрационный образец, использующий принцип колебательного движения.	4 страницы 340 КБ
	Маленький вертикальный двигатель: Маленький вертикальный паровой двигатель очень старой конструкции. Для этого нужны отливки.	16 стр. 11,6 МБ
	Двухцилиндровый двигатель Soumard: Очень хорошо спроектированный двухцилиндровый вертикальный двигатель с золотниковыми клапанами. Планы на французском языке и метрические.	10 Пг 776 КБ
	German V Twin Engine: Красивый паровой двигатель V-Twin от немецкого дизайнера. Планы метрические и на немецком языке. Паровой Харлей кто-нибудь?	42 страницы 1,2 МБ

Сборка небольшого парового двигателя.

Часть первая

Первоначально разработанные как игрушка для мальчиков, они быстро превратились в игрушки, которыми мальчикам разрешалось играть только в особых случаях. Они вернулись на короткий период популярности в 1960-х и 1970-х годах, но даже тогда были скорее украшением книжного шкафа, чем хорошо используемыми игрушками. Вероятно, это было связано с непомерной стоимостью продукта, а не с заботой о безопасности.

Первая часть изготовления небольшого парового двигателя
Автор: Робин Комбинезон

Котел.

Небольшая паровая машина долгое время была конечной целью каждого инженера-любителя, хотя я никогда не думал, что меня можно отнести к этой категории.
В конце 19 века и даже в самом начале паровые машины были популярным развлечением для многих людей. Первоначально разработанные как игрушка для маленьких мальчиков, они быстро превратились в игрушки, с которыми мальчикам разрешалось играть только в особых случаях. Они вернулись на короткий период популярности в 19 веке. 60-х и 1970-х, но и тогда были скорее украшением книжного шкафа, чем подержанными игрушками. Вероятно, это было связано с непомерной стоимостью продукта, а не с заботой о безопасности.
Это очень привлекательная игрушка, которую довольно легко сделать в обычной мастерской. Однако недавняя работа в колледже Рангитото в качестве учителя технологии поставила меня в тупик. Мой предшественник приступил к работе, в которой группа мальчиков 13-х классов собирала паровые машины, чтобы получить оценки NCEA по пайке и сварке. Признаюсь, я токарь-любитель, и мне еще предстоит пройти огромный путь по кривой обучения.

Впечатляюще
Многие мальчики сделали свои котлы к тому времени, когда я пришел к власти, и они различались как по стилю, так и по степени изобретательности. Некоторые выбрали горизонтальную модель, а другие предпочли вертикальную, с дымоходами посередине. Уровень компетентности был весьма впечатляющим, и они, как правило, хорошо понимали основные понятия, связанные с работой парового двигателя.
Принцип работы паровой машины довольно прост, но весьма эффектен. Вода при нагревании производит пар, и объем, занимаемый паром, огромен по сравнению с объемом, занимаемым водой. Чашка воды при кипячении производит достаточно пара, чтобы наполнить всю комнату. Это увеличение объема при подаче в паровую машину создаст давление в цилиндре, которое, в свою очередь, вытеснит поршень.
Движение поршня ограничено тем, что шатун соединен с кривошипом. Кривошипное колесо находится на том же валу, что и маховик. Импульс маховика заставляет кривошипное колесо продолжать вращаться, и это толкает поршень обратно в цилиндр, выталкивая израсходованный пар. Поскольку цилиндр может свободно колебаться, отверстие в цилиндре чередуется между входным и выходным портами.
Затем мы взялись за создание настоящего двигателя. Это оказалось более сложной задачей, и ее нужно было упростить, если мы хотели завершить проект в установленные сроки.
Я разделил проект на две части. Сначала рассматривается конструкция котла, а затем двигатель. Причина этого заключается в том, что котел можно использовать с любым двигателем аналогичного размера и наоборот, поэтому, как только вы зацепитесь, кто знает, сколько красивых маленьких моделей будет украшать полки вашего сарая.

Трубка котла (левая) рядом с концевыми заглушками Welch.

Котел
Котел, используемый в этой модели, изготовлен из медной трубы длиной 100 мм и диаметром 50 мм. Это тип трубы, которая используется для стоков в старых домах. Вы можете использовать медь 40 мм, если не можете получить 50 мм, но просто сделайте ее немного длиннее, чтобы вместить достаточное количество воды. Эта модель была сделана из куска старой ловушки для отходов, которая была заменена новой пластиковой. Его по-прежнему достаточно легко получить короткими кусками у сантехников, у которых есть обрезки, которые они могут быть готовы продать.
Торцевые пластины могут быть изготовлены из того же материала, если он отожжен и обрезан по форме, а затем сплющен. Их также можно изготовить с помощью шаблона для получения слегка выпуклых торцевых пластин. Первый может быть изготовлен из металла или твердой древесины, а медь сформирована поверх него.
Отогните шаблон до диаметра, равного внутреннему диаметру вашей трубы минус удвоенная толщина медного листа. Конечным результатом является куполообразная крышка, которая помещается внутри трубки и обеспечивает более аккуратную отделку, чем просто использование медных дисков. Это также выглядит более профессионально и значительно увеличивает прочность.

Заглушки Welch
Еще одна альтернатива, которую я выбрал и которая понравится многим, заключается в использовании предварительно отформованных заглушек. На самом деле это свечи Welch, используемые в блоках двигателей, изготовленные из твердой латуни и доступные по цене около 5 долларов за штуку в магазинах автомобильных аксессуаров. (Если вы используете 40-миллиметровую трубку, вам придется высверливать концы, чтобы вставить 40-миллиметровые заглушки.) Медная трубка обрезается до необходимой длины, а концы обтачиваются под прямым углом. Используйте инструмент для удаления заусенцев, чтобы очистить края. Они производят действительно аккуратный край и довольно дешевы, чтобы купить.
Котел может быть припаян твердым припоем или припаян мягким припоем. Это зависит от оборудования, к которому у вас есть доступ, и в определенной степени от вашего уровня навыков. Давление, достигаемое с помощью этого котла, намного ниже порога опасности при использовании любого метода, поэтому используйте тот метод, который вам наиболее удобен. Убедитесь, что все поверхности чистые, на них нет жира и т. д. Рекомендуется протереть поверхность техническим спиртом, чтобы убедиться, что она действительно чистая.
При пайке желательно сначала «лужить» соединяемые поверхности, а затем, когда они будут расположены правильно, наносить минимальное количество припоя, чтобы обеспечить хорошее сцепление. Кислородно-ацетиленовая горелка для этого немного не подходит, и я предпочитаю использовать воздушно-газовую горелку, снабженную горелкой в ​​форме карандаша.
Котел оборудован заливным отверстием, патрубком выхода пара, пробкой уровня воды и предохранительным клапаном. Дополнительным аксессуаром является свисток, который при необходимости действует как клапан сброса давления.

Слева: отверстия котла для контроля уровня (с торца), заполнение, выпуск пара, предохранительный клапан.

Предохранительный клапан
Предохранительный клапан состоит из латунного болта, короткого шестигранного латунного стержня, шарикоподшипника и небольшой пружины. Это довольно просто сделать, имея минимальные навыки токарного станка. Принцип заключается в том, чтобы просверлить болт, а затем разрезать его на две части. Сложите обрезанные концы. Длина шестигранного стержня просверливается по всей длине, и на каждом конце нарезается резьба для размещения двух половинок болта. Шариковый подшипник находится над отверстием в нижней половине болта и удерживается под давлением с помощью пружины, сделанной из проволоки из нержавеющей стали или, в моем случае, извлеченной из шариковой ручки. Весь узел находится в гайке, припаянной к медной трубке.
Крышка заливной горловины во многом аналогична предохранительному клапану, поскольку латунный болт находится в гайке, припаянной к медной трубке. Наличие небольших уплотнительных колец как на предохранительном клапане, так и на крышке заливной горловины обеспечивает хорошую герметичность в обоих случаях.
Пробка уровня воды установлена ​​в центре одной из торцевых пластин. Это может быть простой болт в припаянной гайке, который не закручивается при заполнении бойлера, чтобы уровень воды не превышал отметки наполовину. Лучший вариант — просверлить болт на большую часть его длины, а затем просверлить под прямым углом резьбу частично вниз от вершины. Это позволяет постепенно откручивать болт, а когда вода просачивается, снова затягивать его. Таким образом можно проверить уровень воды под паром.
Простой способ создания предохранительного «клапана» заключается в простой замене короткого отрезка медной трубки от цилиндра к впускному отверстию резиновой трубкой.
Трубка для выпуска пара может быть припаяна непосредственно к котлу, и это окажется вполне функциональным, но перфекционисты среди вас могут захотеть использовать накидную гайку, чтобы при необходимости ее можно было снять позднее. Этого можно добиться, разрезав соединительный ниппель пополам. Затем его подпиливают и припаивают к котлу так, чтобы обрезанный конец соприкасался с котлом, а резьба была обращена вверх. Соответствующая олива и гайка завершают соединение. 1/8-дюймовые ниппели можно приобрести в инженерно-технических фирмах, и они достаточно длинные, чтобы их можно было разрезать пополам.

На выпускной паровой трубе используются накидная гайка, ниппель, оливка и гайка.

Подставка
Подставку для котла я сконструировал из четырех кусков мягкой стали толщиной 3 мм. Он может быть цельным и сложенным или сделанным из алюминия или латуни. Просверлите по три отверстия диаметром 15 мм в каждой из длинных сторон, чтобы воздух поступал к горелке. Я спаял детали вместе после резки по размеру.
Готовая подставка была отшлифована, отшлифована и покрыта грунтовкой, пригодной для пескоструйной обработки, а затем покрыта матовой черной высокотемпературной краской. Добавление двух проушин к основанию означает, что его можно прикрепить к деревянной основе. Две полоски латуни были подпилены по размеру, отполированы, просверлены и закреплены над котлом, чтобы удерживать его на месте, с помощью саморезов 6 размера. Готовая модель устанавливается на кусок дерева (я использовал обрезки вяза), который был отшлифован и покрыт воском. Если изделие предназначено в качестве подарка какому-нибудь счастливому молодому человеку, добавление маленькой латунной таблички с соответствующей надписью было бы хорошим жестом.

Паровая трубка
Я использовал медную трубку диаметром 1/8 дюйма, так как накидные гайки и фитинги можно легко приобрести у специалистов по инженерным поставкам. Их делать не нужно, так как уровень мастерства чрезвычайно высок и в конце концов «Зачем изобретать велосипед?» Медь легко обрабатывается при отжиге. Держите его плоскогубцами и нагрейте до тускло-красного цвета, а затем погрузите в холодную воду. Тогда он будет достаточно мягким, чтобы сгибаться так, как вы пожелаете. Когда вы будете сгибать его, произойдет упрочнение, поэтому вам, возможно, придется повторить процесс. Медные трубки лучше всего очищать стальной ватой, а затем полировать латунью. Латунные ниппельные соединители также можно было бы использовать на стенде двигателя, но я думаю, что это необязательно. Об этом будет рассказано в следующей части этой статьи. Старайтесь, чтобы все трубопроводы были вертикальными или горизонтальными по высоте, а все изменения угла выполнялись на виде в плане. Это значительно помогает придать вашей модели профессиональный имидж.

Уильям Лин из колледжа Рангитото… впечатляющая студенческая работа.

Горелка
В качестве топлива используется метиловый спирт, поэтому необходимо построить подходящую горелку. Это может быть сделано из меди или стали. Я использовал медь, так как она позволяет избежать проблемы ржавчины. Метиловый спирт не обязательно нуждается в фитиле, но эффективность использования топлива может быть значительно повышена с использованием фитилей. Материал для фитиля легко купить в кемпинговых магазинах и в большинстве хозяйственных магазинов. В зависимости от типа фитиля верхняя часть горелки может быть соответствующим образом изменена.

Дополнительные принадлежности
Хотя я не включил в свою модель никаких дополнений, я сделал некоторые из них, которые могут найти место в будущей модели. К ним относятся такие вещи, как масленки, краны, выключатели и свисток. Свистулька, пожалуй, самая простая и веселая.

Серебряный припой.

СТИПЕНДИЯ ДЖОНАТАНА
Маленькие паровые машины и начинающие инженеры, безусловно, идут рука об руку. Небольшой паровой двигатель пробудил интерес 15-летнего ученика школы Кристин Джонатана Файста, который демонстрирует все признаки стремления к выдающейся инженерной карьере. В 2007 году он успешно претендовал на получение школьной стипендии имени Бобби Стаффорда-Буша, чтобы купить токарный станок и фрезерный станок для поддержки своей работы в области технологий. Приз в размере 4000 долларов был учрежден семьей Стаффорд-Буш в память об их сыне, который увлекался технологиями в школе.
«Сейчас я хочу сделать двигатель Стирлинга», — говорит Джонатан, когда его комплект паровой машины от опытного производителя паровых двигателей Грэма Куэйла близится к завершению. Вскоре он планирует протестировать его с помощью сжатого воздуха. «Это только близкие кусочки, которые оказываются немного трудными».

Джонатан Файст… стипендия.

Строящийся паровой двигатель.

Зеленый паровой двигатель ®Домашняя страница

Ограниченная серия

Трехцилиндровый двигатель мощностью 10 л.с.  

[email protected]

Выступление Роберта Грина на конференции TED о замене энергосистемы.

Вот несколько причин рассматривать паровые двигатели как альтернативу

ветряных и солнечных систем. Диапазон мощности варьируется от долей л.с. до сотен

л.с.

Прерывистая энергия не является решением для прерывистой энергии. Паровые двигатели — это энергия по требованию.

 Для запросов электронная почта: [email protected]

Чертежи для этого 2-цилиндрового самодельного двигателя доступны для покупки ниже.

                                                                                                                         3 900 3 900

Вот несколько примеров различных двигателей:

Трехцилиндровый паровой двигатель

  Трехцилиндровый генератор с прямым приводом

Какой генератор используется в паровых машинах?

В отличие от двигателей внутреннего сгорания, которым для развития полной мощности требуются высокие обороты, паровые двигатели имеют полную мощность при стартовой скорости. Генераторы ветряных мельниц работают на низких оборотах (от 100 до 600 об/мин). Хотя паровые двигатели могут работать на высоких скоростях, для этого требуется больше пара, чем необходимо. Гораздо экономичнее запускать их медленно. Для производства электроэнергии используйте ту же электрическую систему, что и для ветряных мельниц.

Четырехцилиндровый двигатель мощностью 15 л.с. 

Генератор с прямым приводом и система Compete

Комплексные системы включают бойлер, рециркуляцию пара (замкнутый контур), горячую воду, дистиллятор воды, обогрев удаленных помещений и выработку электроэнергии.

Генератор: www.windbluepower.com

Привод Z Два цилиндра

 

 

Гибкий стержень, два цилиндра

Нажмите на видео ниже, чтобы увидеть пять различных двигателей в действии

Посмотрите видео ниже для солнечной паровой системы

Шестицилиндровый

  

Двигатель Z8  

См. страницу лицензий для видео

Приведите в действие лодку, генератор, воздушный насос, водяной насос, воздуходувку, дистиллятор воды, тепловой насос, кондиционер, модели самолетов, лодок и поездов или различные устройства с любым топливом, которое будет нагревать воду, включая солнечное и геотермальное. Отработанное тепло от двигателей или производственных процессов также может использоваться для производства пара для питания этого двигателя. Поскольку он очень легкий и компактный, его можно использовать в транспортных средствах для запуска насосов на отработанном тепле; экономия энергии и топлива. Этот мощный и тихий двигатель является прорывом в использовании альтернативных источников энергии. Благодаря революционно новым запатентованным средствам преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное движение

«Зеленый паровой двигатель » значительно упростил поршневой двигатель.

 

Чертежи для сборки двухцилиндрового парового двигателя, подобного приведенному ниже, доступны для покупки.

ПЛАНЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ДВИГАТЕЛЕЙ ОТ ТРЕХ-ШЕСТНАДЦАТИ ЦИЛИНДРОВ ДЛЯ ЛИЧНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕ ДОСТУПНЫ

Замедленная анимация, чтобы показать, как это работает. для демонстрации видео нажмите на ссылку ниже:

(примечание: насос перед маховиком для рециркуляции сконденсированного выхлопного пара)

Обычно отработанный пар конденсируется и закачивается обратно в котел для повышения эффективности. Небольшой насос на двигателе перекачивает конденсированную воду в котел для замкнутой системы.

Схемы «Сделай сам» для

этот 2-цилиндровый двигатель доступен ниже.

Самодельный двигатель в планах — 2-цилиндровая версия мощностью 10 л.с., состоящая в основном из готовых деталей

  Также доступны схемы котла для вышеуказанного котла.

Чертежи котла предназначены для безопасного водотрубного котла, который может использоваться на различных видах топлива, таких как газ, древесина, пеллеты или другое биотопливо. Котел в планах легко построить из доступных материалов. Планы включают питательный насос котла, который рециркулирует воду для эффективной и экономичной работы. Котел можно масштабировать для больших или малых двигателей.

Приобретите планы двигателей сейчас за 45 долларов США и планы котлов за 35 долларов США.

 

Схемы котлов Электронная почта

 

 

 

Выступление Роберта Грина на конференции TED о замене энергосистемы.

 

См. другие примеры двигателей ниже

Паровые двигатели

обладают такими преимуществами, как меньшее загрязнение окружающей среды, бесшумная работа, высокий крутящий момент на низких скоростях, отсутствие требований к трансмиссии, работа на различных видах топлива (многие из возобновляемых источников), длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы.

Добавляя к этому списку особых преимуществ, «Зеленый паровой двигатель»

» предлагает следующие уникальные функции:

Работает при очень низком давлении пара и малом объеме (обгонная муфта при 2 фунтах на кв. дюйм),

Недорогая сборка,

Почти нулевая потребность в смазке,

Может быть собран или разобран за считанные минуты,

Чрезвычайно легкий,

Несколько движущихся частей,

Минимальные требования к котлу,

Может работать в любом положении, как электродвигатель.

Очень маленький профиль для экономии места.

Может быть сконфигурирован в соответствии с желаемой мощностью в зависимости от требований к скорости.

	Используются современные материалы и методы, ранее не применявшиеся в паровой энергетике.
	Очень универсальный и элегантно простой.

Свойства запатентованного кривошипно-шатунного механизма (называемого «передача с гибким стержнем»), изобретенного Робертом Грином, дают этому двигателю преимущество, состоящее в том, что он устраняет типичный коленчатый вал и кулачок, которые требуют смазки и прецизионной обработки. Он также обеспечивает уникальную конфигурацию, благодаря которой цилиндры выровнены в том же направлении, что и главный вал. В результате получился компактный, легкий и тонкий двигатель, который чрезвычайно прост в изготовлении и сборке.

    Поршни и клапаны работают от короткого отрезка гибкого вала. Поскольку гибкий вал зафиксирован и не может вращаться, штоки поршня и шток толкателя клапана удерживаются на месте при возвратно-поступательном движении. Цилиндры плавающие, прикрепленные к поворотному шаровому фитингу у их основания. Большая часть конструкции и веса типичного парового двигателя была устранена.

    Уникальная особенность «Flex Rod Transmission» заключается в том, что она создает прерывистое движение, при котором движение клапана останавливается в открытом и закрытом положениях во время рабочего и выпускного тактов. Это дает продолжительные, полностью открытые фазы газораспределения. В дополнение поршни удерживаются неподвижно, в то время как клапан перемещается между фазами. Выходной вал продолжает вращаться, пока поршни остаются неподвижными. В результате эффективность резко возрастает. Общее трение двигателя снижено за счет небольшого количества легких движущихся частей и использования шарикоподшипников. Гибкий стержень почти не имеет трения, поскольку изгибание похоже на пружину, в которой энергия, необходимая для его изгиба, возвращается в равных количествах.

Этот двигатель может быть выполнен в различных конфигурациях и размерах. Например, размер поршня и длину хода можно изменить за пару минут. Один цилиндр может быть заменен цилиндром воздушного насоса для подачи воздуха или воды. Он может иметь один или несколько цилиндров без увеличения количества подшипников. Современные материалы и методы были применены к этой паровой машине для достижения новых результатов и доведения паровой энергии до современного уровня.

Двухцилиндровый генератор с прямым приводом

Двигатель, показанный ниже, специально разработан для работы с солнечными коллекторами или небольшим бойлером, включая бытовые скороварки. Он обеспечивает достаточную скорость, чтобы исключить ременные или зубчатые передачи, и работает при давлении пара от 10 до 50 фунтов на квадратный дюйм.

 Двигатель прекрасно помещается в трубу для компактных конструкций.

 

Как видно на фотографии ниже, эта комбинация двухцилиндрового двигателя и котла производит до 500 Вт при давлении пара менее 20 фунтов. Вода в котле поддерживается автоматически, а тепло от выхлопных газов рециркулируется обратно в котел. Дистиллированная вода и горячая вода производятся как побочный продукт. Котел представляет собой модифицированную скороварку с насосом самоподпитки. Он может работать на различных видах топлива. Он чрезвычайно экономичен в строительстве и эксплуатации. Он идеально подходит для выживших, удаленного питания, оказания помощи при стихийных бедствиях и в районах, недостаточно обслуживаемых сетью. Лицензии также доступны для производства.

 

< > Нажмите на ссылку ниже, чтобы посмотреть видео о двигателе.

Дистиллятор/нагреватель/генератор воды, работающий от небольшого двухцилиндрового парового двигателя

 Это устройство производит много галлонов дистиллированной воды в день, одновременно заряжая аккумуляторы, нагревая воду для бытовых нужд и обогрева помещения. Перегонка спирта и приготовление пищи являются дополнительными функциями этой системы. В нем используется обычная бытовая скороварка или небольшой водотрубный котел на медленно кипящем огне. Его замкнутая система рециркулирует тепло выхлопных газов и поддерживает уровень воды в котле для обеспечения высокой эффективности. Эта модель парового двигателя работает в системе при давлении пара от 2,5 до 30 фунтов на квадратный дюйм. Система масштабируется для более крупных требований. Лицензия доступна.

Внимание!

Только что опубликована новая электронная книга Роберта Грина

«Машины парового века» содержит описания и 100 прекрасных гравюр и рисунков промышленных машин и паровых двигателей конца 1800-х годов. Красиво детализированные гравюры имеют качество кадрирования и демонстрируют высшую точку технологии. Машины до OSHA раскрывают внутреннюю работу шестерен, маховиков и конструкции до того, как правила техники безопасности скроют их из виду. Эта книга также дает краткую историю эпохи пара, а также вклад и наследие, которые используются до сих пор. В последней главе рассказывается о возможном будущем технологий и их актуальности для будущих поколений паросиловых установок.

Загрузите его здесь: Steam Age Machines

 

Лицензии

защищены патентами на полезные технологии, патентом США № 6 647 813, поданным в 2001 г. (истек срок действия). Патент США № 8096787, поданный 08.09.2008. PCT/US2009/048038, патент Индии № 313376.

Для получения информации о получении лицензий на производство перейдите на страницу «Лицензии».

См. FAQ на странице «Лицензии»

В связи с недавним выходом на пенсию нынешнего владельца четыре патента, перечисленные выше, теперь доступны для покупки. Задайте вопрос, отправив электронное письмо или позвонив по телефону: 949 581 2529, электронная почта: mailto:[email protected]

См. страницу продуктов для приобретения патентов и технологий

  Для получения дополнительной информации о лицензировании или планах приобретения отправьте электронное письмо по адресу:mailto:[email protected]

 

Контактная информация:

Роберт Грин (949) 581 2529

 

подробное описание, чертежи Паровая машина нового поколения своими руками

За свою историю паровая машина имела множество вариаций воплощения в металле. Одним из таких воплощений стала роторная паровая машина инженера-механика Н.Н. Тверской. Эта паровая роторная машина (паровая машина) активно использовалась в различных областях техники и транспорта. В русской технической традиции 19го века такой роторный двигатель назывался роторной машиной. Двигатель отличался долговечностью, экономичностью и высоким крутящим моментом. Но с появлением паровых турбин об этом забыли. Ниже представлены архивные материалы, поднятые автором этого сайта. Материалы достаточно обширны, поэтому здесь представлена ​​пока лишь их часть.

Испытание прокруткой сжатым воздухом (3,5 атм) парового роторного двигателя.
Модель рассчитана на мощность 10 кВт при 1500 об/мин при давлении пара 28-30 атм.

В конце 19 века паровые машины — «роторные паровозы Н. Тверского» были забыты потому, что поршневые паровые машины оказались более простыми и технологичными в производстве (для отраслей промышленности того времени), а паровые турбины давали больше сила.
Но замечание относительно паровых турбин справедливо только в связи с их большой массой и размерами. Действительно, при мощности более 1,5-2 тыс. кВт многоцилиндровые паровые турбины превосходят роторно-паровые машины по всем параметрам, даже при высокой стоимости турбин. А в начале 20 века, когда силовые установки кораблей и силовые установки силовых агрегатов стали иметь мощность во многие десятки тысяч киловатт, то такие возможности могли дать только турбины.

НО — у паровых турбин есть еще один недостаток. При масштабировании их массогабаритных параметров в меньшую сторону рабочие характеристики паровых турбин резко ухудшаются. Значительно снижается удельная мощность, падает КПД, при этом сохраняется дороговизна изготовления и высокая скорость главного вала (необходимость редуктора). Вот почему — в области мощностей менее 1,5 тыс. кВт (1,5 МВт) эффективную по всем параметрам паровую турбину найти практически невозможно, даже за большие деньги…

Именно поэтому в этом диапазоне мощностей появилась целая куча экзотических и малоизвестных разработок. Но чаще они еще и дороги и неэффективны… Винтовые турбины, турбины Тесла, осевые турбины и т.д.
А вот о паровых «роторных машинах» — ротационных паровых машинах все почему-то забыли. А между тем — эти паровые машины в разы дешевле любых лопастных и винтовых механизмов (говорю это со знанием дела, как человек, который на свои деньги уже сделал не один десяток таких машин). В то же время паровые роторные машины Н. Тверского обладают мощным крутящим моментом с самых малых оборотов, имеют среднюю частоту вращения главного вала на полном ходу от 1000 до 3000 об/мин. Те. такие машины, хоть для электрогенератора, хоть для паровой машины (автомобиль-грузовик, тягач, тягач) — они не потребуют редуктора, муфты и т. паровая машина и др.
Итак — в виде роторной паровой машины — система «роторная машина Н. Тверского», имеем универсальную паровую машину, которая отлично выработает электроэнергию от твердотопливного котла в глухом лесничестве или таежном поселке, в поле мельнице или вырабатывают электроэнергию в котельной в сельском поселении или «прядутся» на отходах технологического тепла (горячего воздуха) на кирпичном или цементном заводе, в литейном цехе и т. д.
Все такие источники тепла имеют мощность менее 1 МВт, поэтому обычные турбины здесь малопригодны. А других машин для утилизации тепла путем преобразования давления полученного пара в работу общая техническая практика еще не знает. Так что это тепло никак не утилизируется — оно просто тупо и безвозвратно теряется.
Я уже создал «паровую роторную машину» для привода электрогенератора на 3,5 — 5 кВт (в зависимости от давления в паре), если все пойдет по плану, то скоро будет машина на 25 и 40 кВт. Как раз то, что нужно для обеспечения дешевой электроэнергией от твердотопливного котла или переработки тепловых отходов в сельскую усадьбу, небольшую ферму, вахтовый поселок и т.д. и т.п.
В принципе, роторные двигатели хорошо масштабируются вверх, поэтому путем установки много секций ротора на один вал, мощность таких машин легко увеличить, просто увеличив количество стандартных роторных модулей. То есть вполне возможно создание паровых роторных машин мощностью 80-160-240-320 и более кВт. ..

Но, помимо средних и относительно крупных паросиловых установок, на малых электростанциях будут востребованы паросиловые схемы с малыми паровыми роторными двигателями.
Например, одно из моих изобретений — «Походно-туристический электрогенератор на местном твердом топливе».
Ниже видео, где тестируется упрощенный прототип такого устройства.
А вот маленькая паровая машина уже бодро и энергично крутит свой электрогенератор и, используя древесину и другое ископаемое топливо, производит электричество.

Основным направлением хозяйственно-технического применения роторных паровых двигателей (роторных паровых машин) является получение дешевой электроэнергии из дешевых твердых топлив и горючих отходов. Те. малая энергетика — распределенная выработка электроэнергии на паровых роторных двигателях. Представьте себе, как роторно-паровой двигатель отлично впишется в работу пилорамы-лесопилки, где-нибудь на Русском Севере или в Сибири (Дальний Восток) где нет центрального электроснабжения, электроэнергию дорого дает дизель-генератор на привозном дизельном топливе издалека. Но сама лесопилка производит не менее полутонны щепы в сутки — опилок — горбыля, которые девать некуда…

Такие древесные отходы — прямая дорога в топку котла, котел вырабатывает пар высокого давления, пар приводит в действие роторную паровую машину и вращает электрогенератор.

Таким же образом можно сжигать миллионы тонн отходов сельского хозяйства и так далее, неограниченных по объему. А еще есть дешевый торф, дешевый энергетический уголь и так далее. Автор сайта подсчитал, что стоимость топлива при выработке электроэнергии посредством малой паросиловой установки (паровой машины) с паровой роторной машиной мощностью 500 кВт составит от 0,8 до 1,

2 рубля за киловатт.

Еще одним интересным применением роторной паровой машины является установка такой паровой машины на паровой автомобиль. Грузовик — тракторный паровой автомобиль с мощным крутящим моментом и дешевым твердым топливом — столь необходимый паровой двигатель в сельском и лесном хозяйстве. При применении современных технологий и материалов, а также использование «Органического цикла Ренкина» в термодинамическом цикле позволит довести эффективный КПД до 26-28% с использованием дешевого твердого топлива (или недорогого жидкого топлива, типа «печного мазута» или отработанное моторное масло). Те. грузовик — тягач с паровым двигателем

и роторной паровой машине мощностью около 100 кВт, будет потреблять около 25-28 кг энергетического угля на 100 км (стоимость 5-6 руб./кг) или около 40-45 кг древесной щепы ( цена которой на Севере бесплатная)…

Есть еще много интересных и перспективных областей применения роторной паровой машины, но размер этой страницы не позволяет подробно рассмотреть их все. В результате паровая машина до сих пор может занимать очень видное место во многих областях современной техники и во многих отраслях народного хозяйства.

ЗАПУСК ПАРОГЕНЕРАТОРА С ПАРОВОЙ ДВИГАТЕЛЕМ

Май -2018 После длительных экспериментов и прототипов был изготовлен небольшой котел высокого давления. Котел опрессован на 80 атм давления, поэтому рабочее давление 40-60 атм он будет держать без труда. Запущен в эксплуатацию опытный образец парового аксиально-поршневого двигателя моей конструкции. Отлично работает — смотрите видео. Через 12-14 минут после розжига на древесине готов дать пар высокого давления.

Сейчас начинаю подготовку к штучному производству таких установок — котел высокого давления, паровая машина (роторная или аксиально-поршневая), конденсатор. Блоки будут работать по замкнутому контуру с водопароконденсатным оборотом.

Спрос на такие генераторы очень высок, так как 60% территории России не имеют центрального электроснабжения и питаются от дизельной генерации. А цена на дизтопливо все время растет и уже достигла 41-42 рубля за литр. И даже там, где есть электричество, энергокомпании поднимают тарифы, а на подключение новых мощностей требуют большие деньги.

Паровые двигатели были установлены и приводили в движение большинство паровозов с начала 1800-х до 1950-х годов. Хочется отметить, что принцип работы этих двигателей всегда оставался неизменным, несмотря на изменение их конструкции и габаритов.

Анимированная иллюстрация показывает, как работает паровая машина.

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

Первая мера

Пар из котла поступает в паровую камеру, из которой поступает в верхнюю (переднюю) часть цилиндра через паровой кран-клапан (обозначен синим цветом). Давление, создаваемое паром, толкает поршень вниз к НМТ. При движении поршня от ВМТ к НМТ колесо совершает пол-оборота.

Выпуск

В самом конце движения поршня к НМТ паровой клапан смещается, выпуская оставшийся пар через выходное отверстие, расположенное под клапаном. Остаточный пар выходит, создавая звук, характерный для паровых двигателей.

Вторая мера

Одновременно смещением клапана остаточного пара открывается вход пара в нижнюю (заднюю) часть цилиндра. Давление, создаваемое паром в цилиндре, заставляет поршень двигаться к ВМТ. В это время колесо делает еще пол-оборота.

Выпуск

В конце движения поршня к ВМТ оставшийся пар выбрасывается через то же выпускное окно.

Цикл повторяется заново.

Паровой двигатель имеет так называемую мертвую точку в конце каждого такта, когда клапан переходит от такта расширения к выходу. По этой причине каждая паровая машина имеет два цилиндра, что позволяет запускать двигатель из любого положения.

Есть два направления современных паромных вагонов: автомобили-рекордсмены, предназначенные для скоростных гонок, и самодельные паромные энтузиасты.

Вдохновение (2009). Современный паровой автомобиль № 1, автомобиль-рекордсмен, разработанный шотландцем Гленном Боушером для того, чтобы побить рекорд скорости для паровых автомобилей, установленный на Stanley Steamer еще в 19 году.06. 26 августа 2009 года, 103 года спустя, Inspiration разогнался до 239 км/ч, став самым быстрым паровым автомобилем в истории.

Паровой кот Pellandini Mk 1 (1977). Попытка австралийца Питера Пелландина, владельца небольшой компании по производству легких спортивных автомобилей, представить практичный и удобный паровой автомобиль. Ему даже удалось «выбить» деньги на этот проект из руководства штата Южная Австралия.

Паровой автомобиль Pelland Mk II (1982 г.). Второй паровой автомобиль Питера Пелландина. На нем он пытался установить рекорд скорости для паровых машин. Но это не сработало. Хотя машина оказалась очень динамичной и разгонялась до сотни за 8 секунд. Позже Пелландин построил еще две версии автомобиля.

Keen Steamliner № 2 (1963 г.). В 1943 и 1963 годах инженер Чарльз Кин построил две самодельные паровые машины, известные соответственно как Keen Steamliner №1 и №2. О второй машине много писали в прессе и даже предлагали ее промышленное производство. Кин использовал кузов из стекловолокна от кит-кара Victress S4, но все шасси и двигатель он построил сам.

Steam Speed ​​America (2012). Рекордный паровой автомобиль, построенный группой энтузиастов для гонок Бонневиль в 2014 году. Универсал, правда, до сих пор там, после неудачных гонок (аварий) 2014 года, Steam Speed ​​America находится на тестовом уровне и больше не держит рекорд гонки.

Циклон (2012). Прямой конкурент предыдущей машины, даже названия команд очень похожи (эта называется Team Steam USA). Рекордный автомобиль был представлен в Орландо, но в полноценных гонках участия пока не принимал.

Барбер-Николс Стимин «Демон» (1977). В 1985 году этот автомобиль, в котором использовался кузов от кит-кара Aztec 7, пилот Боб Барбер разогнал до 234,33 км/ч. Рекорд официально не признавался FIA из-за нарушений в правилах гонок (Барбер провел обе гонки в одном направлении, тогда как правила требуют их проведения в противоположных направлениях, причем в течение часа). первый настоящий успех на пути к прорыву 1906 запись.

Chevelle SE-124 (1969). Преобразование классического Chevrolet Chevelle в паром по заказу Билла Беслера General Motors… GM исследовала тягу и экономичность паровых двигателей для дорожных транспортных средств.

Впервые инфа об этом двигателе появилась на сайтах научных новинок мира 15 лет назад. Классный внешний вид, но… А что, собственно, революционного? Принцип преобразования движения поршня во вращательное эквивалентен стандартному плунжерному двигателю, в котором несколько поршней вращают скошенный диск. А поворотный клапан, используемый для распределения пара, также широко применяется в пневматике, и конструктивно уступает классическому коробчатому клапану паровых машин. У этой герметичность уменьшается при износе, а у коробчатой ​​- нет.
Какие еще преимущества есть у этой системы? Кусок гибкого кабеля сдерживает реальную мощность этого привода на уровне десятков ватт, или долей грамма на метр, если брать по крутящему моменту.

Что касается моторов-«утилизаторов» остаточного тепла, остающегося в выхлопе, охлаждающей жидкости и других «отходах» более мощных тепловых двигателей, то «Стирлинг» вне конкуренции. С. к. способны работать при перепадах температуры менее 100 градусов.
Ну и заявка на инновационную компактность тоже под вопросом. Паровая машина классической схемы и равного рабочего объема будет иметь примерно такие же размеры, как и машина Грина.

Есть очень интересные паровые машины, которые можно устанавливать на автомобили и они имеют высокий КПД… Эти паровые машины развивают очень большую мощность двигателя на дешевом топливе: торф, уголь, древесные гранулы. Такой паровой двигатель можно установить на автомобиль — и у вас будет свой паровой автомобиль на дровах. И вы можете получить дешевую электроэнергию.

В последние годы появилось новое направление в модельном бизнесе. Его идеологом был аниматор Йи-Вэй Хуан, которому явно понравилась идея оживления мультяшных персонажей без помощи компьютерной графики. Вся изюминка заключается в том, что в своих «игрушках» он использует не аккумуляторные батарейки, а миниатюрные паровые двигатели, которые делает своими руками. Свое вдохновение И-Вэй черпает из направления научной фантастики под названием «стимпанк», или «стимпанк». «Стимпанк» — это альтернатива «киберпанку», для которой была характерна тотальная компьютеризация, развившаяся в начале диабетики.

В свою очередь, стимпанк основан на истории викторианской Англии с ее огромными громыхающими и гудящими машинами, копотью и мощью. Мотивы стимпанка появляются в самых разных произведениях современного искусства и то, что они пришли к моделированию, неудивительно. Теперь герои мультфильмов обретут новую жизнь, пусть и в игрушечных масштабах. Первую «игрушку» И-Вэй собрал в 2005 году. С тех пор своими руками он собирает в среднем один механизм в месяц. Большая часть этого времени уходит на придание элегантности моделям, оснащенным объемными баками и паровыми котлами. Вот тут-то и пригодился его анимационный талант.

Очередным подтверждением чему стали несколько призовых мест на фестивале «RoboGames-2006». Каким бы кощунством это не казалось для русской души, детища И-Вея работают на спирту. И хотя это не единственный вариант, именно такое топливо он считает оптимальным для своих роботов. В зависимости от модели время их работы составляет от пяти минут до получаса.

Однако полностью от аккумуляторов он еще не отказался, хотя их энергия расходуется исключительно на организацию системы радиоуправления. Но вряд ли его игрушки скоро появятся на прилавках магазинов, ведь их содержание предполагает особые требования к технике безопасности, которые должны быть адекватны механизмам, работающим на спирту и под достаточно высоким давлением.

Эффективность паровой машины

Дрова — прошлый век… Внутренне эта ветка находится в разделе моделирования, и обсуждаются уникальные конструкции для реального использования. Мне кажется, паромная машина на этом принципе очень интересна. На даче, например, ставится УАЗ-буханка, внутри у него термоизолированный бак с паром на 250 градусов, на крыше трубы под стеклом, соединенные с этим баком, прогреваются солнцем. В течение недели он просто стоит на солнце, в выходные приехал и можно проехать 10 километров. Как вы думаете, насколько сравним вариант с солнечными панелями+аккумулятор?

Основанная в 1890 году в Гамбурге как судостроительная компания Spilling всегда строила свой бизнес на инновационной основе и в настоящее время является мировым брендом по производству и поставке модульных агрегатов единичной мощностью от 100 до 5000 кВт для эффективного использования в децентрализованные системы электроснабжения. Самая уникальная продукция этой компании – паровые двигатели.

Проливающиеся паровые двигатели — единственные в мире!

Паровая машина сочетает в себе преимущества термодинамических характеристик поршневой паровой машины с конструктивными особенностями современных дизелей. Его уникальная конструкция обеспечивает высокую надежность при использовании в качестве привода электрогенератора также с переменной электрической нагрузкой и изменение расхода пара.

Преимуществом данного источника энергии для малогабаритных локальных энергосистем по сравнению с вариантом с паровой турбиной является простота эксплуатации и дешевизна паровой машины. Это делает его идеальным для использования в малых и средних паровых котельных, в том числе:

• Электростанции, вырабатывающие электроэнергию на биотопливе, мощностью от 2 МВт в пересчете на топливо
• Установки для использования отработанного пара с расходом 2,5 т/ч
• Установки для сжигания отходов.

Паровая машина Spilling идеальна в сочетании с котлами насыщенного пара, а также с парогенераторами среднего давления. При этом модульная конструкция поршневого двигателя обеспечивает гибкость при модернизации котельной под широкий спектр требований заказчика.

Это особенно важно при реконструкции паровых котельных с целью повышения ее эффективности и выработки собственной электроэнергии.

В электростанции малой и средней мощности, которые очень часто называют мини-ТЭЦ, ПРОЛИВ в качестве двигателя для привода электрогенератора или технологического оборудования по сравнению с паровой турбиной при сопоставимых мощности и параметрах пара характеризуется следующими положительными качества:

• широкий динамический диапазон регулирования мощности;
• практическая нечувствительность к качеству пара;
• возможность прямого привода электрогенератора или технологического оборудования без промежуточной механической передачи;
• высокая эксплуатационная надежность и необходимость наличия минимально необходимой технической инфраструктуры для обслуживания;
• система смазки, исключающая попадание масла в пар.

Паровая машина «ПРОЛИВ» поставляется с генератором в виде готового к работе агрегата, включающего в себя щит автоматического управления с программной логикой и пульт оператора.

Технические данные парового двигателя

British Steam Car Challenge — это команда увлеченных гонщиков, энтузиастов и любителей, которая годами создавала Inspiration, чтобы побить рекорд скорости для паровых автомобилей. Рекорд скорости для паровых машин держится с 1906 года. Тогда в США гонщик Фред Марриотт достиг скорости 205,44 километра в час на паровой машине, построенной братьями Стэнли.

Теперь рекорд может быть побит, поскольку автомобиль проходит последнюю программу динамических испытаний, запланированную на конец марта 2009 года., на территории Министерства обороны недалеко от Чичестера, Западный Суссекс. Это будет последнее испытание транспортного средства в Великобритании перед транспортировкой в ​​США, чтобы установить мировой рекорд скорости для наземного транспортного средства с паровым двигателем.

В свое время перед главным конструктором коллектива Глинном Боушером стояла непростая задача, ведь для получения от паровой машины большой мощности установка мала и легка. Планировалось, что паровая установка Bowcher будет развивать мощность на валу до 300 лошадиных сил при частоте вращения турбины 12 тысяч в минуту, а также впишется в узкий и низкий кузов Inspiration. Его длина, кстати, составляет 5,25 метра; ширина – 1,7 метра; высота — 1,1 метра.

Топливо — сжиженный пропан. Четыре парогенератора расположены за спиной водителя. Каждый парогенератор имеет 28 тонких горизонтальных труб из жаропрочной нержавеющей стали. Именно они занимают внутри вагона основной объем, и снабжают паровую машину примерно 10 килограммами пара в минуту. Давление и температура пара составляют около 40 атмосфер и более 380 градусов Цельсия. Каждый парогенератор может управляться отдельно, что повышает надежность системы. Пар направляется через четыре сопла на двухступенчатую паровую турбину, которая через редуктор приводит во вращение задние колеса вагонов. Диаметр турбины составляет 33 сантиметра.

Инженеры рассчитывают, что автомобиль сможет разогнаться до 320 километров в час, но если учесть низкий коэффициент обтекаемости кузова — всего 0,2, то скорость может быть и выше.

Основным и очень ценным преимуществом паровых машин на сегодняшний день является низкое содержание углекислого газа и оксидов азота в выхлопе паровых машин, особенно если они используют газ типа Вдох.

Британские энтузиасты надеются, что смогут не только побить рекорд скорости для паровых машин, но и привлечь внимание общественности к экологичности паровых машин.

Источники: steampunker.ru, diy.infcat.ru, www.chipmaker.ru, www.hansaenergo.ru, techvesti.ru

Нерассказанные секреты

Масоны, кто они?

Кто продал Аляску?

Бог Кецалькоатль — пернатый змей. Храм Кетцалькоатля

7 чудес света современного мира

Пожалуй, нет такого человека, который никогда не слышал о египетских пирамидах, Колоссе Родосском, Висячих садах Вавилона или Храме Артемиды в. ..

Правительственное метро в Москве

Голландский архитектор Ренье де Грааф предложил рассекретить якобы существующую ветку государственного Метро-2. По замыслу архитектора, так как эта линия не соединена…

Тайна дельфина. Программа Галилео

Представьте себе удивление ученых, когда чувствительные радиодетекторы космической станции уловили движение подо льдом спутника Юпитера. При этом звуковые устройства…

Промышленный термоядерный реактор

Скромная канадская компания General Fusion начала строительство первого в мире коммерческого термоядерного реактора, который планируется испытать в …

Человеческие гормоны

Понятие «гормоны» теперь стало объектом пристального внимания исследователей. Постоянные новости о значении одного из них в…

Святой Грааль

Святой Грааль — загадочный христианский артефакт, найденный и потерянный. Слова «Святой Грааль» часто употребляются в переносном смысле как обозначение каких-либо. ..

Ракетный комплекс «Авангард» — технические характеристики и возможности

Новейший российский ракетный комплекс «Авангард» запущен в серийное производство, начат…

Народные приметы о жемчуге

Прежде всего, жемчуг – это невероятно красивый камень, который …

Как сделать мореный дуб в домашних условиях

Мореный дуб — отличный строительный материал. Его необычный цвет очень…

Хвост у человека

Забавно, но у человека есть хвост. До определенного периода… Известно…

Почему не реализуется квантовый двигатель Леонова

В прессе периодически появляются заметки о неизвестной разработке брянского ученого…

Ядерная крылатая ракета «Буревестник» — характеристики и перспективы

В сознании большинства людей в возрасте смартфонов, паровые машины — это что-то архаичное, вызывающее улыбку. Насыщенные страницы истории автомобилестроения были очень яркими и без них трудно представить. современный транспорт вообще. Как ни старались скептики от законотворчества, а также нефтяные лоббисты разных стран ограничивать разработку автомобиля на пару, им это удавалось лишь на время. Ведь паровая машина похожа на Сфинкса. Идея автомобиля на пару (т. е. на двигателе внешнего сгорания) актуальна и по сей день.

В сознании большинства людей в эпоху смартфонов паровые машины — это нечто архаичное, вызывающее улыбку.

Так в 1865 году в Англии был введен запрет на движение скоростных самоходных экипажей на паровом приводе. Им запрещалось двигаться быстрее 3 км/ч в городе и не выпускать клубы пара, чтобы не пугать лошадей, запряженных в обычные экипажи. Самый серьезный и ощутимый удар по паровым машинам был нанесен уже в 1933 году законом о налоге на большегрузные автомобили. Это было только в 1934 года, когда были снижены пошлины на ввоз нефтепродуктов, что на горизонте замаячила победа бензиновых и дизельных двигателей над паровыми двигателями.

Только в Англии могли позволить себе так изысканно и хладнокровно издеваться над прогрессом. В США, Франции, Италии среда изобретателей-энтузиастов буквально кипела идеями, и паровая машина приобрела новые формы и характеристики. Хотя англичане-изобретатели внесли значительный вклад в развитие паровых машин, законы и предубеждения властей не позволяли им в полной мере участвовать в битве с двигателем внутреннего сгорания. Но обо всем по порядку.

Доисторический справочник

История развития паровой машины неразрывно связана с историей возникновения и совершенствования паровой машины. Когда в I веке н.э. Н.С. Герон из Александрии предложил свою идею заставить пар вращать металлический шар, и его идея была воспринята как не более чем забава. То ли другие идеи больше волновали изобретателей, то первым, кто поставил паровой котел на колеса, был монах Фердинанд Вербст. В 1672 г. к его «игрушке» тоже относились как к забаве. Но следующие сорок лет не прошли даром для истории паровой машины.

Самоходный экипажный проект Исаака Ньютона (1680 г.), пожарный аппарат механика Томаса Севери (1698 г. ) и атмосферная установка Томаса Ньюкомена (1712 г.) продемонстрировали огромные возможности использования пара для выполнения механической работы… Сначала паровые машины откачивали воду из шахт и поднимали грузы, но к середине 18 века на предприятиях Англии насчитывалось уже несколько сотен таких паровых установок.

Что такое паровая машина? Как пар может двигать колеса? Принцип работы паровой машины прост. Вода нагревается в закрытом баке до пара. Пар выбрасывается по патрубкам в закрытый цилиндр и выдавливает поршень. Это поступательное движение передается на вал маховика через промежуточный шатун.

Данная принципиальная схема работы парового котла на практике имела существенные недостатки.

Первая порция пара вырвалась клубами, и остывший поршень под собственной тяжестью опустился для следующего такта. Эта принципиальная схема работы парового котла на практике имела существенные недостатки. Отсутствие системы регулирования давления пара часто приводило к взрыву котла. Приведение котла в рабочее состояние потребовало много времени и топлива. Постоянные дозаправки и гигантские размеры паровой установки только увеличивали список ее недостатков.

Новая машина была предложена Джеймсом Уаттом в 1765 году. Он направлял выдавливаемый поршнем пар в дополнительную конденсационную камеру и избавлял от необходимости постоянно доливать воду в котел. Наконец, в 1784 году он решил задачу, как перераспределить движение пара так, чтобы он толкал поршень в обе стороны. Благодаря созданной им катушке паровая машина могла работать без перерывов между циклами. Этот принцип тепловой машины двойного действия лег в основу большинства паровых технологий.

Над созданием паровых машин работало много умных людей. Ведь это простой и дешевый способ получить энергию практически из ничего.

Краткий экскурс в историю паровых машин

Однако, как бы ни были велики успехи англичан в этой области, первым поставил паровую машину на колеса француз Николя Жозеф Куньо.

Первый паровой автомобиль Кьюнхо

Его автомобиль появился на дорогах в 1765 году. Скорость инвалидной коляски была рекордной 9.5 км/ч. В нем изобретатель предусмотрел четыре сиденья для пассажиров, которые можно было катить с ветерком со средней скоростью 3,5 км/ч. Этого успеха изобретателю было мало.

Необходимость остановки для дозаправки водой и разжигания нового костра через каждый километр пути не являлась существенным минусом, а лишь уровень технологий того времени.

Он решил изобрести тягач для пушек. Так родилась трехколесная телега с массивным котлом впереди. Необходимость останавливаться для дозаправки водой и разжигания нового костра через каждый километр пути была не существенным недостатком, а лишь уровнем техники того времени.

Следующая модель Cugno, модель 1770, весила около полутора тонн. Новая тележка могла перевозить около двух тонн груза со скоростью 7 км/ч.

Маэстро Куньо больше волновала идея создания паровой машины высокого давления. Его даже не смутил тот факт, что котел может взорваться. Именно Куюнхо придумал разместить топку под котлом и носить с собой «огонь». Кроме того, его «тележку» по праву можно назвать первым грузовиком. Отставка патрона и череда оборотов не позволили мастеру развить модель в полноценный грузовик.

Самоучка Оливер Эванс и его амфибия

Идея создания паровых двигателей имела вселенские масштабы. В штатах Северной Америки изобретатель Оливер Эванс создал около пятидесяти паровых установок на базе машины Уатта. Стремясь уменьшить размер завода Джеймса Уатта, он разработал паровые двигатели для мукомольных заводов. Однако всемирную известность Оливер Эванс получил благодаря своей паровой машине-амфибии. В 1789 году его первая машина в США успешно прошла наземные и водные испытания.

На свою амфибию, которую можно назвать прообразом вездеходов, Эванс установил машину с давлением пара в десять атмосфер!

Девятиметровая лодка-автомобиль весила около 15 тонн. Паровая машина приводила в движение задние колеса и гребной винт. Между прочим, Оливер Эванс также был сторонником паровой машины высокого давления. На свою амфибию, которую можно назвать прообразом вездеходов, Эванс установил машину с давлением пара в десять атмосфер!

Если бы изобретатели 18-19 веков имели под рукой технологии 21 века, представляете сколько технологий они бы придумали!? А какая техника!

XX век и 204 км/ч на паровой машине Stanley

Да! XVIII век дал мощный толчок развитию парового транспорта. Многочисленные и разнообразные конструкции самоходных паровых экипажей все больше стали разбавлять гужевой транспорт на дорогах Европы и Америки. К началу 20 века паровые машины получили широкое распространение и стали привычным символом своего времени. Так же как и фотография.

XVIII век дал мощный толчок развитию парового транспорта

Именно свою фотокомпанию продали братья Стенли, когда в 1897 году решили серьезно заняться производством паровых автомобилей в США. Они хорошо продавали паромные вагоны. Но этого им было недостаточно для удовлетворения своих честолюбивых планов. В конце концов, они были всего лишь одним из многих одинаковых автопроизводителей. Так было до тех пор, пока не сконструировали свою «ракету».

Именно свою фотокомпанию братья Стэнли продали, когда в 1897 году решили серьезно заняться производством паровых автомобилей в Соединенных Штатах.

Наверняка автомобили Stanley имели славу надежных автомобилей. Паровой агрегат располагался сзади, а котел обогревался бензиновыми или керосиновыми горелками. Маховик парового двухцилиндрового двигателя двустороннего действия с вращением на заднюю ось посредством цепной передачи. У Stanley Steamer не было случаев взрыва котлов. Но им нужен был всплеск.

Конечно, автомобили Stanley имели репутацию надежных автомобилей.

Своей «ракетой» они произвели фурор на весь мир. 205,4 км/ч в 1906 году! Так быстро еще никто не ездил! Автомобиль с двигателем внутреннего сгорания побил этот рекорд лишь спустя 5 лет. Фанерные паровые «Ракеты» Стэнли создавали гоночные автомобили на долгие годы вперед. Но после 1917 года Stanley Steamer все больше и больше испытывал конкуренцию со стороны дешевого Ford T и ушел в отставку.

Уникальные паромы братьев Добл

Эта знаменитая семья сумела оказать достойное сопротивление бензиновым двигателям вплоть до начала 30-х годов ХХ века. Они не строили рекордные автомобили. Братья искренне любили свои паромные вагоны. Иначе как еще объяснить изобретенный ими сотовый радиатор и кнопку зажигания? Их модели не были похожи на маленькие паровозы.

Братья Эбнер и Джон произвели революцию в паровом транспорте.

Братья Эбнер и Джон произвели революцию в паровых перевозках. Чтобы тронуться с места, его машину не нужно было прогревать 10-20 минут. Кнопка зажигания перекачивала керосин из карбюратора в камеру сгорания. Он попал туда после прикуривания свечой накаливания. Вода нагревалась за считанные секунды, а через полторы минуты пар создавал необходимое давление и можно было идти.

Выхлопной пар направлялся в радиатор для конденсации и подготовки к последующим циклам. Поэтому для спокойного пробега в 2000 км автомобилям Доблова требовалось всего девяносто литров воды в системе и несколько литров керосина. Такую экономию никто не мог предложить! Возможно, именно на автосалоне в Детройте в 1917 году Стенли познакомился с моделью братьев Добл и начал сворачивать их производство.

Модель Е стала самым роскошным автомобилем второй половины 20-х годов и самой последней версией паромного вагона Доблова. Кожаный салон, полированные элементы из дерева и кости слона приводили в восторг состоятельных владельцев салона автомобиля. В такой кабине можно было наслаждаться бегом на скорости до 160 км/ч. Всего 25 секунд отделяли момент воспламенения от момента старта. Еще 10 секунд потребовалось автомобилю массой 1,2 тонны, чтобы разогнаться до 120 км/ч!

Все эти скоростные качества были воплощены в четырехцилиндровом двигателе. Два поршня выталкивались паром высокого давления 140 атмосфер, а два других направляли охлажденный пар низкого давления в сотовый конденсатор-радиатор. Но в первой половине 30-х годов этих красавцев-братьев Добл уже не выпускали.

Паровозы

Однако не стоит забывать, что паровая тяга быстро развивалась на грузовом транспорте… Это в городах у снобов аллергия на паровые машины. Но товар должен быть доставлен в любую погоду и не только по городу. А междугородние автобусы и военная техника? Там на малолитражках не отделаешься.

Грузовой транспорт имеет одно существенное преимущество перед легковым транспортом — его габариты.

Грузовой транспорт имеет одно существенное преимущество перед легковым транспортом — его габариты. Именно они позволяют размещать мощные силовые установки в любом месте автомобиля. Более того, это только повысит грузоподъемность и проходимость. А на то, как будет выглядеть грузовик, не всегда обращают внимание.

Среди паровозов хотелось бы выделить английский Sentinel и советский НАМИ. Конечно, было и много других, например Фоден, Фаулер, Йоркшир. Но именно Sentinel и НАМИ оказались самыми живучими и выпускались до конца 50-х годов прошлого века. Они могли работать на любом твердом топливе – угле, дровах, торфе. «Всеядность» этих грузовиков отличала их от влияния цен на нефтепродукты, а также позволяла использовать их в труднодоступных местах.

Трудоголик Страж с английским акцентом

Эти два грузовика отличаются не только страной производства. Отличались и принципы устройства парогенераторов. Для сантинелей характерно верхнее и нижнее расположение паровых машин относительно котла. В верхнем положении парогенератор подавал горячий пар непосредственно в машинное отделение, которое сообщалось с мостами системой карданных валов. При нижнем расположении паровой машины, то есть на шасси, котел нагревался вода и пар подавались в двигатель по трубам, что гарантировало температурные потери.

Сантинели отличаются верхним и нижним расположением паровых машин относительно котла.

Характерным для обоих типов было наличие цепной передачи от маховика паровой машины к карданным шарнирам. Это позволило конструкторам унифицировать производство Сантинелей в зависимости от заказчика. Для жарких стран, таких как Индия, выпускались паровые машины с нижним, раздельным расположением котла и двигателя. Для стран с холодными зимами — с верхним, комбинированным типом.

Для жарких стран, таких как Индия, выпускались паровые машины с нижним, раздельным расположением котла и двигателя.

В этих грузовиках использовались многие проверенные технологии. Золотники и клапаны распределения пара, двигатели одинарного и двойного действия, высокого или низкого давления, с редуктором или без него. Однако это не продлило жизнь английским паровозам. Хотя они выпускались до конца 50-х годов XX века и даже служили на военной службе до и во время Великой Отечественной войны, они все же были громоздкими и чем-то напоминали паровозы. А так как заинтересованных в их радикальной модернизации лиц не нашлось, их судьба была предрешена.

Хотя они выпускались до конца 50-х годов XX века и даже служили на военной службе до и во время Великой Отечественной войны, они все же были громоздкими и чем-то напоминали паровозы.

Кому что, а нам — США

Чтобы поднять истерзанную войной экономику Советского Союза, нужно было найти способ не тратить ресурсы нефти, хотя бы в труднодоступных местах — на севере стране и в Сибири. Советским инженерам была предоставлена ​​возможность изучить конструкцию Сантинеля с верхнеклапанной четырехцилиндровой паровой машиной прямого действия и разработать свой «ответ Чемберлену».

В 1930-е годы российские институты и конструкторские бюро предпринимали неоднократные попытки создать альтернативный грузовик для лесной промышленности.

В 1930-е годы российские институты и конструкторские бюро предпринимали неоднократные попытки создать альтернативный грузовик для лесной промышленности. Но каждый раз дело останавливалось на стадии испытаний. Используя собственный опыт и возможность изучения трофейных паромных машин, инженерам удалось убедить руководство страны в необходимости такой паровой машины. При этом бензин был в 24 раза дороже угля. А уж о стоимости дров в тайге и упоминать не надо.

Группа конструкторов под руководством Ю.А. Шебалин максимально упростил паровой агрегат в целом. Они объединили четырехцилиндровый двигатель и котел в один агрегат и разместили его между кузовом и кабиной. Этот агрегат устанавливался на шасси серийного ЯАЗ (МАЗ)-200. Работа пара и его конденсация совмещались в замкнутом цикле. Подача древесных слитков из бункера осуществлялась автоматически.

Так родился НАМИ-012, а точнее на лесных дорогах. Очевидно, принцип бункерной подачи твердого топлива и расположение паровой машины на тележке были заимствованы из практики газогенераторных установок.

Судьба хозяина леса — НАМИ-012

Отечественные паровые характеристики бортового автомобиля и лесовоза НАМИ-012 были такими

• Грузоподъемность — 6 тонн
• Скорость — 45 км/ч
• Пробег без дозаправки 80 км, если бы удалось возобновить подачу воды, то 150 км
• Крутящий момент на малых скоростях – 240 кгм, что почти в 5 раз превышало показатели базового ЯАЗ-200
• Котел с естественной циркуляцией создавал давление 25 атмосфер и доводил пар до температуры 420°С
• Пополнить запасы воды можно было прямо из резервуара через эжекторы
• Цельнометаллическая кабина не имела капота и выдвигалась вперед
• Скорость регулировалась объемом пара в двигателе с помощью рычага подачи/отсечки. С его помощью баллоны наполнялись на 25/40/75%.
• Одна передача заднего хода и три педали управления.

Серьезными недостатками паровоза были расход 400 кг дров на 100 км пути и необходимость избавления от воды в котле в морозные условия.

Серьезными недостатками паровоза были расход 400 кг дров на 100 км пути и необходимость избавления от воды в котле в морозные условия. Но главный недостаток, который присутствовал у первого образца – плохая проходимость в ненагруженном состоянии. Потом выяснилось, что передний мост перегружен кабиной и паровым агрегатом, по сравнению с задним. С этой задачей справились, установив на полноприводный ЯАЗ-214 модернизированную паровую силовую установку. Теперь мощность лесовоза НАМИ-018 увеличена до 125 лошадиных сил.

Но, не успев распространиться по стране, парогенераторы все были утилизированы во второй половине 50-х годов прошлого века.

Но, не успев распространиться по стране, парогенераторы все были утилизированы во второй половине 50-х годов прошлого века. Однако вместе с газогенераторами. Потому что стоимость переделки автомобилей, экономический эффект и удобство использования были трудоемкими и сомнительными, по сравнению с бензиновыми и дизельными грузовиками… Тем более, что к этому времени в Советском Союзе уже налаживалась добыча нефти.

Быстрый и доступный современный паровой автомобиль

Не думайте, что идея парового автомобиля забыта навсегда. Сейчас наблюдается значительный рост интереса к двигателям, альтернативным ДВС на бензине и дизельном топливе. Мировые запасы нефти не безграничны. Да и стоимость нефтепродуктов постоянно растет. Конструкторы так старались усовершенствовать двигатель внутреннего сгорания, что их идеи почти достигли своего предела.

Электромобили, водородные автомобили, газогенераторы и паровые машины снова стали горячими темами. Здравствуй, забыл 19век!

Сейчас наблюдается значительный рост интереса к двигателям, альтернативным ДВС на бензине и дизельном топливе.

Британский инженер (опять же Англия!) продемонстрировал новые возможности паровой машины. Он создал свой Inspuration не только для того, чтобы продемонстрировать актуальность паровых автомобилей. Его детище создано для рекордов. 274 км/ч – именно такую ​​скорость разгоняют двенадцать котлов, установленных на автомобиле длиной 7,6 метра. Всего 40 литров воды достаточно, чтобы сжиженный газ буквально за мгновение довел температуру пара до 400°С. Только подумайте, истории понадобилось 103 года, чтобы побить рекорд скорости паровой машины, установленный Rocket!

В современном парогенераторе можно использовать уголь в виде порошка или другое дешевое топливо, например, мазут, сжиженный газ. Именно поэтому паровые машины всегда были и будут популярны.

Но чтобы наступило экологически чистое будущее, снова необходимо преодолеть сопротивление нефтяных лоббистов.

Паровозик для детей «Дискавери» | Официальный сайт компании Toys «R» Us в Гонконге

1. Все категории

2. Как дела

3. Эксклюзивный

эксклюзивный

0,0 (0)

возраст:
8+

лет

$449. 00

Доставка

кликни и собери

Изменить магазин

выбрать магазин

Количество

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

1920

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

4950

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

7980

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

272

273

274

275

276

277

278

279280

281

282

283

284

285

286

287

288

289

290

291

292

293

294

295

296

297

298

299

300

301

302

303

304

305

306

307

308

309310

311

312

313

314

315

316

317

318

319

320

321

322

323

324

325

326

327

328

329

330

331

332

333

334

335

336

337

338

339340

341

342

343

344

345

346

347

348

349

350

351

352

353

354

355

356

357

358

359

360

361

362

363

364

365

366

367

368

369370

371

372

373

374

375

376

377

378

379

380

381

382

383

384

385

386

387

388

389

390

391

392

393

394

395

396

397

398

399

400

401

402

403

404

405

406

407

408

409

410

411

412

413

414

415

416

417

418

419420

421

422

423

424

425

426

427

428

429

430

431

432

433

434

435

436

437

438

439

440

441

442

443

444

445

446

447

448

449450

451

452

453

454

455

456

457

458

459

460

461

462

463

464

465

466

467

468

469

470

471

472

473

474

475

476

477

478

479480

481

482

483

484

485

486

487

488

489

490

491

492

493

494

495

496

497

498

499

500

501

502

503

504

505

506

507

508

509510

511

512

513

514

515

516

517

518

519

520

521

522

523

524

525

526

527

528

529

530

531

532

533

534

535

536

537

538

539540

541

542

543

544

545

546

547

548

549

550

551

552

553

554

555

556

557

558

559

560

561

562

563

564

565

566

567

568

569570

571

572

573

574

575

576

577

578

579

580

581

582

583

584

585

586

587

588

589

590

591

592

593

594

595

596

597

598

599

600

601

602

603

604

605

606

607

608

609

610

611

612

613

614

615

616

617

618

619620

621

622

623

624

625

626

627

628

629

630

631

632

633

634

635

636

637

638

639

640

641

642

643

644

645

646

647

648

649650

651

652

653

654

655

656

657

658

659

660

661

662

663

664

665

666

667

668

669

670

671

672

673

674

675

676

677

678

679680

681

682

683

684

685

686

687

688

689

690

691

692

693

694

695

696

697

698

699

700

701

702

703

704

705

706

707

708

709710

711

712

713

714

715

716

717

718

719

720

721

722

723

724

725

726

727

728

729

730

731

732

733

734

735

736

737

738

739740

741

742

743

744

745

746

747

748

749

750

751

752

753

754

755

756

757

758

759

760

761

762

763

764

765

766

767

768

769770

771

772

773

774

775

776

777

778

779

780

781

782

783

784

785

786

787

788

789

790

791

792

793

794

795

796

797

798

799

800

801

802

803

804

805

806

807

808

809

810

811

812

813

814

815

816

817

818

819820

821

822

823

824

825

826

827

828

829

830

831

832

833

834

835

836

837

838

839

840

841

842

843

844

845

846

847

848

849850

851

852

853

854

855

856

857

858

859

860

861

862

863

864

865

866

867

868

869

870

871

872

873

874

875

876

877

878

879880

881

882

883

884

885

886

887

888

889

890

891

892

893

894

895

896

897

898

899

900

901

902

903

904

905

906

907

908

909

910

911

912

913

914

915

916

917

918

919

920

921

922

923

924

925

926

927

928

929

930

931

932

933

934

935

936

937

938

939

940

941

942

943

944

945

946

947

948

949

950

951

952

953

954

955

956

957

958

959

960

961

962

963

964

965

966

967

968

969

970

971

972

973

974

975

976

977

978

979

980

981

982

983

984

985

986

987

988

989

990

991

992

993

994

995

996

997

998

999

1000

Паровой двигатель Discovery Mindblown Kids Diy

Собери свой собственный паровоз! Дети могут сами построить уникальный паровоз. Для них это прекрасная возможность узнать о локомотивостроении.

Товар № 18298

• Служба доставки доступна только на остров Гонконг, Коулун, Новые территории и определенные отдаленные районы острова (например, Тунг Чунг, Дискавери Бэй и Ма Ван). Зоны ограниченного доступа, другие отдаленные острова, не внесенные в список, и районы, требующие разрешения на въезд для транспортных средств (например, пирс Вонг Шек в Сай Кунге), исключаются.
• Заказы на сумму свыше $349 (после скидки) могут воспользоваться нашей бесплатной службой доставки .
• Дополнительная плата за доставку будет применяться к заказам на сумму менее 349 долларов США в зависимости от стоимости заказа.
• Заказы будут доставлены в течение 7 рабочих дней после подтверждения заказа при нормальных обстоятельствах.

Для получения дополнительной информации посетите наш Справочный центр.