ruslan.com.ru


Самодельный стирлинги

Двигатель Стирлинга является уникальной машиной, преобразующий тепловую энергию в механическую, за счет изменения объёма рабочего тела при его нагреве и периодическом охлаждении в закрытом контуре.
Двигатель Стирлинга своими руками
Двигатель Стирлинга является разновидностью двигателя внешнего сгорания и способен работать не только от сжигания топлива, но и от любого источника тепла, например от чашки с горячим кофе.
Как ни странно, устройство такого агрегата достаточно простое и собрать его своими руками при определенных навыках не составит труда.

Материалы

Что нам потребуется из материалов:
  • Упаковка для CD и DVD дисков
  • Небольшой алюминиевый или стальной лист.
  • Эпоксидная смола
  • Высокотемпературный клей
  • Проволока сварочная d1.5 мм или любая другая проволока подходящего диаметра.
  • Отрезок трубы ПВХ d20 17 см
  • Кусок пенокартона
  • Отрезок медной трубы с внутренним диаметром 20 мм

Итак, начнем с изготовления корпуса теплообменного цилиндра. Для этого необходимо из упаковки для компакт-дисков вырезать кольцо высотой 2,5 см.
Двигатель Стирлинга своими руками
Сделать это можно любым удобным инструментом.
Двигатель Стирлинга своими руками

Вытеснительный поршень

Следующим шагом будет изготовление вытеснителя. В процессе работы он должен «гонять» рабочее тело, в нашем случае это воздух, внутри теплообменного цилиндра от горячей части к холодной и обратно.
Хорошим материалом для него послужит пенокартон. Он представляет собой слой вспененного полистирола, с обеих сторон оклеенного тонким картоном. Этот материал обладает небольшим весом и плохо проводит тепло.
Двигатель Стирлинга своими руками
Двигатель Стирлинга своими руками
Нам необходимо вырезать из него две окружности. Диаметр должен быть таким, чтобы вытеснитель склеенный из них, мог свободно перемещаться внутри корпуса двигателя. Зазор между стенкой и вытеснителем должен составлять 2-3 мм.
Двигатель Стирлинга своими руками
Далее, оба круга склеиваем между собой. На этом вытеснительный поршень готов!

Работа с металлом

Теперь нам нужно вырезать еще две окружности, но уже из металла. Диаметр их должен быть около 13 см. Они будут своеобразными донышками для цилиндра.
Двигатель Стирлинга своими руками
Двигатель Стирлинга своими руками
Двигатель Стирлинга своими руками
Далее, в центре одного из круга нужно высверлить отверстие 1,5 мм в диаметре и вставить в него отрезок проволоки (в будущем шток вытеснительного поршня). Нужно добиться ее свободного хода. Если потребуется, немного рассверливаем отверстие. Главное не перестараться! Потому как, важно чтобы это место было еще и максимально герметичным.
Двигатель Стирлинга своими руками
Теперь, аккуратно, используя эпоксидную смолу и металлические уголки, собираем конструкцию (см. фото), позволяющую штоку перемещаться вверх и вниз без каких-либо отклонений в горизонтальной плоскости.
Двигатель Стирлинга своими руками
Двигатель Стирлинга своими руками
Далее, ближе к краю металлического круга делаем сообщающее отверстие под рабочий цилиндр, размер его должен быть чуть меньше внутреннего диаметра трубки цилиндра.
Двигатель Стирлинга своими руками
Двигатель Стирлинга своими руками

Рабочий поршень Стирлинга

Теперь на очереди рабочий поршень. Для его изготовления необходимо в отрезок медной трубки (используем такую же, как для цилиндра) залить порцию эпоксидной смолы. Нужно ее столько, чтобы впоследствии получился небольшой цилиндрик высотой примерно 10-13 мм. Внутреннюю поверхность формы не забываем предварительно отполировать и смазать вазелином, иначе заготовку сложно будет изъять.
Двигатель Стирлинга своими руками
Двигатель Стирлинга своими руками
Двигатель Стирлинга своими руками
Дождавшись когда смола «застынет», выдавливаем уже почти готовый поршень.
Двигатель Стирлинга своими руками
Теперь из проволоки длиной 25 мм формируем крючок и «сажаем» его на клей в заранее просверленное отверстие в поршне.
Двигатель Стирлинга своими руками
Пока клей сохнет можно заняться сборкой камеры теплообменного цилиндра. Для этого нужно склеить воедино одну из металлических окружностей и вырезанное ранее пластиковое кольцо. Клей для этого нужен высокотемпературный, например J-B Weld.
Двигатель Стирлинга своими руками

Кривошипно-шатунный механизм

Теперь ключевая часть проекта, нам нужно изготовить кривошипно-шатунный механизм для нашего «Стирлинга». Начнем со штока вытеснителя. Изготовить его можно из небольшого отрезка проволоки. Для этого плоскогубцами на ее конце формируем аккуратный крючок.
Двигатель Стирлинга своими руками
Теперь, необходимо укоротить шток до требуемой длины. Для этого делаем «примерку», установив полученную деталь в соответствующее для нее место.
Двигатель Стирлинга своими руками
Двигатель Стирлинга своими руками
Отрезаем так, чтобы шток в самом нижнем его положении едва касался днища камеры двигателя.
Двигатель Стирлинга своими руками
Далее, заполняем крючки на штоке вытеснителя и крючки на рабочем поршне небольшим количеством клея (см. фото). Затвердевшая смола сыграет роль неплохих подшипников, надо лишь после просверлить в них отверстия чуть больше чем диаметр проволоки.
Двигатель Стирлинга своими руками
Теперь делаем шатуны. Их должно быть два и длина каждого из них около 5 см. Для них также следует изготовить подшипники.
Процесс сборки Стирлинга в самом разгаре. Сейчас приступаем к изготовлению рабочего цилиндра. По сути, это обычный отрезок медной трубки, длиной около 7,5 см. Нам необходимо ее внутреннюю поверхность отполировать до зеркального блеска. Сделать это можно используя войлочный пыж на штыре, пасту ГОИ и дрель.
Двигатель Стирлинга своими руками
После полировки необходимо убедиться в том, что поршень в нем ходит легко, без заметного трения. Если все хорошо можно ставить его на двигатель, опять же с помощью клея.

Коленвал Стирлинга

Итак, теперь приступаем к изготовлению коленчатого вала. От того, как точно мы сделаем эту деталь, будет зависеть работоспособность «Стирлинга» в целом.
Как и все элементы кривошипно-шатунной системы, коленвал формируется из отрезка проволоки длиной около 20 см.
Прежде чем что-то ваять и гнуть нам нужно определить где будут расположены звенья кривошипного механизма. Для этого измерим расстояние от штока вытеснителя до центра рабочего поршня.
Двигатель Стирлинга своими руками
Получившиеся значение и будет расстоянием между первым и вторым кривошипом на коленчатом валу двигателя.
Двигатель Стирлинга своими руками
Двигатель Стирлинга своими руками
Кроме того, надо учесть, что колена должны быть разнесены относительно друг друга на 90 градусов (см. фото) и иметь высоту 4-6 мм. Цифры эти могут разнится, так как собранный вами двигатель может иметь иные габариты, а плясать нужно именно от них.
Двигатель Стирлинга своими руками
Итак, коленчатый вал готов и мы практически у цели. Осталось одеть на него оба шатуна.
Двигатель Стирлинга своими руками
Теперь дело за стойками. Думаю не надо объяснять для чего они нужны.
Сделаем их из отрезка ПВХ трубы, аккуратно располовинив ее вдоль по длине.
Двигатель Стирлинга своими руками
Двигатель Стирлинга своими руками
Двигатель Стирлинга своими руками
Важно установить их так, чтобы наш кривошипно-шатунный механизм работал как хорошо отлаженные часы, без каких-либо перекосов и заеданий. И начать лучше со стойки, которая ближе всего расположена к рабочему цилиндру.
Двигатель Стирлинга своими руками
Двигатель Стирлинга своими руками
Нужно зафиксировать ее каплей-другой клея и по мере того как происходит схватывание, корректировать расположение. Вторую же стойку желательно устанавливать уже при собранном двигателе, убедившись что все компоненты функционируют как надо.
Двигатель Стирлинга своими руками
На этом, как бы все. Двигатель Стирлинга готов! :-)

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.


Источник: http://rookame.ru/motory-i-dvigateli/dvigatel-stirlinga-svoimi-rukami.html



Рекомендуем посмотреть ещё:


Закрыть ... [X]

Двигатель стирлинга своими руками. Пошаговое - Выкройка тильдочки



Самодельный стирлинги Самодельный стирлинги Самодельный стирлинги Самодельный стирлинги Самодельный стирлинги Самодельный стирлинги Самодельный стирлинги Самодельный стирлинги Самодельный стирлинги

ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ