Expresia „motor cu aburi” amintește adesea de motorul cu aburi al unei locomotive sau mașini Stanley Steamer, dar aceste mașini au mult mai multe utilizări decât transportul. Motorul cu aburi, care a fost inventat pentru prima dată în forma sa de bază în urmă cu două milenii, a devenit principala sursă de energie în ultimele trei secole, turbine cu abur producând în prezent 80% din energia electrică a lumii sau mai mult. Pentru a înțelege mai multe despre forțele fizice la locul de muncă într-un motor cu aburi, construiește-ți propriul motor cu abur cu materialele pe care le ai acasă folosind una dintre metodele din acest articol! Consultați Pasul 1 de mai jos pentru a începe.
Etapa
Metoda 1 din 2: Realizarea unui motor cu abur dintr-o cutie de sodă (pentru copii)
Pasul 1. Tăiați cutia de aluminiu de aproximativ 6,35 cm
Folosiți foarfece de plumb sau foarfece mari pentru a face tăieturi orizontale îngrijite la aproximativ 1/3 din cutie de jos.
Pasul 2. Îndoiți și apăsați circumferința piesei cu clești
Îndoiți circumferința staniei care a fost tăiată ușor spre interior, astfel încât marginile să nu fie ascuțite. Aveți grijă să nu vă răniți în timp ce faceți acest lucru.
Pasul 3. Împingeți partea inferioară a cutiei din interior pentru a o aplatiza
Cele mai multe cutii de sodă au o bază circulară care se curbează în interiorul cutiei. Împingeți curbura fundului cutiei turtindu-l cu degetul sau folosind fundul unui pahar sau borcan mic pentru a-l netezi.
Pasul 4. Faceți două găuri în direcții opuse în cutie la o distanță de 1,3 cm de sus
Puteți utiliza un perforator pentru a face acest lucru sau puteți face găuri cu un cui și un ciocan. Aveți nevoie de un diametru al găurii mai mare de 3,2 mm.
Pasul 5. Așezați lumânarea cu ceai în centrul cutiei
Strângeți folia și puneți-o sub și în jurul lumânării pentru a ține ceara în loc. Lumânările ușoare de ceai au recipiente mici de tablă, astfel încât ceara nu se va topi și nu se va vărsa peste cutia de aluminiu.
Pasul 6. Rulați centrul furtunului de cupru de 15, 3-20, 3 cm lungime într-un creion de două până la trei ori pentru a face o bobină
Furtunul de 1/8-inch se va roti cu ușurință în jurul creionului. Va trebui să furnizați suficient furtun spiralat pentru a aluneca prin cele două găuri din partea superioară a cutiei, plus aproximativ 5 inci (5,1 cm) de furtun drept pe fiecare parte.
Pasul 7. Introduceți ambele capete ale furtunului prin găurile din cutie
Aranjați astfel încât bobina să fie pe fitilul lumânării. Asigurați-vă că lungimea furtunului drept care iese de fiecare parte a cutiei este aceeași.
Pasul 8. Îndoiți ambele capete ale furtunului cu clești pentru a face un unghi de 90 de grade
Îndoiți secțiunea dreaptă a furtunului astfel încât să meargă în direcții opuse de fiecare parte a cutiei. Apoi, îndoiți-l din nou, astfel încât să atingă partea inferioară a cutiei. Dacă da, partea spirală a furtunului trebuie să se afle în mijlocul lumânării și furtunurile de pe ambele părți ale cutiei să fie orientate în jos.
Pasul 9. Așezați cutia într-un bazin cu apă, cu ambele capete ale furtunului scufundate în apă
„Nava” dvs. ar trebui să plutească confortabil. Dacă capătul furtunului nu atinge apa, adăugați puțină greutate, astfel încât recipientul să fie mai jos sub apă, dar aveți grijă să nu o scufundați.
Pasul 10. Umpleți furtunul cu apă
Cel mai simplu mod de a face acest lucru este să puteți așeza un capăt al furtunului în apă și să sugeți celălalt capăt, astfel încât apa să curgă prin furtun. O altă modalitate este să țineți apăsată o gaură a furtunului cu degetul și să introduceți apă de la robinet până la capătul deschis.
Pasul 11. Aprinde lumânarea
În timp, apa din furtun se va încălzi și va începe să fiarbă. Când apa devine abur, cele două capete deschise ale furtunului devin ca un „motor cu reacție”, determinând cutia să se învârtă în bazin.
Metoda 2 din 2: Fabricarea unui motor cu abur dintr-o cutie de vopsea (pentru adulți)
Pasul 1. Faceți o gaură dreptunghiulară lângă partea de jos a cutiei de vopsea galon
Marcați un dreptunghi de 1 x 5 cm orizontal pe partea laterală a cutiei, lângă partea de jos.
Vă rugăm să rețineți că, pentru aceste cutii de vopsea (și orice cutii utilizate), trebuie să vă asigurați că numai cutii de vopsea au ținut vreodată vopsea din latex și trebuie spălate bine cu apă și săpun înainte de utilizare
Pasul 2. Tăiați plasa de aluminiu 12 x 24 cm
Îndoiți 6 cm de plasă pe ambele părți ale secțiunii de 24 cm pentru a forma un unghi de 90o. Aceasta va crea o „platformă” pătrată de 12 x 12 cm cu „picioare” de 6 cm. Așezați această plasă în cutia de vopsea, poziționând „picioarele” cu fața în jos, paralel cu marginile găurii pe care ați făcut-o.
Pasul 3. Faceți găuri de ventilație în semicercul capacului cutiei
Mai târziu, veți arde cărbunele în această cutie pentru a vă alimenta motorul cu aburi. Dacă cărbunele nu are un aport stabil de oxigen, nu va arde corect. Efectuați găuri de ventilație perforând găurile din jurul capacului cutiei cu găuri semicirculare.
Aceste găuri de ventilație ar trebui să aibă un diametru de aproximativ 1 cm
Pasul 4. Faceți o bobină de furtun de cupru. Luați un furtun de cupru moale cu diametrul de 0,6 cm lungime de 6 metri și măsurați 30 cm de la capăt
Din acest moment, înfășurați furtunul în cinci bobine cu diametrul de 12 cm. Rulați restul în 15 bobine cu diametrul de 8 cm. Vei mai avea aproximativ 20 cm.
Pasul 5. Introduceți ambele capete ale furtunului prin orificiile de ventilație din capacul cutiei
Îndoiți cele două capete ale furtunului, astfel încât să fie ambele orientate în sus și introduceți fiecare capăt al furtunului în orificiul de ventilație de pe capacul cutiei până când capătul iese afară. Dacă furtunul nu este suficient de lung, poate fi necesar să scoateți una dintre bobine.
Pasul 6. Puneți rolele și cărbunele în cutie
Așezați sulul pe covorul de plasă. Umpleți spațiul din jurul și interiorul circumferinței sulului cu brichete de cărbune. Închideți bine cutia.
Pasul 7. Găuriți o gaură de furtun în cutia de vopsea mai mică
În centrul capacului cutiei de un sfert de galon, găuriți o gaură de 1 cm în diametru. Pe laturile cutiei, găuriți încă două găuri cu diametrul de 1 cm - una aproape de jos și una în partea de sus lângă capac.
Pasul 8. Introduceți furtunul din plastic din plută în partea laterală a cutiei mici
Folosiți capătul furtunului de cupru pentru a face o gaură în mijlocul celor două dopuri. Introduceți un furtun de plastic dur, lung de 25 cm, într-unul din dopuri și 10 cm în celălalt, astfel încât să se potrivească perfect și să se extindă ușor de la celălalt capăt al dopului. Introduceți dopul cu furtunul mai lung în orificiul inferior al cutiei mici, iar dopul cu furtunul mai scurt în gaura superioară. Strângeți furtunurile de pe ambele dopuri folosind cleme pentru furtun.
Pasul 9. Conectați furtunul mare din cupru conservat la furtunul mic din plastic conservat
Așezați cutia mică deasupra cutiei mari cu furtunul de plută în direcția opusă deschiderii de ventilație pe jumătatea capacului cutiei mari. Utilizați bandă de aluminiu pentru a atașa capătul inferior al furtunului de plastic la furtunul de cupru care se extinde de la orificiul de aer al tablii mari. Apoi, fixați furtunul din plastic din plută în partea superioară a cutiei mici de furtunul de cupru care se extinde de la cutia mare în același mod.
Pasul 10. Introduceți conducta de cupru într-o cutie de joncțiune
Utilizați un ciocan și o șurubelniță pentru a găuri găuri în centrul cutiei de joncțiune electrice metalice. Luați clema cablului de alimentare care se află în cutia de joncțiune. Introduceți 15 cm de țeavă de cupru în diametru de 1,3 cm prin clema de cablu care a fost luată, strângeți clema de cablu care a fost dusă la țeava de cupru în afara cutiei de joncțiune, astfel încât conducta să fie blocată la câțiva centimetri deasupra cutiei de joncțiune. Loviți cavitatea de la capătul țevii cu fața în jos cu un ciocan pentru a îngusta gaura. Introduceți capătul țevii cu cavitatea îngustă prin capacul cutiei mici.
Pasul 11. Introduceți frigăruia pentru grătar în tija de diblu din lemn
Luați un frigăru pentru grătar standard și introduceți-l într-o tijă de diblă goală de 1,5 cm lungime și 0,95 cm diametru. Așezați tija de diblu și frigăruiul de grătar în tubulatura de cupru din cutia de joncțiune, astfel încât frigăruiul de grătar să fie orientat în sus.
Batoanele pentru grătar și tijele de dibluri vor deveni „pistoane” atunci când motorul funcționează. Pentru a face mișcarea pistonului mai ușor de văzut, poate fi necesar să lipiți un „steag” de hârtie pe o frigăruie pentru grătar
Pasul 12. Pregătiți mașina pentru funcționare
Mai întâi scoateți cutia de joncțiune a pistonului din partea superioară a cutiei mici și umpleți cutia mică cu apă, permițându-i să curgă către bobinele de cupru până când apa umple 2/3 din cutia mică. Verificați dacă există scurgeri la toți conectorii și asigurați-vă că toate conexiunile sunt strânse. Asigurați capacele celor două cutii cu un ciocan. Întoarceți cutia de joncțiune în punctul de pe punga mică de tablă.
Pasul 13. Porniți motorul
Rupeți rulourile vechi de ziar și plasați-le în spațiul acoperit cu plasă de aluminiu din partea de jos a mașinii. Când arde cărbunele, lăsați brichetele să ardă aproximativ 20-30 de minute. Atâta timp cât apa din rolă este încălzită, aburul va scăpa în cutia de sus. Când acest abur atinge o presiune suficientă, va împinge diblul și frigăruiul de grătar în sus. După eliberarea presiunii, pistonul va reveni la fund din cauza gravitației. Reduceți lungimea frigărui de grătar atât cât este necesar pentru a reduce greutatea pistonului - cu cât este mai ușor, cu atât pistonul „urcă” mai des. Încercați să reduceți lungimea frigaruiului de grătar până la punctul în care pistonul „se mișcă” într-un ritm constant.
Puteți accelera procesul de ardere utilizând un uscător de păr pe care îl îndreptați prin aerisire
Pasul 14. Fii atent
Este de la sine înțeles că un motor cu abur auto-fabricat necesită o manipulare și o operare atentă. Nu folosiți niciodată un motor cu aburi în interior. Nu-l așezați lângă materiale combustibile, cum ar fi frunze uscate sau frunze suspendate. Operați numai pe suprafețe dure, necombustibile, cum ar fi betonul. Dacă lucrați cu copii, asigurați-vă că un adult îi urmărește în permanență. Nu permiteți copiilor sau adolescenților să se apropie de motor în timp ce cărbunele arde. Dacă nu sunteți sigur cât de fierbinte este motorul, presupuneți că este prea cald pentru a fi atins.
De asemenea, asigurați-vă că aburul poate scăpa prin „cazanul” superior. Dacă pistonul este blocat din anumite motive, presiunea se poate acumula în cutia mică. În cel mai rău caz, motorul cu aburi ar putea exploda și ar putea deveni foarte periculos.
sfaturi
Așezați motorul cu abur pentru soda într-un vas de plastic, cu ambele furtunuri îndreptate spre spate și în apă pentru a crea o jucărie alimentată cu abur. Puteți face o formă simplă de barcă dintr-o sticlă de sodă din plastic sau o sticlă de săpun pentru rufe pentru un proiect „ecologic”
Avertizare
- Trebuie să întrețineți mașina atunci când nu o folosiți, nu îndreptați vârful furtunului către nimeni, deoarece aburul fierbinte sau apa pot provoca senzație de arsură.
- Nu conectați furtunul de cupru în alt mod decât cufundarea capetelor în apă. Deși rare, presiunea excesivă poate provoca furtunul furtunului și poate provoca răniri.
- Asigurați-vă că utilizați clești, clești sau mănuși pentru cuptor pentru a ține mașina în timp ce funcționează.
- Nu încercați să construiți un motor cu abur mai complicat cu un cazan decât dacă înțelegeți cum funcționează. O explozie a cazanului, oricât de mică ar fi, poate provoca răniri.
