Начало изобретениям паровым двигателям положил, сделанный в XVII в. Папеном, цилиндр, оснащенный поршнем, который приходил в движение вверх энергией пара, а вниз – давлением атмосферы. Та же механика использовалась в изготовленных в 1705 году паровых машинах Севери и Ньюкомена, которые применялись для откачки воды из копей. Самое мощное развитие паровые двигатели получили благодаря Джеймсу Уатту в 1769 г. Он часто называется создателем этого, не утратившего актуальность и по сей день, механизма.
Инженеру, который представил на своем видео обзор нескольких небольших, но вполне функциональных паровых машин, принесли на ремонт пару забавных моделей, которые он с удовольствием реставрировал, вернув их к жизни.
Очень красивая модель явно иностранного производства первой половины прошлого века. Хорошие фигурные литье, множество мелких деталей и функций. Что-то уже, конечно, безнадежно сломано. Но самое главное – это паровая машина двойного действия. Простой и изящный механизм распределения пара. Все легко разбирается для детального изучения.
А это уже экспонат отечественного производства, есть даже маркировка завод номер 5 имени Дзержинского, город Щелково. В советское время там делали разные наглядные пособия. Модель конечно выглядит более сурово, ничего лишнего. Какие еще болтики? Все прибито наглухо заклепками. Вот труба. Шла отдельно и ее потеряли. Простейший механизм распределения пара в виде качающегося рабочего цилиндра. Но тем не менее все отлично работает несмотря на долгие годы эксплуатации.
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:)
Простая модель парового двигателя
Источник: http://www.tavika.ru/2013/01/steam.html
Звучит важно. На самом деле – забавная штучка.
Вот видео работы 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 :)
Схема работы модели паровой турбины. Рисовал Витя
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:
Эскиз модели
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.
Подготавливаем консервную банку :)
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).
Так выглядит топка паровой турбины
Из оставшихся от второй банки кусков жести надо вырезать колесо-крыльчатку для турбины и ушки-держалки для него. Этим занялся Витя.
Вырезание крыльчатки и держателей для нее
После этого все детали нужно припаять к резервуару. Тут уж Антон Вите помог.
Сначала по окружности к дну резервуара надо припаять топку.
С помощью тонкого сверлышка Антон сверлит отверстие в металлическом стержне. А потом припаивает все детали модели.
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
Модель паровой турбины. Вид сверху без крыльчатки
Подготовленная к установке крыльчатка турбины
С помощью длинного гвоздя устанавливаем турбину на место. Чтобы во время вращения она не съезжала, мы ее зафиксировали кусочками пластикового дюбеля.
Модель паровой турбины с установленной крыльчаткой
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.
Модель паровой турбины в действии
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.
Общий вид паровой турбины