나무 증기 기관

이동식 진동 실린더가 있는 최초의 증기 기관은 XNUMX세기에 제작되었으며 소형 증기선을 추진하는 데 사용되었습니다. 그들의 장점 중 하나는 건설의 단순성이었습니다. 물론 그 증기기관은 나무로 만든 것이 아니라 금속으로 만들었다. 부품이 적고 고장이 나지 않으며 제작 비용도 저렴했습니다. 그들은 배에서 많은 공간을 차지하지 않도록 수평 또는 수직 버전으로 만들어졌습니다. 이러한 유형의 증기 엔진은 작동하는 미니어처로도 생산되었습니다. 그것들은 증기로 움직이는 폴리테크닉 장난감이었습니다.

진동 실린더 증기 엔진의 디자인이 단순하다는 것이 큰 장점이며, 우리는 그러한 모델을 나무로 만들고 싶은 유혹을 느낄 수 있습니다. 우리는 확실히 우리의 모델이 가만히 있는 것이 아니라 제대로 작동하기를 원합니다. 달성 가능합니다. 그러나 우리는 뜨거운 증기로 운전하지 않고 보통의 차가운 공기, 가급적이면 가정용 압축기 또는 예를 들어 진공 청소기로 운전합니다. 목재는 흥미롭고 작업하기 쉬운 재료이므로 증기 기관의 메커니즘을 재현할 수 있습니다. 모델을 만들 때 실린더의 측면 분리 가능한 부분을 제공했기 때문에 피스톤이 작동하는 방식과 실린더가 타이밍 구멍을 기준으로 움직이는 방식을 확인할 수 있습니다. 바로 출근하시길 권합니다.

기계 작동 흔들리는 실린더로 증기. 우리는 그것들을 분석할 수 있습니다 사진 1 a에서 f까지 표시된 일련의 사진에.

1. 증기는 흡입구를 통해 실린더로 들어가고 피스톤을 밉니다.
2. 피스톤은 피스톤 로드와 커넥팅 로드 크랭크를 통해 플라이휠을 회전시킵니다.
3. 피스톤이 움직이면 실린더의 위치가 바뀌고 흡입구가 닫히고 증기 배출구가 열립니다.
4. 가속 플라이휠의 관성에 의해 구동되는 피스톤이 이 구멍을 통해 배기 증기를 밀어내고 사이클이 다시 시작됩니다.
5. 실린더가 위치를 변경하고 흡입구가 열립니다.
6. 압축된 증기는 다시 흡입구를 통과하여 피스톤을 밀어냅니다.

도구 : 스탠드 장착형 파워 드릴, 작업대 장착형 드릴, 벨트 샌더, 진동 샌더, 목공 팁이 있는 드레멜, 퍼즐, 열간 글루건, 태핑 홀더가 있는 M3 다이, 14mm 목수용 드릴 비트. 압축기 또는 진공 청소기를 사용하여 모델을 구동합니다.

재료 : 폭 100 x 20mm, 롤러 직경 14mm, 보드 20 x 20mm, 보드 30 x 30mm, 보드 60 x 8mm, 합판 두께 10mm. 실리콘 그리스 또는 기계 오일, 직경 3mm, 길이 60mm의 못, 강력한 스프링, M3 와셔가 있는 너트. 나무를 니스칠하기 위한 에어로졸 캔의 투명한 니스.

머신 베이스. 500 x 100 x 20mm 크기의 보드로 만들 것입니다. 칠하기 전에 사포로 판의 요철과 재단 후 남은 곳을 모두 평평하게 다듬는 것이 좋다.

플라이휠 지원. 150 x 100 x 20mm 크기의 소나무 판자에서 잘라냅니다. 두 개의 동일한 요소가 필요합니다. 벨트 그라인더로 라운딩 한 후 호의 상단 가장자리를 따라 샌드페이퍼 40을 만들고 지지대에 고운 샌드페이퍼로 가공 한 후 그림과 같이 직경 14mm의 구멍을 뚫습니다. 사진 2. 베이스와 액슬 사이의 캐리지 높이는 플라이휠의 반경보다 커야 합니다.

플라이휠 림. 10mm 두께의 합판으로 잘라냅니다. 휠의 직경은 180mm입니다. 캘리퍼스로 합판에 두 개의 동일한 원을 그리고 직소로 잘라냅니다. 첫 번째 원에 동축으로 직경 130mm의 원을 그리고 중심을 잘라냅니다. 이것은 플라이휠 림, 즉 림이 될 것입니다. 물레의 관성을 높이는 화환.

플라이휠. 플라이휠에는 72개의 스포크가 있습니다. 모서리가 둥글고 휠 축에 대해 120도 회전된 휠에 15개의 삼각형을 그리는 방식으로 생성됩니다. 종이에 직경 XNUMXmm의 원을 그린 다음 XNUMXmm 두께의 뜨개질 바늘과 결과 삼각형의 모서리에 원을 그리는 것으로 시작하겠습니다. 당신은 그것을 볼 수 있습니다 사진 3. i 4., 휠의 디자인이 표시됩니다. 잘라낸 원 위에 종이를 놓고 구멍 펀치로 모든 작은 원의 중심을 표시합니다. 이것은 드릴링 정확도를 보장합니다. 직경 14mm의 드릴로 삼각형의 모든 모서리를 뚫습니다. 블레이드 드릴은 합판을 망가뜨릴 수 있기 때문에 합판 두께의 절반만 드릴한 후 소재를 뒤집어 드릴 작업을 마무리하는 것이 좋습니다. 이 직경의 평평한 드릴은 작은 돌출 샤프트로 끝나서 합판 반대편에 있는 드릴 구멍의 중심을 정확하게 찾을 수 있습니다. 평평한 목공보다 목수의 원통형 드릴이 우월함을 반성하여 플라이휠에서 남아있는 불필요한 재료를 전동 퍼즐로 잘라 효과적인 뜨개질 바늘을 얻습니다. Dremel은 모든 부정확성을 보정하고 스포크 가장자리를 둥글게 만듭니다. 비콜라 풀로 화환 원을 붙입니다. 중앙에 직경 6mm의 구멍을 뚫어 중앙에 M6 나사를 삽입하여 휠의 대략적인 회전축을 얻습니다. 볼트를 휠의 축으로 드릴에 설치한 후 빠르게 회전하는 휠을 먼저 거친 사포로 가공한 다음 고운 사포로 가공합니다. 휠 볼트가 풀리지 않도록 드릴의 회전 방향을 변경하는 것이 좋습니다. 휠은 가장자리가 균일해야 하며 가공 후 측면에 부딪히지 않고 고르게 회전해야 합니다. 이것이 달성되면 임시 볼트를 분해하고 직경 14mm의 대상 축용 구멍을 뚫습니다.

연접봉. 10mm 두께의 합판으로 잘라냅니다. 작업을 더 쉽게 하기 위해 14mm 간격으로 두 개의 38mm 구멍을 드릴링한 다음 그림과 같이 최종 클래식 모양을 잘라내는 것이 좋습니다. 사진 5.

여기 플라이휠이 있습니다. 직경 14밀리미터, 길이 190밀리미터의 샤프트로 만들어졌습니다.

다음은 커넥팅로드입니다. 직경 14mm, 길이 80mm의 샤프트에서 절단됩니다.

실린더. 10mm 두께의 합판으로 잘라냅니다. 140가지 요소로 구성되어 있습니다. 그 중 두 개는 60 x 140mm 크기이며 실린더의 측벽입니다. 하단 및 상단 80 x 60mm. 실린더의 하부는 60 x 15이고 두께는 XNUMXmm입니다. 이러한 부품은 사진 6. 우리는 꼰 접착제로 실린더의 바닥과 측면을 붙입니다. 모델의 올바른 작동을 위한 조건 중 하나는 벽과 바닥 접착의 직각도입니다. 실린더 커버 상단에 나사용 구멍을 뚫습니다. 실린더 벽 두께의 중앙에 떨어지도록 3mm 드릴로 구멍을 뚫습니다. 나사 머리가 숨길 수 있도록 8mm 드릴로 덮개에 구멍을 약간 뚫습니다.

피스톤. 크기는 60 x 60 x 30mm입니다. 피스톤에 직경 14밀리미터에서 깊이 20밀리미터의 중앙 막힌 구멍을 뚫습니다. 피스톤로드를 삽입합니다.

피스톤로드. 직경 14밀리미터, 길이 320밀리미터의 샤프트로 만들어졌습니다. 피스톤 로드의 한쪽은 피스톤으로 끝나고 다른 쪽은 커넥팅 로드 크랭크 축의 후크로 끝납니다.

커넥팅로드 축의 막대. 단면이 30 x 30이고 길이가 40mm 인 막대로 만들 것입니다. 블록에 14mm 구멍을 뚫고 이에 수직인 두 번째 막힌 구멍을 뚫습니다. 피스톤 로드의 다른 쪽 끝을 이 구멍에 붙입니다. 관통 구멍 내부를 청소하고 고운 사포로 튜브 모양으로 말아서 샌딩합니다. 커넥팅 로드 액슬이 보어에서 회전할 것이고 우리는 그 지점에서 마찰을 줄이고자 합니다. 마지막으로 손잡이를 둥글게 다듬고 나무 줄이나 벨트 샌더로 마무리합니다.

타이밍 브래킷. 150 x 100 x 20 크기의 소나무 판에서 잘라낼 것입니다. 지지대에 샌딩을 한 후 그림과 같이 세 개의 구멍을 뚫습니다. 타이밍 축용 직경 3mm의 첫 번째 구멍. 다른 두 개는 실린더의 공기 흡입구와 배출구입니다. 세 가지 모두에 대한 드릴링 지점은 다음과 같습니다. 사진 7. 기계 부품의 치수를 변경할 때 기계를 미리 조립하고 실린더의 상하 위치, 즉 실린더에 뚫린 구멍의 위치를 ​​결정하여 드릴 위치를 경험적으로 찾아야 합니다. 타이밍이 잘 되는 곳은 고운 종이로 오비탈 샌더로 샌딩합니다. 그것은 고르고 매우 부드러워 야합니다.

스윙 타이밍의 축. 60mm 길이의 못 끝을 무디게 만들고 줄이나 그라인더로 둥글게 만듭니다. M3 다이를 사용하여 끝을 약 10mm 길이로 자릅니다. 이렇게하려면 강력한 스프링, M3 너트 및 와셔를 선택하십시오.

분포. 140 x 60 x 8mm 크기의 판금으로 만들 것입니다. 모델의 이 부분에서 두 개의 구멍을 뚫습니다. 직경 3mm의 첫 번째 것. 실린더의 회전축인 못을 그 안에 넣을 것입니다. 못의 머리 부분이 나무에 완전히 박히고 평면 위로 튀어나오지 않도록 구멍을 뚫는 것을 잊지 마십시오. 이것은 모델의 올바른 작동에 영향을 미치는 우리 작업의 매우 중요한 순간입니다. 직경 10mm의 두 번째 구멍은 공기 흡입구 및 배출구입니다. 캠축 지지대의 구멍에 대한 실린더의 위치에 따라 공기가 피스톤 아래로 들어가 피스톤을 밀고 반대 방향으로 이 피스톤에 의해 밀려 나옵니다. 축 역할을 하는 접착 못과 함께 타이밍 기어를 실린더 표면에 접착해야 합니다. 축은 흔들리지 않아야 하며 표면에 수직이어야 합니다. 마지막으로 타이밍 보드의 구멍 위치를 사용하여 실린더에 구멍을 뚫습니다. 타이밍 지지대와 접촉하게 될 목재의 모든 불규칙성은 고운 사포가 있는 오비탈 샌더로 매끄럽게 다듬어집니다.

기계 조립. 플라이휠 축 지지대를 베이스에 접착제로 붙입니다. 베이스 평면과 일직선이 되고 평행이 되도록 주의합니다. 조립을 완료하기 전에 기계의 요소와 구성 요소를 무색 바니시로 칠합니다. 커넥팅로드를 플라이휠 축에 놓고 정확히 수직으로 붙입니다. 커넥팅 로드 액슬을 두 번째 구멍에 삽입합니다. 두 축은 ​​서로 평행해야 합니다. 나무 보강 링을 플라이휠에 붙입니다. 외부 링에서 플라이휠을 플라이휠 축에 고정하는 구멍에 나무 나사를 삽입합니다. 받침대의 다른쪽에 실린더 지지대를 붙입니다. 움직이고 서로 접촉하게 될 모든 나무 부품을 실리콘 그리스 또는 기계 오일로 윤활하십시오. 실리콘은 마찰을 최소화하기 위해 가볍게 연마해야 합니다. 기계의 올바른 작동은 이것에 달려 있습니다. 실린더는 축이 타이밍을 넘어 돌출되도록 캐리지에 장착됩니다. 당신은 그것을 볼 수 있습니다 사진 8. 지지대 너머로 튀어 나온 못에 스프링을 놓은 다음 와셔와 모든 것을 너트로 고정합니다. 스프링에 의해 눌러진 원통은 축에서 약간 움직여야 합니다. 피스톤을 실린더의 제자리에 놓고 피스톤 로드의 끝을 커넥팅 로드 축에 놓습니다. 실린더 뚜껑을 덮고 나무 나사로 고정합니다. 메커니즘의 모든 협력 부품, 특히 실린더와 피스톤은 기계유로 윤활 처리됩니다. 지방을 아끼지 말자. 손으로 움직이는 바퀴는 특별한 저항감 없이 회전해야 하고 커넥팅 로드는 그 움직임을 피스톤과 실린더에 전달해야 한다. 사진 9. 압축기 호스의 끝을 흡입구에 삽입하고 전원을 켭니다. 휠을 돌리면 압축 공기가 피스톤을 움직이고 플라이휠이 회전하기 시작합니다. 우리 모델에서 중요한 점은 타이밍 플레이트와 고정자 사이의 접촉입니다. 대부분의 공기가 이런 식으로 빠져 나가지 않는 한 제대로 설계된 자동차는 쉽게 움직일 수 있어 DIY 애호가들에게 많은 즐거움을 줄 것입니다. 오작동의 원인은 스프링이 너무 약해서일 수 있습니다. 잠시 후 기름이 나무에 스며들고 마찰이 너무 심해집니다. 또한 사람들이 나무로 증기 기관을 만들지 않은 이유도 설명합니다. 그러나 목재 엔진은 매우 효율적이며 진동 실린더가 그러한 간단한 증기 엔진에서 어떻게 작동하는지에 대한 지식은 오랫동안 남아 있습니다.

나무 증기 기관