عبارت "موتور بخار" اغلب یادآور موتور بخار لوکوموتیو یا ماشین استنلی استیمر است ، اما این ماشین ها کاربردهای بسیار بیشتری نسبت به حمل و نقل دارند. موتور بخار ، که اولین بار در حدود دو هزار سال پیش در ابتدایی ترین شکل خود اختراع شد ، در سه قرن گذشته به منبع اصلی قدرت تبدیل شده است ، زیرا توربین های بخار در حال حاضر 80 درصد از انرژی الکتریکی جهان یا بیشتر را تولید می کنند. برای درک بیشتر نیروهای فیزیکی کار در موتور بخار ، با استفاده از یکی از روشهای این مقاله ، موتور بخار خود را با موادی که در خانه دارید بسازید! برای شروع به مرحله 1 زیر مراجعه کنید.
گام
روش 1 از 2: ساخت موتور بخار از قوطی نوشابه (برای کودکان)
مرحله 1. قوطی آلومینیومی را در حدود 6.35 سانتی متر برش دهید
از قیچی سربی یا قیچی بزرگ برای برش های افقی منظم در حدود 1/3 قوطی از پایین استفاده کنید.
مرحله 2. دور تکه را با انبردست تا کرده و فشار دهید
محیط قلع را که کمی به داخل بریده اید تا کنید تا لبه های آن تیز نباشد. مراقب باشید در حین انجام این کار به خود آسیب نرسانید.
مرحله 3. ته قوطی را از داخل فشار دهید تا صاف شود
بیشتر قوطی های نوشابه دارای قاعده ای دایره ای هستند که به داخل قوطی خم می شوند. با صاف کردن آن با انگشت خود یا با استفاده از ته لیوان یا شیشه کوچک برای صاف شدن ، انحنای ته قوطی را بیرون بیاورید.
مرحله 4. در قوطی با فاصله 1.3 سانتی متر از بالا دو سوراخ در جهت مخالف ایجاد کنید
برای این کار می توانید از سوراخ سوراخ استفاده کنید ، یا می توانید با میخ و چکش سوراخ کنید. شما به قطر سوراخ بیشتر از 3.2 میلی متر نیاز دارید.
مرحله 5. شمع روشن کننده چای را در مرکز قوطی قرار دهید
فویل را فشار دهید و آن را زیر و اطراف شمع قرار دهید تا موم در جای خود ثابت بماند. شمع های سبک چای دارای ظروف قلع کوچک هستند ، بنابراین موم ذوب نمی شود و روی قوطی آلومینیومی نمی ریزد.
مرحله 6. مرکز شلنگ مسی 15 ، 3-20 ، 3 سانتی متر طول را با مداد دو تا سه بار بچرخانید تا سیم پیچ شود
شلنگ 1/8 اینچی به راحتی دور مداد می چرخد. شما باید شیلنگ پیچ خورده ای را تهیه کنید تا از بین دو سوراخ بالای قوطی عبور کند ، به علاوه حدود 5 اینچ (5.1 سانتی متر) شلنگ مستقیم در هر طرف.
مرحله 7. دو سر شلنگ را از طریق سوراخ های قوطی وارد کنید
طوری بچینید که سیم پیچ روی فتیله شمع باشد. مطمئن شوید که طول شیلنگ مستقیم که در هر طرف قوطی بیرون می آید یکسان باشد.
مرحله 8. دو سر لوله را با انبردست خم کنید تا زاویه 90 درجه ایجاد شود
قسمت مستقیم شیلنگ را خم کنید تا در هر طرف قوطی در جهت مخالف حرکت کند. سپس ، دوباره آن را خم کنید تا به انتهای قوطی برسند. در این صورت ، قسمت مارپیچی شیلنگ باید در وسط شمع باشد و شیلنگ های دو طرف قوطی به سمت پایین باشد.
مرحله 9. قوطی را در یک حوضچه آب قرار دهید و هر دو انتهای شیلنگ را در آب غوطه ور کنید
"کشتی" شما باید به راحتی شناور باشد. اگر انتهای شیلنگ به آب نمی خورد ، کمی وزن اضافه کنید تا قوطی در زیر آب قرار گیرد ، اما مراقب باشید آن را فرو نبرید.
مرحله 10. شلنگ را با آب پر کنید
ساده ترین راه برای انجام این کار این است که می توانید یک سر شیلنگ را در آب قرار دهید و سر دیگر آن را بمکید تا آب از طریق شلنگ جریان یابد. راه دیگر این است که یک سوراخ شلنگ را با انگشت خود نگه دارید و آب را از شیر آب به انتهای باز وارد کنید.
مرحله 11. شمع را روشن کنید
با گذشت زمان ، آب شلنگ گرم می شود و شروع به جوشیدن می کند. وقتی آب به بخار تبدیل می شود ، دو سر باز شلنگ مانند یک "موتور جت" می شود و باعث می شود قوطی در حوضچه بچرخد.
روش 2 از 2: ساخت موتور بخار از قوطی رنگ (برای بزرگسالان)
مرحله 1. یک سوراخ مستطیلی در نزدیکی قوطی رنگ گالن ایجاد کنید
یک مستطیل به ابعاد 1 5 5 سانتی متر به صورت افقی در کناره قوطی نزدیک به پایین علامت گذاری کنید.
لطفاً توجه داشته باشید که برای این قوطی های رنگ (و هر قوطی استفاده شده) ، باید اطمینان حاصل کنید که فقط قوطی های رنگ تا به حال رنگ لاتکس را در خود نگه داشته اند و قبل از استفاده باید آنها را با آب و صابون کاملاً شستشو دهید
مرحله 2. مش آلومینیومی را 12 24 24 سانتی متر برش دهید
6 سانتیمتر تور را در دو طرف قسمت 24 سانتی متری خم کنید تا زاویه 90 ایجاد شودoبه این یک "سکوی" مربعی 12 12 12 سانتی متری با 6 پا "پایی" ایجاد می کند. این تور را در قوطی رنگ قرار دهید ، "پاها" را رو به پایین ، موازی با لبه های سوراخی که ایجاد کرده اید ، قرار دهید.
مرحله 3. سوراخ های تهویه را در نیم دایره درب قوطی ایجاد کنید
بعداً در این قوطی زغال را می سوزانید تا موتور بخار شما فعال شود. اگر زغال چوب اکسیژن پایداری نداشته باشد ، به درستی نمی سوزد. با ایجاد سوراخ هایی در اطراف درب قوطی با سوراخ های نیم دایره ، سوراخ های تهویه ایجاد کنید.
این سوراخ های تهویه باید حدود 1 سانتی متر قطر داشته باشند
مرحله 4. یک شلنگ مسی بسازید یک شلنگ مسی با قطر 0.6 سانتی متر به طول 6 متر بردارید و از انتهای آن 30 سانتی متر اندازه بگیرید
از این نقطه ، شلنگ را به پنج سیم پیچ با قطر 12 سانتی متر بچرخانید و باقی مانده را به 15 سیم پیچ با قطر 8 سانتی متر بچرخانید. حدود 20 سانتی متر برای شما باقی می ماند.
مرحله 5. هر دو انتهای شیلنگ را از طریق سوراخ های تهویه در قوطی قوطی وارد کنید
دو سر شلنگ را خم کنید ، به طوری که هر دو رو به بالا باشند و هر انتهای شیلنگ را داخل سوراخ تهویه روی در قوطی قرار دهید تا انتهای آن بیرون بیاید. اگر شلنگ به اندازه کافی طولانی نیست ، ممکن است مجبور شوید یکی از سیم پیچ ها را بردارید.
مرحله 6. رول ها و زغال را در قوطی قرار دهید
رول را روی حصیر توری قرار دهید. فضای اطراف و داخل محیط رول را با بریکت های ذغالی پر کنید. قوطی را محکم ببندید.
مرحله 7. سوراخ شلنگ را در قوطی رنگ کوچکتر سوراخ کنید
در مرکز درب قوطی یک چهارم گالن ، یک سوراخ به قطر 1 سانتی متر ایجاد کنید. در کناره های قوطی ، دو سوراخ دیگر به قطر 1 سانتی متر ایجاد کنید - یکی نزدیک پایین و دیگری در بالای درب.
مرحله 8. شیلنگ پلاستیکی چوب پنبه را در کنار قوطی کوچک قرار دهید
از انتهای شیلنگ مسی برای ایجاد سوراخ در وسط دو چوب پنبه استفاده کنید. یک شلنگ پلاستیکی سخت به طول 25 سانتی متر را در یکی از چوب پنبه ها و 10 سانتیمتر را در سرپوش دیگر قرار دهید تا محکم جا بیفتد و کمی از انتهای چوب پنبه امتداد پیدا کند. چوب پنبه را با شلنگ بلندتر در سوراخ پایینی قوطی کوچک و چوب پنبه با شلنگ کوتاهتر را در سوراخ بالا وارد کنید. با استفاده از گیره های شلنگ ، شلنگ های هر دو چوب را محکم کنید.
مرحله 9. شلنگ مس بزرگ قلع را به شلنگ پلاستیکی قلع کوچک وصل کنید
قوطی کوچک را در بالای قوطی بزرگ با شیلنگ چوب پنبه در جهت مخالف دهانه تهویه در نیمه درب قوطی بزرگ قرار دهید. از نوار آلومینیومی برای اتصال انتهای پایین شیلنگ پلاستیکی به شیلنگ مسی که از دریچه قلع بزرگ امتداد دارد استفاده کنید. سپس ، شیلنگ پلاستیکی چوب پنبه ای را در بالای قوطی کوچک به شیلنگ مسی که از قوطی بزرگ امتداد دارد به همان شیوه محکم کنید.
مرحله 10. لوله مسی را داخل جعبه اتصال قرار دهید
با استفاده از چکش و پیچ گوشتی سوراخ هایی را در وسط جعبه اتصال برق فلزی ایجاد کنید. گیره سیم برق را که در جعبه اتصال است ، بردارید. 15 سانتی متر لوله مسی به قطر 1.3 سانتی متر را از طریق گیره کابل گرفته شده وارد کنید ، گیره کابل را که به لوله مسی خارج از جعبه اتصال منتقل شده محکم کنید تا لوله چند سانتی متر بالاتر از جعبه اتصال گیر کند. با چکش به حفره انتهای لوله رو به پایین ضربه بزنید تا سوراخ باریک شود. انتهای لوله را با حفره باریک از طریق درب قوطی کوچک وارد کنید.
مرحله 11. سیخ کباب را در میله رولپلاک چوبی وارد کنید
یک سیخ کباب معمولی بردارید و آن را در یک میله رولپلاک چوبی توخالی به طول 1.5 سانتی متر و قطر 0.95 سانتی متر قرار دهید. میله رولپلاک و سیخ کباب را داخل لوله مسی در جعبه اتصال قرار دهید تا سیخ کباب رو به بالا باشد.
وقتی موتور در حال کار است میله های کباب و میله های رولپلاک تبدیل به "پیستون" می شوند. برای اینکه حرکت پیستون به راحتی قابل مشاهده باشد ، ممکن است لازم باشد یک "پرچم" کاغذی را روی سیخ کباب چسب بزنید
مرحله 12. دستگاه را برای کار آماده کنید
ابتدا جعبه اتصال پیستون را از بالای قوطی کوچک جدا کرده و قوطی کوچک را با آب پر کنید و اجازه دهید به طرف کویل های مسی جریان یابد تا آب 2/3 قوطی کوچک را پر کند. همه اتصالات را از نظر نشتی بررسی کنید و مطمئن شوید که همه اتصالات محکم هستند. درپوش های دو قوطی را با چکش محکم کنید. جعبه اتصال را به نقطه روی کیسه کوچک حلبی برگردانید.
مرحله 13. موتور را روشن کنید
رول های روزنامه قدیمی را خرد کنید و آنها را در فضای پوشیده از مش آلومینیومی در انتهای دستگاه قرار دهید. وقتی ذغال می سوزد ، اجازه دهید بریکت ها حدود 20-30 دقیقه بمانند. تا زمانی که آب در رول گرم شود ، بخار به داخل قوطی بالایی خارج می شود. هنگامی که این بخار به فشار کافی برسد ، سیخ رولپلاک و کباب پز را به سمت بالا فشار می دهد. پس از تخلیه فشار ، پیستون به دلیل گرانش به پایین باز می گردد. برای کاهش وزن پیستون ، طول سیخ کباب را تا حد لازم کاهش دهید - هرچه سبک تر باشد ، بیشتر پیستون "بالا می رود". سعی کنید طول سیخ کباب را تا حدی کاهش دهید که پیستون با سرعت ثابت "حرکت" کند.
می توانید با استفاده از سشوار که از طریق دریچه هوا به آن اشاره می کنید ، روند سوختن را تسریع کنید
مرحله 14. مراقب باشید
ناگفته نماند که یک موتور بخار خودساخته نیاز به دستکاری و کارکرد دقیق دارد. هرگز از موتور بخار در داخل خانه استفاده نکنید. آن را در مجاورت مواد قابل احتراق مانند برگهای خشک یا برگهای آویزان قرار ندهید. فقط روی سطوح سخت و غیر قابل احتراق مانند بتن کار کنید. اگر با کودکان کار می کنید ، مطمئن شوید که یک بزرگسال همیشه آنها را زیر نظر دارد. اجازه ندهید کودکان یا نوجوانان در حین سوختن ذغال به موتور نزدیک شوند. اگر مطمئن نیستید که موتور چقدر داغ است ، فقط فرض کنید خیلی داغ است که نمی توانید آن را لمس کنید.
همچنین ، اطمینان حاصل کنید که بخار می تواند از طریق "دیگ بخار" بالا خارج شود. اگر پیستون به دلایلی گیر کرده باشد ، فشار در قوطی کوچک افزایش می یابد. در بدترین حالت ، موتور بخار می تواند منفجر شود و تبدیل شود بسیار خطرناک.
نکات
دستگاه بخار قوطی نوشابه را در یک ظرف پلاستیکی قرار دهید ، هر دو شیلنگ رو به عقب و داخل آب باشد تا یک اسباب بازی با نیروی بخار بسازید. می توانید از یک بطری نوشابه پلاستیکی یا بطری صابون لباس شویی یک قایق ساده برای یک پروژه "سازگار با محیط زیست" تهیه کنید
هشدار
- شما باید دستگاه را در زمان عدم استفاده نگه دارید ، نوک شیلنگ را به طرف دیگران نشان ندهید زیرا بخار داغ یا آب می تواند باعث احساس سوزش شود.
- به غیر از فرو بردن انتهای آن در آب ، به هیچ وجه شلنگ مسی را به آن وصل نکنید. اگرچه نادر است ، اما فشار بیش از حد می تواند باعث ترکیدن شیلنگ و آسیب شود.
- برای نگه داشتن دستگاه در حین کار حتما از انبر ، انبردست یا دستکش فر استفاده کنید.
- سعی نکنید موتور بخار پیچیده تری با دیگ بخار بسازید مگر اینکه نحوه عملکرد آن را بفهمید. انفجار دیگ بخار ، هرچقدر هم که کوچک باشد ، می تواند باعث آسیب شود.
