Rómbico tubo de ensayo
El "Test Tube rómbico", es un Beta tipo de motor Stirling cuyo extremo caliente es un tubo de ensayo Pyrex, y cuya desplazador es un tubo de cigarro. La combinación de desplazador tubo de aluminio puro y el tubo de ensayo claro permite a los observadores para ver el funcionamiento interno de la máquina, mientras que la unidad de rómbico está totalmente expuesto en la parte superior del conjunto. Fue muy divertido de hacer, ejecutar y ver!
Por la inclinación matemática, he incluido 3 páginas en el diseño de la TTR. Haga clic aquí para echar un vistazo.
Nuestra exposición pública, estrenado en el PRIME exposición en septiembre. No se puede decir con verdad que TTR fue el éxito de la serie (un motor de baja temperatura diferencial tomó lo mejor de Show Award en la categoría de Stirling), pero generó un gran interés, sobre todo de los ingenieros modelo más conocedor de la feria .Mostramos a continuación algunas fotos y comentarios acerca de la construcción de este motor. Haga clic sobre las imágenes para ampliarla:
Aquí está el engranaje / ensamblaje de la articulación rombo en el modo de prueba - el eje del desplazador es una variable ficticia que se utiliza para obtener la configuración correcta para el tiempo y en forma. En la vista general se pueden ver los rodamientos de bolas en los enlaces. los ejes de los engranajes también están funcionando en los rodamientos de bolas para minimizar la fricción, el enemigo número uno de pequeña escala Motores Stirling.Estas son las partes que componen el rombo antes del montaje: .
Aquí está el cilindro en el proceso de ser doblado a tamaño y paralelismo, otro factor crítico en la fabricación de un modelo de éxito Stirling.Cualquier unión del pistón porque de fuera de redondez, ya sea en el pistón o el cilindro es fatal. Dr. Senft, en la revista de Vapor (octubre, 1979, pp 26-29) escribió en el cilindro lapeado. La vuelta se ve aquí se hizo en mi tienda, y se utiliza con "Timesaver" no incorporar compuestos rompiendo.
Aquí puede ver las piezas que se van de la mano para hacer TTR. La unidad superior, incluyendo engranajes y un rombo, las aletas del cilindro, el tubo de ensayo (que se acorta para que coincida con la longitud del tubo de cigarro), y el desplazador cigarro tubo. El desplazador está cerrado con un tapón de aluminio torneado que es un ajuste apretado en el tubo. Se Loctite'd junto con la barra del desplazador cuando el motor está montado.
El tubo de ensayo se monta en el cilindro con una junta tórica, respaldado por un anillo espaciador de aluminio. En el montaje final, me encontré con que una sola o-ring no fue suficiente para sostener el tubo de ensayo con precisión alineados, por lo que una segunda junta tórica se puso en marcha para hacer esa alineación. En la fase de diseño de este proyecto, nos preguntamos si la junta tórica se sobrecaliente en funcionamiento.Al cebar el motor funcionó durante más de 30 minutos a la vez, y varias veces durante el día. En ningún momento el tubo de ensayo se caliente demasiado cerca para tocar el cilindro de potencia, por lo que la junta tórica fracaso no debería ser un problema. Se calcula que el tiempo total de funcionamiento del motor es ahora (09 de octubre) durante 30 horas, y cada vez se pone mejor!
El conjunto de pistón de potencia se muestra aquí en dos vistas. Se volvió de grafito, con un orificio central escariado para un ajuste estrecho en la barra del desplazador. Los dos vástagos de pistón de acoplamiento del pistón para el enlace inferior rombo son 1/16 "barra de perforación, roscado 0-80 en ambos extremos. Los tornillos de la parte superior en el enlace de rombo, y dos 1/8" bronce "frutos secos" se atornillan la parte inferior termina, y empotrada en el pistón. Esto se hizo debido a que el espacio entre el cilindro de potencia y el desplazador es muy pequeño en un motor de rombo (aproximadamente .050 "). Si te fijas bien en una perspectiva más amplia, verá 1/8" cuellos de latón en el extremo superior de el pistón. Estos fueron Loctite'd en su lugar en la asamblea.
Este punto de vista es nuestro montaje de prueba primero, en el que establecer la longitud de la varilla del pistón desplazador para proporcionar espacio libre adecuado entre el pistón de potencia y el desplazador.
Aquí tenemos la base de plexiglás fabricada, y están empezando montaje final:
Más progreso aquí.
El montaje final se completó la noche del 17 de agosto de 1998. Una ejecución exitosa de unos 5 minutos se terminó esa noche, y otra a la mañana siguiente. Miércoles, 19 de agosto, tuvimos al menos seis carreras de más de 15 minutos cada uno, y la FA un largo de 30 minutos, por lo TTR ha demostrado ser una buena máquina en funcionamiento. Estas son algunas fotos de acción y aún tomadas durante y después de las carreras.
TTR en reposo
Y en la acción ...
desde el final del negocio
... Y un poco más cerca
Después de las fotos fueron tomadas, hicimos modificación de uno más el motor, reemplazando el gran volante con dos más pequeños. Estábamos haciendo un poco de golpe varilla (lo mejor que podíamos decir) y pensó un diseño completamente simétrica corregiría eso. Se mejoró, y la modificación mejorado la estética del motor, también - o al menos eso creemos. Las siguientes fotos muestran el nuevo acuerdo:
Más bien como nuestra lámpara mágica, así que decidimos infligir una foto de ella en ti, también!
Es difícil describir la sensación cuando un motor que ha diseñado y trabajado por muchas horas, finalmente se ejecuta. Por lo general te quedes ahí parado en asombro, sorprendido de que tal colección de piezas por fin ha llegado juntos, y realmente funciona! Para aquellos de ustedes que han construido motores Stirling de los planes o los kits, los exhorto a actuar por su cuenta y el diseño de su motor sueño. Usted puede obtener las dimensiones de los motores de éxito, y los suyos diseño con características similares, pero con sus propias características únicas. Y va a correr! Es una gran sensación - uno no se puede perder en esta gran afición. Stirling'n feliz a todos!
El motor sin engranaje
Este motor fue mostrado originalmente en la Maquinista Casa Tienda de agosto de 1994 y en los meses siguientes. El diseño es de finales de los años Duclos Felipe, alguno de cuyos motores son la pena replicar. Fue un proyecto divertido y me llevó casi 4 meses de tiempo de vez en cuando tienda a completar. Hice algunas modificaciones al diseño de Phil, algunas de las cuales llevó a un poco de dolor en conseguir que el motor funcione bien, pero después de un poco de solución de problemas y ayuda y consejo de Dale Detrich el motor ahora se inicia en el primer tirón o segundo de la cuerda de arranque y funciona muy bien. A continuación se presentan algunas fotos tomadas durante la construcción con notas sobre una variedad de técnicas y problemas y soluciones. Como siempre, espero sus preguntas o comentarios sobre este y mis otros motores.
Haga clic en las fotos para una foto más grande.
El punto de partida suele ser la base, así que aquí podemos ver el primer montaje de los componentes de base. Todo esto hace de acero para una base sólida para un motor.
Más piezas ahora se han hecho y comenzó un montaje de prueba. La pieza cilíndrica hacia el lado derecho de la base es la herramienta que se utiliza para comprobar el centrado del cigüeñal debajo del pistón. El OD es un ajuste estrecho en el cilindro y la clavija en el extremo cercano es más pequeña que la distancia entre los tiros de manivela.
La camisa de cilindro es una parte bastante complejo en este motor. Aquí hemos hecho el trabajo inicial OD pasando de un sólido cuadrado y son aburridos para la camisa del cilindro.
Operaciones de fresado se han terminado y estamos preparando para empezar a cortar las aletas del cilindro. La camisa de cilindro está montado en un mandril para esta operación.
He encontrado (por mi proceso habitual y métodos de error: un montón de ensayos y lotes de errores) que para reducir con éxito ranuras profundas con una herramienta de corte, debe ser exactamente perpendicular a la parte. Aquí establecemos la herramienta de despedida con un indicador. Tenga en cuenta que he fundamentar una hoja de una separación de 1/2 herramienta "cuadrado torno.
Las aletas del cilindro están progresando muy bien aquí.
La operación final es redondear los bordes de las aletas con un perfil de herramienta, para hacer una parte bien detallada, una de las características distintivas del trabajo Duclos '.
Hacer la cabeza es el próximo. Aquí hemos convertido el empotrada haed, el lado bajo y perforados para los tornillos de cabeza y las bujias. Las aletas superiores están siendo molido con una sierra de corte longitudinal.
Para la ranura de la válvula cubre con precisión, tienen que estar indicada para el paralelismo.
Entonces ellos pueden ser introducidos con el 1/16 "sierra de corte.
Aquí se han terminado todas las partes de la cabeza, con válvula de aguja, válvulas, cajas de válvulas y cubiertas. Yo método Bob Shores 'de clips C para conservar los muelles de las válvulas.
Como es mi costumbre, he hecho una pinza partida para ajustado el volante con el cigüeñal. Aquí el blanco ha sido aburrido y escariado ahora.
El carro transversal se sitúa sobre el ángulo correcto y se volvió el exterior de la pinza.
Antes de retirar la pinza, el ajuste se ha verificado, a continuación, la pinza se separaron apagado. Se perforó mientras que en el volante de inercia, utilizando coordenadas de perforación (no son maravilloso DRO?).
Por último, el collar se rompió con una sierra de joyero. La ranura no tiene que ser amplia debido al ajuste de cierre de la pinza y el cigüeñal.
Aquí está, todo hecho!
Pereza ha puesto en! Yo no quería tomarse la molestia de establecer el contrapunto a la forma cónica del vástago, así que lo hizo en Autosketch y se midió el diámetro de cada .1 ". Luego se dirigió a los diversos diámetros y terminó el cono con un archivo.
Este enfoque más bien primitivo dio un cono bastante bien, creo.
Con todos los reunidos, es el momento para una carrera en la sesión.
Aquí está una vista poco más cerca de la parte izquierda.
Y se puede hacer todo a excepción de la pintura!
Y ahora la derecha.
Después de la carrera se completó, me costó mucho arrancar el motor. El pistón original era de aluminio, y se hizo ligeramente tamaño inferior para compensar la expansión, por lo que la compresión es demasiado baja para mi gusto. Hice un pistón de hierro fundido y tiene una compresión mucho mejor, pero aún había problemas de arranque. En abril, tomé el Gearless a NOMBRES donde acamparon junto a Dale y Detrich enero Dale tiene un Gearless que hizo hace unos años y funciona muy bien. Se han comparado y probado de vez en cuando la mayor parte de los nombres, y Dale fue casi tan desconcertado como yo, pero opinó que podría ser un problema en las válvulas a alta velocidad, ya que las válvulas parecía contener compresión bien cuando arranca. Cuando llegué a casa, me quité los casos de válvulas y los examinó con una lupa.
Ahora aquí es donde otro de mis modificaciones habían ido mal. Phil había hecho los casos de la válvula de una sola pieza. Pensé que haciendo que el cuerpo de aluminio y la inserción de una válvula de jaula de acero sería más simple que tratar de mecanizar el asiento de la válvula hacia abajo en el interior de un agujero mientras describía. El problema era que no había presionado a las jaulas de válvulas de manera suficiente. Había alrededor de .030 del cuerpo de aluminio por encima de la jaula y las válvulas se adhieren ligeramente abierta cuando el motor acelera. Me tiraron un molino de media pulgada final en un taladro de mano y limpiar este hombro, y el éxito! Ahora, el bebé empieza fácil y funciona muy bien. Gracias, Dale!
Para la Navidad de 2001, Hazle me dio el poder de Cole Hit and Miss modelos grandes piezas de fundición de motores. Yo acababa de terminar mi primer motor de combustión interna, el motor de la granja de Dick Upshur como se describe en sentido estricto IC revista y estaba listo para un nuevo reto. Yo había trabajado de piezas fundidas previamente tanto en el motor de bombeo Ericsson y el ventilador de Essex, pero al ser todo de hierro fundido, este motor presenta un desafío poco más. Otra parte interesante de la metalurgia fue la multitud de piezas que por su complejidad mecanizado impidió las partes en su totalidad. Voy a señalar algunos de ellos en las fotos que siguen. Y como una advertencia a otros que van por este camino, voy a decir que si usted no es un archivador bueno (como con una lima), que será después de completar esta pequeña joya! Y ahora a las fotos: (como es habitual, la mayor parte del enlace de fotos pequeño para versiones más grandes)
Aquí está en la condición corriente (lo siento, no ampliarla aquí, fotos detalladas seguir). Todavía no he hecho un soporte adecuado para contener el sistema de encendido, por lo que las cosas son un poco caótico. Ahora mismo todo está estacionado encima de mi sierra de mesa, y el motor se estabiliza con una abrazadera de tornillo que está a la vista a la derecha de la foto. El motor está alimentado con propano - el tanque está en el fondo, y una torre de enfriamiento por convección temporal mantiene la temperatura del cilindro bajo control. La bola de latón en el lado cercano del volante es el peso gobernador. Se puede ver el tornillo de ajuste en la parte superior del volante de inercia.
Una característica de este motor es un corte de encendido, que se muestra en la foto de abajo (haga clic para agrandar la imagen). La ficha en la parte inferior derecha de la foto levanta la palanca curvada, la apertura de los puntos.
Cuando el gobernador se dedica, dejando que el motor "miss", la varilla de empuje de escape de la válvula permanece en la posición hacia adelante, manteniendo los puntos abiertos. Por lo tanto, usted consigue solamente una chispa cuando un movimiento de la energía es necesaria. El sistema de gobernador general es bastante complejo, y nos llevó un poco de pensamiento para ver cómo todo se relaciona!
En esta foto (por lo menos en la vista ampliada) se puede ver las partes del mecanismo regulador. La bola de latón es el peso gobernador ya través del volante es el brazo que controla el pestillo de la varilla de empuje. A continuación se muestra un dibujo del gobernador y sus partes, lo que ayudará a explicar su funcionamiento.
Cuando el motor acelera, el peso gobernador (36) se lanza hacia fuera por la fuerza centrífuga. A medida que el volante gira, el pestillo (34) es presionado hacia abajo y que la leva se mueve la varilla de empuje hacia adelante, que está enganchada por los dos bloques en forma de cuña visto justo por encima de la leva. A medida que el motor se desacelera, el resorte del regulador restaura el disco a su posición original y cuando la leva se mueve la varilla de empuje ligeramente hacia adelante (a la izquierda en el dibujo) de las liberaciones de pestillo, permitiendo que la válvula de escape para funcionar normalmente de nuevo. Como se indicó anteriormente, mientras que la válvula de escape está cerrada abierto, los puntos se mantienen abiertas por la placa de accionamiento (29) que actúa sobre la palanca de puntos (41).
Y ahora, algunos detalles más del motor:
El carburador es una pieza fundida en bronce, que presentó algunos ejercicios interesantes en la celebración de obra en forma irregular! El conjunto de válvula de aguja, visto por debajo del cuerpo de carbohidratos es ajustable verticalmente para colocarlo correctamente en el venturi. Estoy funcionando el motor en propano y el regulador está en el otro lado del motor. El regulador (que se muestra a continuación) es un regulador de la demanda. Es decir, sólo entrega propano cuando el vacío está presente en el lado aguas abajo. Quiero dar las gracias a Jerry Howell, Richard Williams y Stuart Tom consejo generoso en la construcción del regulador. El motor tiene alrededor de 6 a 8 horas
de tiempo de funcionamiento ahora, y todavía está en su primera botella de propano.
Aquí está una foto de la parte delantera.
Y el motor en acción:
Tuve el mismo diablo de una vez conseguir este motor para funcionar, y mi amigo Marlen Baerenwald vino a mi rescate. En su consejo, que había improvisado un motor eléctrico para encender el motor mientras yo jugueteaba con los ajustes del carburador. Resultó que tenía que convertirlo mucho más rápido que las rpm 3-400 que estaba usando. Marlen se acercó, se puso una polea más grande y en torno a 800 rpm, se echó a correr. Así que gracias a Marlen, también!.
¿Qué haríamos sin amigos?
Y por último, pero no menos importante es el vástago del pistón. Me estropeó el vástago de bronce que Cole ha proporcionado, y Gary Heidt hice para mí. Él es un estudiante (como yo) en DeKalb Tech, y estaba estudiando la función de sólidos de Mastercam. Señaló a la barra del pistón de un dibujo en 3-D que había hecho, le dio un considerable refinamiento, y luego se mecanizan en la nueva freidora CNC Mill en DeK Tech. Algunos de los perfiles se hizo con 1/16 "fresas de bola, y se las arregló para romper una sola en todo el proceso! Gracias, Gary!! (Asegúrate de revisar la vista grande)