Forfatter:
Robert White
Opprettelsesdato:
3 August 2021
Oppdater Dato:
7 Kan 2024
Innhold
Ordene "dampmotor" tenker vanligvis på bilder av damplokomotiver, men disse maskinene har mange flere bruksområder enn enkel transport. Dampmotorer, som opprinnelig ble opprettet i primitive former for rundt to årtusen siden, har blitt store energikilder de siste tre århundrene, med dampturbiner som nå produserer omtrent 80% av verdens elektriske energi. For å få en bedre forståelse av de fysiske kreftene som virker på en dampmotor, bygg din egen med ting du finner hjemme ved hjelp av en av metodene i denne artikkelen! Se trinn 1 nedenfor for å komme i gang.
Fremgangsmåte
Metode 1 av 2: Lage en dampmaskin av en kjølevæskedunk (for barn)
Skjær aluminiumsbrusboksen til ca. 6 tommer. Bruk kappesaks i aluminium eller frisørsaks for å gjøre et jevnt horisontalt kutt opp til omtrent 1/3 høyde fra basen.
Brett og glatt skjæret med tang. Brett kantekanten over seg selv for å eliminere skarpe kanter. Vær forsiktig så du ikke klipper deg selv mens du gjør dette.
Klem bunnen av boksen fra innsiden og ut for å flate den. De fleste brusbokser har en konkav sirkulær base. Skyv bunnen fra innsiden og ut, flat den med fingrene, eller bruk bunnen av et lite glass eller en krukke for å glatte den ut.
Bor to hull på motsatte sider av boksen ca. 1,27 cm fra toppen. Du kan bruke en papirstans til dette, eller du kan bore hullene med spiker og hammer. Du trenger et hull med en diameter på litt over 3.175 cm.
Plasser et ladelys i midten av boksen. Smuldre aluminiumsfolie og legg under og rundt lyset for å holde det på plass. Rechaud-stearinlys kommer i små aluminiumsdunker, slik at voks ikke smelter og sprer seg i boksen din.
Pakk midten av et kobberrør på 15,24 til 20,32 cm rundt en blyant 2 eller 3 ganger for å lage en spiral. Røret skal lett bøyes rundt blyanten. Lag en spiral av tilstrekkelig størrelse til å passere gjennom boksen, pluss omtrent to inches med rett rør på hver side.
Plasser endene på kobberrøret gjennom hullene i boksen. Plasser spiralen over stearinlyset. Prøv å få samme lengde på rett rør ut på hver side av boksen.
Bøy endene av røret med tang for å danne 90 graders vinkler. Bøy de rette delene av røret slik at de følger motsatte retninger på hver side av boksen. Så brett dem en gang til, slik at de når bunnen av boksen. Når du er klar, vil du ha en spiralseksjon midt på boksen på lyset, som går utenfor til bunnen av boksen og danner to "jetfly" i motsatt retning.
Legg boksen i en bolle med vann og senk endene av røret. Din "båt" skal flyte jevnt. Hvis endene på røret ikke er plassert veldig godt over vannet, kan du prøve å legge en lett vekt på boksen, men vær forsiktig så du ikke senker den.
Fyll rørene med vann. Den enkleste måten å gjøre dette på er å plassere den ene enden i skålen med vann og suge den andre enden, som et sugerør. Alternativt kan du koble den ene enden med en finger og la den andre siden være under en løpende kran.
Tenn lyset. Over tid vil vannet i røret varme seg opp og begynne å koke. Når det blir damp, vil det komme ut som en "jet" fra røret, noe som får hele boksen til å rotere i bollen.
Metode 2 av 2: Lage en dampmaskin av en malingskanne (for voksne)
Bor et rektangulært hull nær bunnen av malingsboksen. Merk et 15 x 5 cm vannrett rektangel på siden av boksen, nær basen.
- Merk at for denne malingboksen (og den du skal bruke), vil du være sikker på at den bare inneholder latexbasert maling og at den er blitt grundig vasket med såpe og vann før bruk.
Klipp et stykke metallnett på 12 x 24 cm. Brett 6 cm ned i hver ende av 24 cm, i en 90 graders vinkel. Dette vil skape en 12 x 12 cm kvadratisk "plattform" med 6 cm "føtter". Plasser dette nettet inne i malingsboksen, føttene ned, og juster det med kanten av hullet du har laget.
Lag en halvcirkel med hull i nærheten av dekselet. Til slutt vil du forbrenne kull inne i denne malingboksen for å gi varme til dampmotoren din. Hvis disse kullene ikke har oksygenforsyning, kan de ikke brenne godt. Lag ventilasjon ved å lage en serie hull i en halvcirkel nær kanten på boksdekselet.
- Disse ventilasjonshullene skal være ca. 1 cm i diameter.
Lag en spiral med et kobberrør. Ta ca 6 m fra et kobberrør med en diameter på 0,64 cm og mål 30 cm fra den ene enden. Fra det punktet, rull røret 5 eller 6 ganger, og dann en spiral med en diameter på 12 cm. Gjør det samme med resten av røret, men danner en spiral med ca. 15 omdreininger på 8 cm i diameter. Du bør la være 20 cm igjen.
Plasser begge ender av spiralen gjennom ventilasjonshullene. Brett de to endene av spiralen slik at de peker oppover og sett dem inn i ett av hullene i lokket. Hvis du ikke har nok rørlengde, kan det hende du må rulle ut en av spiralløkkene litt.
Plasser spiralen og kullet i malingsboksen. Plasser spiralen på nettplattformen. Fyll rommet rundt spiralen med kull. Lukk dekselet godt.
Bor hull for røret i en mindre malingboks. Lag et hull på midten av malingsboksen. Bor på to 1 cm hull på siden av boksen - ett nær bunnen og et over det, nær lokket.
Plasser reagensglass av plast med en propp i hullene på siden av den lille boksen. Bruk endene av kobberrøret til å grave hull i midten av de to proppene. Plasser et 25 cm stykke stivt plastrør på den ene proppen og en annen 10 cm stykke på den andre, slik at de passer komfortabelt og passerer litt på den andre siden av proppen. Plasser korken med det lengste røret i det nederste hullet i den lille boksen og korken med det korteste røret i det øverste hullet. Fest røret til proppene med slangeklemmer.
Koble røret fra den større boksen til den mindre boksen. Plasser den lille boksen over den store boksen, med prøverørene pekende bort fra ventilasjonshullene i den store boksen. Bruk metallbånd til å feste røret fra bunnproppen til røret under kobberspiralen. Fest røret fra toppstopperen til røret som kommer fra toppen av spiralen på samme måte.
Plasser kobberrøret i koblingsboksen. Bruk en hammer og skrutrekker for å fjerne den sentrale delen av en metallisk, sirkulær elektrisk koblingsboks. Fest en elektrisk kabelklemme til koblingsboksen med holderingen inni. Plasser et 15 cm kobberrør med en diameter på 1,27 cm inne i kabelklemmekontakten, slik at røret stikker noen centimeter under hullet i koblingsboksen. Bøy endene innover med en hammer. Plasser denne enden av røret i hullet i lokket på den mindre boksen.
Legg en spyd på staven. Ta et vanlig grillspyd av tre og legg det i den ene enden av en hul kulepinne som er 1,5 cm lang og 0,95 cm i diameter. Plasser billetpinne og spyd inne i kobberrøret i koblingsboksen av metall, slik at spyden peker oppover.
- Spyd og spakepinne vil fungere som "stempelet" når motoren går. For å gjøre stempelbevegelsen lettere å se, kan du legge et lite papir på toppen, som et flagg.
Klargjør motoren for bruk. Fjern koblingsboksen og alle elementene fra toppen av den lille boksen, og fyll den med vann, slik at den kan komme inn i kobberspiralen til den fyller 2/3 av beholderen. Kontroller alle tilkoblinger for lekkasjer og sørg for at alle tetningene er sikre. Fest lokkene på begge boksene ved å banke på dem med en hammer. Sett koblingsboksen på plass, over den lille boksen.
Start motoren! Elt avisbiter og plasser dem i rommet under metallnettet nederst på motoren. Når kullet tar fyr, la det brenne i omtrent 20 til 30 minutter.Mens vannet varmes opp i spiralen, bør dampen begynne å stige til toppen av boksen. Når denne dampen når ønsket trykk, vil den skyve stempelet oppover. Når overtrykket frigjøres, vil stempelet senkes igjen med tyngdekraften. Skjær stykker av spyden etter behov for å redusere vekten av stempelet - jo lettere, jo oftere vil det stige. Prøv å trimme spyden til den når en vekt der stemplet "fungerer" jevnt.
- Du kan få fart på avfyringsprosessen ved å bruke en hårføner for å bedre ventilere gjennom hullene i lokket.
Vær forsiktig. Det sier seg selv at denne hjemmelagde dampmotoren krever stor forsiktighet i håndtering og drift. Start aldri dampmotoren i lukkede omgivelser. Sett den aldri på arbeid i nærheten av brennbart materiale, som tørre blader eller trær. Sett den bare på en hard, ikke-brennbar overflate, for eksempel betong. Hvis du jobber med barn, må du sørge for at du alltid har en voksen til stede. Ikke la barn eller ungdom nærme seg motoren mens kullet brenner. Hvis du ikke vet hvor varm motoren er, anta at den er for varm til å berøre.
- Sørg også for at dampen kan slippe ut fra den øvre "kjelen". Hvis stempelet setter seg fast på noen måte, kan trykket øke inne i den lille boksen. I verste fall kan dette forårsake en eksplosjon, som kan være mye farlig.
Tips
- Plasser dampmotoren i en plastbåt, med begge rør vendt bakover og i vannet, for å lage et dampdrevet leketøy. Du kan kutte en brus av plast i form av en båt for å gjøre prosjektet "bærekraftig".
Advarsler
- Husk å bruke pinsett, tang eller stekeovn hvis du trenger å betjene motoren mens den går.
- Hvis du trenger å håndtere den mens den fungerer, må du ikke rette endene på røret mot noen, da damp eller varmt vann kan forårsake forbrenning.
- Ikke dekk til kobberrøret på noen annen måte enn ved å senke det i vann. Selv om det er lite sannsynlig, kan for høyt trykk føre til at røret sprekker, og føre til personskade.
- Ikke prøv å bygge en mer kompleks dampmaskin med en kjele, med mindre du forstår perfekt hvordan du gjør det. En kjeleeksplosjon, selv om den er i miniatyr, kan føre til svært alvorlige skader.
Nødvendige materialer
Dampmotor med kjølevæskebeholder
- Brusdunk i aluminium
- Saks i aluminium eller frisørsaks
- Tang
- Papirstans
- Rechaud stearinlys
- Aluminiumspapir
- 3.175 mm kobberrør
- Blyant eller en billetpinne
- Vann
- Bolle
Dampmotor med malingskanne
- En gallon maling kan (helst ubrukt, men hvis ikke, rengjør den med såpe og vann)
- Mindre maling kan (på samme måte)
- Kobberrør 6 m og 0,64 cm i diameter
- Metallisk bånd
- 2 korker
- Metall og sirkulær koblingsboks
- Kabelbånd kompatibel med koblingsboks
- Kobberrør på 15 cm og 1,27 cm i diameter
- 12x24 cm metallnett
- Stivt plastrør 35 cm og 0,64 cm i diameter
- 2 slangeklemmer for plastrøret
- Grillkull
- Grillspyd
- 1,5 cm og 0,95 cm diameter billetpinne (åpen i den ene enden)
- Skrujern
- Bore
- Hammer
- Saks i aluminium
- Tang
