Η μηχανή Stirling είναι μια θερμική μηχανή στην οποία το λειτουργικό ρευστό (αέριο ή υγρό) κινείται σε κλειστό όγκο, στην πραγματικότητα είναι ένα είδος μηχανής εξωτερικής καύσης. Αυτός ο μηχανισμός βασίζεται στην αρχή της περιοδικής θέρμανσης και ψύξης του ρευστού εργασίας. Η εξαγωγή ενέργειας λαμβάνει χώρα από τον αναδυόμενο όγκο του ρευστού εργασίας. Ο κινητήρας Stirling λειτουργεί όχι μόνο από την ενέργεια της καύσης καυσίμου, αλλά και από σχεδόν οποιαδήποτε πηγή θερμικής ενέργειας. Αυτός ο μηχανισμός κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από τον Σκωτσέζο Ρόμπερτ Στέρλινγκ το 1816.
Ο περιγραφόμενος μηχανισμός, παρά τη χαμηλή του απόδοση, έχει πολλά πλεονεκτήματα, πρώτα απ 'όλα, είναι η απλότητα και η λιτότητα. Χάρη σε αυτό, πολλοί ερασιτέχνες σχεδιαστές προσπαθούν να συναρμολογήσουν έναν κινητήρα Stirling με τα χέρια τους. Κάποια πετυχαίνουν και άλλα όχι.
Σε αυτό το άρθρο θα δούμε πώς να φτιάξετε έναν κινητήρα Stirling με τα χέρια σας από αυτοσχέδια υλικά. Θα χρειαστούμε τα ακόλουθα κενά και εργαλεία:κασσίτερος (πιθανό από κάτω από την παπαλίνα), λαμαρίνα, συνδετήρες, αφρώδες λάστιχο, ελαστική ταινία, τσάντα, κόφτες σύρματος, χάλκινο σύρμα, πένσα, ψαλίδι, κολλητήρι, γυαλόχαρτο.
Τώρα ας ξεκινήσουμε τη συναρμολόγηση. Ακολουθεί μια λεπτομερής οδηγία για το πώς να φτιάξετε έναν κινητήρα Stirling με τα χέρια σας. Πρώτα πρέπει να πλύνετε το βάζο, να καθαρίσετε τις άκρες με γυαλόχαρτο. Κόβουμε έναν κύκλο από λαμαρίνα έτσι ώστε να βρίσκεται στις εσωτερικές άκρες του κουτιού. Καθορίζουμε το κέντρο (για αυτό χρησιμοποιούμε παχύμετρο ή χάρακα), κάνουμε μια τρύπα με ψαλίδι. Στη συνέχεια, παίρνουμε ένα χάλκινο σύρμα και έναν συνδετήρα, ισιώνουμε τον συνδετήρα, κάνουμε ένα δαχτυλίδι στο τέλος. Τυλίγουμε ένα σύρμα σε έναν συνδετήρα - τέσσερις σφιχτές στροφές. Στη συνέχεια, κολλάμε την προκύπτουσα σπείρα με μια μικρή ποσότητα συγκόλλησης. Στη συνέχεια, είναι απαραίτητο να κολλήσετε προσεκτικά τη σπείρα στην τρύπα του καλύμματος έτσι ώστε το στέλεχος να είναι κάθετο στο κάλυμμα. Ο συνδετήρας πρέπει να κινείται ελεύθερα.
Μετά από αυτό, πρέπει να κάνετε μια τρύπα επικοινωνίας στο καπάκι. Φτιάχνουμε έναν εκτοπιστή από αφρώδες ελαστικό. Η διάμετρός του πρέπει να είναι ελαφρώς μικρότερη από τη διάμετρο του κουτιού, αλλά δεν πρέπει να υπάρχει μεγάλο κενό. Το ύψος του εκτοπιστή είναι λίγο περισσότερο από το μισό του δοχείου. Κόβουμε μια τρύπα στο κέντρο του αφρώδους ελαστικού για το μανίκι, το τελευταίο μπορεί να είναι από καουτσούκ ή φελλό. Εισάγουμε τη ράβδο στο προκύπτον μανίκι και κολλάμε τα πάντα. Ο εκτοπιστής πρέπει να τοποθετηθεί παράλληλα με το κάλυμμα, αυτή είναι μια σημαντική προϋπόθεση. Στη συνέχεια, μένει να κλείσετε το βάζο και να κολλήσετε τις άκρες. Η ραφή πρέπει να σφραγίζεται. Τώρα ας αρχίσουμε να φτιάχνουμεκύλινδρος εργασίας. Για να το κάνετε αυτό, κόψτε μια λωρίδα μήκους 60 mm και πλάτους 25 mm από κασσίτερο, λυγίστε την άκρη κατά 2 mm με πένσα. Σχηματίζουμε ένα μανίκι, μετά κολλάμε την άκρη, τότε είναι απαραίτητο να κολλήσουμε το μανίκι στο κάλυμμα (πάνω από την τρύπα).
Τώρα μπορείτε να ξεκινήσετε να φτιάχνετε τη μεμβράνη. Για να το κάνετε αυτό, κόψτε ένα κομμάτι μεμβράνης από τη συσκευασία, σπρώξτε το λίγο με το δάχτυλό σας μέσα, πιέστε τις άκρες με μια ελαστική ταινία. Στη συνέχεια, πρέπει να ελέγξετε την ορθότητα της συναρμολόγησης. Ζεσταίνουμε το κάτω μέρος του δοχείου στη φωτιά, τραβάμε το στέλεχος. Ως αποτέλεσμα, η μεμβράνη πρέπει να κάμπτεται προς τα έξω και εάν η ράβδος απελευθερωθεί, ο εκτοπιστής θα πρέπει να χαμηλώσει κάτω από το βάρος του, αντίστοιχα, η μεμβράνη επιστρέφει στη θέση της. Σε περίπτωση που ο εκτοπιστής δεν γίνει σωστά ή η συγκόλληση του δοχείου δεν είναι σφιχτή, η ράβδος δεν θα επιστρέψει στη θέση της. Μετά από αυτό, φτιάχνουμε τον στροφαλοφόρο άξονα και τα ράφια (η απόσταση των στροφάλων πρέπει να είναι 90 μοίρες). Το ύψος των στροφάλων πρέπει να είναι 7 mm και των εκτοπιστών 5 mm. Το μήκος των ράβδων σύνδεσης καθορίζεται από τη θέση του στροφαλοφόρου άξονα. Το άκρο του στρόφαλου εισάγεται στο φελλό. Έτσι, εξετάσαμε πώς να συναρμολογήσουμε έναν κινητήρα Stirling με τα χέρια μας.
Αυτός ο μηχανισμός θα λειτουργήσει από ένα συνηθισμένο κερί. Εάν συνδέσετε μαγνήτες στο σφόνδυλο και πάρετε το πηνίο ενός συμπιεστή ενυδρείου, τότε μια τέτοια συσκευή μπορεί να αντικαταστήσει έναν απλό ηλεκτροκινητήρα. Με τα χέρια σας, όπως μπορείτε να δείτε, η κατασκευή μιας τέτοιας συσκευής δεν είναι καθόλου δύσκολη. Θα ήταν μια ευχή.
