Silnik gamma na szybko

Robertus

Zaciekawiony tematyką silników Stirlinga postanowiłem zbudować sobie coś takiego. Jednak zanim przystąpię do poważnych prac, złożyłem taki oto widoczny poniżej na zdjęciach prosty silniczek. Działa on już bardzo ładnie postawiony na szklance z gorącą wodą. Chodziło mi tu tylko o przerobienie tematu w praktyce, żeby zrozumieć jak to działa i wyciagnąć wnioski potrzebne przy poważniejszej konstrukcji.
Do wykonia zastosowałem nastepujące materiały: puste pudełko po kremie do rąk, kwałek gąbki ze starego opakowania grubości około 3mm(na duży tłok), zaślepka z tyłu obudowy komputera na podstawę koła zamachowego, strzykawka jednorazowa 2ml na mały cylinder oraz na prowadnicę dla dużego tłoka, spinacze biurowe grubość drutu 0,6mm, mała tulejka z aluminium o śr 9mm i długości 10mm na mały tłok (ucięta z pręta zakupionego za kilka złotych w Castoramie), kartka papieru formatu A5, mała oraz duża podkładka stalowa na koło zamachowe, trochę szpachlówki samochodowej (dla połączenia podkładek w całość jako koło zamachowe), długi aluminiowy nit na oś dużego tłoka. Użyłem klejów: Poxipol, super-glue (dla połączenia osi koła zamachowego z tulejką z papieru będącą osią koła), wikol (części papierowe oraz uszczelnienie połówek obudowy oddzielonych paskiem papieru- dlatego wilol, zeby w razie niepowodzenia bez kłopotów móc rozkleić łącznie bez uszkodzenia części). Z narzędzi potrzebne były: nożyczki, małe obcążki(do gięcia i cięcia drutu ze spinaczy), igła (do dawkowania super-glue), zapałka do mieszania i nakładania Poxipolu i nakładania wikolu, mała piłka włosowa (do pocięcia strzykawki), pilnik iglak, mała wiertarka modelarska z wiertełkiem 0,8mm. Przydała się też zwykła wiertarka do obróbki małego tłoka z aluminium.

[link widoczny dla zalogowanych][link widoczny dla zalogowanych][link widoczny dla zalogowanych][link widoczny dla zalogowanych][link widoczny dla zalogowanych]

szachista28

Witaj
1. Jaka jest wysokość cylindra dużego?
2. jaki jest skok tłoka dużego?
3. Jaki jest skok tłoka małego ?

Robertus

Widzę, że są konkretne pytania Smile

Oto dane:
skok dużego tłoka 15mm
skok małego tłoka 12mm
wysokość cylindra 23mm (wewnętrzna czyli robocza)
Jeszcze mała informacja odnośnie materiału na duży tłok, otóż gąbka na tłok ma dokładnie 5,5mm grubości a nie około 3mm jak napisałem wcześniej, odległość (czyli szczelina) tego tłoka do scianki cylindra nie wyszła mi idealnie równa ale w żadnym miejscu na obwodzie nie przekracza 1,5mm.
Wszystkie pozostałe wcześniej podane dane i informacje są poprawne.

Robertus

Tutaj jest link z filmikiem z rozruchu tego silniczka :
http://www.youtube.com/watch?v=BxauOSzrrqo
Tak tylko dodam, że dodanie na górze kostki lodu wyraźnie wydłuża czas pracy na jednej szklance wody. Jednak niegorszy efekt dało (co widać na filmie) przyklejenie taśmą dwustronną małych radiatorków od starej karty graficznej. Powyższe wnioski w znaczący sposób wpłynęły na mój nowo rozpoczęty i bardziej zaawansowany projekt. Chociaż postaram się jeszcze w przyszłości zrobić jakiś bardzo prosty egzemplarz silnika z dostępnych w domu materiałów.

raiders

Jaka jest srednica tej puszki z kremu?? A czy zastosowanie większej rurki do zimnego cylindra moze jakoś wpłynąc na pracę silniczka?? Mam tu na myśli miedzianą rurkę 20mm??

Robertus

Witam

To standardowa puszka po kremie, średnica 75mm. Myślę, że rurka metalowa, szczególnie miedziana lepiej sprawdzi się w roli cylindra niż plastyk strzykawki lub szkło (lepsze odprowadzanie ciepła) ale w tym konkretnym przypadku aż 20mm to chyba za dużo. Teoretycznie w porównaniu z moją konstrukcją skrócenie skoku zimnego tłoka o połowę załatwiłoby sprawę. Niestety większa średnica to między innymi cięższy tłok i o wiele większe opory ruchu co w takim małym silniku ma bardzo duże znaczenie.
Teraz buduję nieco poważniejszy silnik, o średnicy roboczej tłoka gorącego 100mm i właśnie w nim planuję tłok zimny nieco ponad 20mm (dokładnie 22mm). Jak wypadnie w praktyce... zobaczymy.
Największą wadą takiej prostej konstrukcji na puszce po kremie jest to, że cienka blacha bardzo szybko się nagrzewa przez co szybko zmniejsza się różnica temperatur między spodem a górą silnika (dlatego radiatorki albo lód na górze tak bardzo pomagają).

raiders

Witam!!

dziękuję za odp. a chciałem się jeszcze zapytać bo widzę ze pan obeznany w tych sprawach, bo tez buduje prototyp takiego silnika zbliżonego budową do pańskiego tylko nie chce mi działac...

W silniku zastosowałem takie wymiary:

Srednica cylindra ciepłego 9cm
Wysokosc cylindra ciepłego 4,5cm
Grubość tłoka ciepłego 2 cm (steropian)

Średnica cylindra zimnego 2cm

Skok tłoka ciepłego ok 10mm
Skok tłoka zimnego ok 7mm

Silnik postawiłem na szklance gorącej wody i nie działał , potem postawiałem go nad świeczką też nie drgnął...

Czy jest mi pan w stanie powiedziec gdzie jest błąd konstrukcyjny??
Czy Cylinder ciepły a wysoki??

Robertus

Nie jestem znawcą, staram się tylko wykorzystać podstawową wiedzę z fizyki itp.
Jeżeli się mylę to proszę mnie sprostować ale widząc powyższe wymiary wcale się nie dziwię, że silnik jeszcze nie działa. Otóż jeżeli cylinder gorący ma 4,5cm wysokości, a tłok 2cm to pozostaje nam 2,5cm, tymczasem skok tłoka wynosi 1cm. Jeżeli w takim małym bądź co bądź cylindrze pozostaje nam 1,5 cm wysokości wolnej przestrzenii to jest to zdecydowanie za dużo. Na mój rozum trzeba albo zmniejszyć wysokość dużego cylindra albo pogrubić duży tłok o jakieś 12mm. Przestrzeń w moim trochę tylko mniejszym silniku wynosi (23mm-15mm-5,5mm) 2,5mm, z czego około 0,5mm w dolnym martwym położeniu tłoka i 2mm w górnym martwym położeniu. Proszę spróbować pogrubić tłok (raczej chyba od góry - żeby nie trzeba było przerabiać korbowodów) bo to chyba najłatwiej będzie zrobić.
Nie wiem oczywiście jak ze szczelnością wszystkiego, jak z tarciem itp. ale jeżeli te elementy są w normie to silniczek powiniem po takiej poprawce ruszyć.

raiders

Aha tez tak włsnie myślałem ze tutej popełniłem błąd.. Very Happy

Ja bym bardziej był za obcięciem cylindra tylko nie wiem za bardzo o ile...?? o 1 cm ? wtedy by wysokość wynosiła 3,5 cm grubość tłoka 2 cm i wtedy skok tłoka powinien być ok 6-7mm Czy dobrze myślę?? A teraz co z małym tłokiem chodzi mi głownie o skok na połowe mniejszy od duzego skoku??

Robertus

Heh

, ja bym ciął jednak o 12mm, a pozostałe parametry pozostawił bez zmian. Skok tłoka się przecież nie zmieni, jeśli dobrze zrozumiałem to zmniejszy się tylko przestrzeń w cylindrze nad tłokiem a o to w końcu chodzi.
No ale tak w końcu co szkodzi uciąć powiedzmy 5mm, zobaczyć czy działa, jeśli nie to uciąć jeszcze 5mm, potem jeszcze 2mm Wink

tylko żeby nie przesadzić. Nie ma co się bać eksperymentów, tylko trzeba uważać żeby nie zniszczyć dotychczasowej pracy.
Kiedy już silnik ruszy to dobrze byłoby wrzucić jakieś fotki w tym dziale (nasze silniki) bo każda konstrukcja domowa jest niepowtarzalna i nie ma co się spierać o każdy milimetr bo jeśli są małe opory ruchu, w miarę dobre spasowanie elementów (i duży tłok nie ociera o cylinder itp) to tolerancja proporcji wymiarów w takim silniku jest baaaardzo duża.

szachista28

Dzięki za podanie wymiarów Smile