A máquina a vapor começou sua expansão no início do século XIX. E já naquela época, não apenas grandes unidades para fins industriais estavam sendo construídas, mas também decorativas. A maioria de seus clientes eram nobres ricos que queriam divertir a si mesmos e seus filhos. Depois que as máquinas a vapor se estabeleceram firmemente na vida da sociedade, as máquinas decorativas começaram a ser usadas nas universidades e escolas como modelos educacionais.
Motores a vapor de hoje
No início do século 20, a relevância das máquinas a vapor começou a declinar. Uma das poucas empresas que continuou a produzir mini-motores decorativos foi a empresa britânica Mamod, que ainda hoje permite adquirir uma amostra desses equipamentos. Mas o custo de tais máquinas a vapor excede facilmente duzentas libras, o que não é tão pouco para uma bugiganga por algumas noites. Especialmente para quem gosta de montar todos os tipos de mecanismos por conta própria, é muito mais interessante criar uma máquina a vapor simples com as próprias mãos.
O dispositivo do motor é muito simples. O fogo aquece o caldeirão de água. Sob a influência da temperatura, a água se transforma emvapor que empurra o pistão. Enquanto houver água no tanque, o volante conectado ao pistão irá girar. Este é o layout padrão de um motor a vapor. Mas você pode montar um modelo com uma configuração completamente diferente.
Bem, vamos passar da parte teórica para coisas mais interessantes. Se você estiver interessado em fazer algo com suas próprias mãos e se surpreender com essas máquinas exóticas, este artigo é apenas para você, no qual teremos prazer em falar sobre as várias maneiras de montar uma máquina a vapor com suas próprias mãos. Ao mesmo tempo, o próprio processo de criação de um mecanismo não dá menos alegria do que seu lançamento.
Método 1: Mini motor a vapor DIY
Então vamos começar. Vamos montar o motor a vapor mais simples com nossas próprias mãos. Desenhos, ferramentas complexas e conhecimentos especiais não são necessários.
Primeiro, pegue uma lata de alumínio debaixo de qualquer bebida. Corte o terço inferior. Como, como resultado, obtemos bordas afiadas, elas devem ser dobradas para dentro com um alicate. Fazemos isso com cuidado para não nos cortar. Como a maioria das latas de alumínio tem um fundo côncavo, você precisa nivelá-la. Basta pressioná-lo firmemente com o dedo em alguma superfície dura.
A uma distância de 1,5 cm da borda superior do "vidro" resultante, é necessário fazer dois furos opostos um ao outro. É aconselhável usar um furador para isso, pois é necessário que eles tenham pelo menos 3 mm de diâmetro. No fundo do frasco, colocamos uma vela decorativa. Agora pegamos papel alumínio comum, enrugamos e depois embrulhamos de todos oslaterais do nosso mini queimador.
Mini bicos
Em seguida você precisa pegar um pedaço de tubo de cobre de 15-20 cm de comprimento, é importante que seja oco por dentro, pois este será nosso principal mecanismo para colocar a estrutura em movimento. A parte central do tubo é enrolada no lápis 2 ou 3 vezes, de modo que se obtém uma pequena espiral.
Agora você precisa colocar este elemento de forma que o lugar curvo seja colocado diretamente acima do pavio da vela. Para fazer isso, damos ao tubo a forma da letra "M". Ao mesmo tempo, exibimos as seções que descem pelos furos feitos no banco. Assim, o tubo de cobre é fixado rigidamente acima do pavio, e suas bordas são uma espécie de bicos. Para que a estrutura gire, é necessário dobrar as extremidades opostas do "elemento M" 90 graus em diferentes direções. O projeto da máquina a vapor está pronto.
Ligar o motor
A jarra é colocada em um recipiente com água. Nesse caso, é necessário que as bordas do tubo estejam sob sua superfície. Se os bicos não forem longos o suficiente, você poderá adicionar um pequeno peso ao fundo da lata. Mas tome cuidado para não afundar o motor inteiro.
Agora você precisa encher o tubo com água. Para fazer isso, você pode abaixar uma borda na água e a segunda puxar o ar como se fosse através de um tubo. Abaixamos a jarra na água. Acendemos o pavio da vela. Depois de algum tempo, a água na espiral se transformará em vapor, que, sob pressão, sairá das extremidades opostas dos bicos. A jarra começará a girar emcapacidade com rapidez suficiente. Foi assim que conseguimos um motor a vapor faça você mesmo. Como você pode ver, tudo é simples.
Modelo de motor a vapor adulto
Agora vamos complicar a tarefa. Vamos montar um motor a vapor mais sério com nossas próprias mãos. Primeiro você precisa pegar uma lata de tinta. Você precisa ter certeza de que está absolutamente limpo. Na parede, a 2-3 cm do fundo, recortamos um retângulo com dimensões de 15 x 5 cm. O lado comprido é colocado paralelo ao fundo do frasco. Da malha de metal, cortamos um pedaço com uma área de12 x 24 cm. De ambas as extremidades do lado comprido, medimos 6 cm. Dobramos essas seções em um ângulo de 90 graus. Obtemos uma pequena “mesa plataforma” com área de12 x 12 cm com pernas de 6 cm. Instalamos a estrutura resultante no fundo do frasco.
Ao redor do perímetro da tampa, você precisa fazer vários furos e colocá-los em forma de semicírculo ao longo de uma metade da tampa. É desejável que os orifícios tenham um diâmetro de cerca de 1 cm, o que é necessário para garantir uma ventilação adequada do interior. A máquina a vapor não funcionará bem se não houver ar suficiente para a fonte do fogo.
Elemento principal
Fazemos uma espiral a partir de um tubo de cobre. Pegue cerca de 6 metros de tubo de cobre macio de 0,64 cm. Medimos 30 cm de uma extremidade, a partir deste ponto é necessário fazer cinco voltas de uma espiral de 12 cm de diâmetro cada. O restante do tubo é dobrado em 15 anéis com diâmetro de 8 cm. Assim, na outra extremidade deve permanecerTubo livre de 20 cm.
Ambos os cabos passam pelos orifícios de ventilação na tampa do frasco. Se o comprimento da seção reta não for suficiente para isso, uma volta da espiral pode ser dobrada. O carvão é colocado em uma plataforma pré-instalada. Neste caso, a espiral deve ser colocada logo acima deste local. O carvão é cuidadosamente colocado entre suas voltas. Agora o banco pode ser fechado. Como resultado, temos uma fornalha que alimentará o motor. A máquina a vapor está quase pronta com as próprias mãos. Não resta muito.
Tanque d'água
Agora você precisa pegar outra lata de tinta, mas menor. Um furo com 1 cm de diâmetro é feito no centro da tampa. Mais dois furos são feitos na lateral do frasco - um quase no fundo, o segundo é mais alto, na própria tampa.
Pegue duas crostas, no centro das quais é feito um furo com os diâmetros do tubo de cobre. 25 cm de tubo de plástico são inseridos em uma crosta, 10 cm na outra, de modo que sua borda mal apareça para fora das rolhas. Uma crosta com um tubo longo é inserida no orifício inferior de um pequeno frasco e um tubo mais curto no orifício superior. Colocamos a lata menor em cima da lata grande de tinta de modo que o buraco na parte inferior fique do lado oposto das passagens de ventilação da lata grande.
Result
O resultado deve ser a seguinte construção. A água é despejada em uma pequena jarra, que flui através de um orifício no fundo para um tubo de cobre. Um fogo é aceso sob a espiral, que aquece o recipiente de cobre. Vapor quente sobe pelo tubo.
Para que o mecanismo fique completo, é necessário anexarpara a extremidade superior do pistão do tubo de cobre e volante. Como resultado, a energia térmica da combustão será convertida em forças mecânicas de rotação da roda. Há um grande número de esquemas diferentes para criar um motor de combustão externa, mas todos eles sempre envolvem dois elementos - fogo e água.
Além deste design, você pode montar uma máquina a vapor Stirling com suas próprias mãos, mas isso é material para um artigo completamente separado.
