În toamna, când recoltarea și treieratul cerealelor în câmpurile, puteți găsi o mașină similară cu o locomotiva cu abur, cu un tub lung și pe roți. În partea superioară a mașinii, o roată mare se rotește rapid, din care cureaua este transferată la un trișor din apropiere.
Este un locomotivă - o centrală mobilă cu abur. În acesta cazanul și mașina sunt conectate împreună. Numai ea nu se mișcă, este transportată de cai sau de un tractor.
Locomotivele sunt utilizate pe scară largă și construite pentru diferite capacități, variind de la 15 Losh. forțe.
Ca combustibil, cel mai des folosite tot felul de deșeuri: cojile de semințe, paie, scoarță, rumeguș; astfel de combustibil reduce semnificativ costul energiei.
În unele cazuri, și în instalațiile permanente, datorită faptului că motoarele de cazan de abur și mașină sunt conectate între ele și ocupă puțin spațiu, este utilizat Locomobile. Aceste locomotive sunt realizate fără roți, instalate pe fundație și construite pe o capacitate de până la 1000 los. forțe.
Modelul locomotivei este prezentat în Fig. 1 și 2. Este alcătuit dintr-un cazan montat pe roți și un motor cu abur montat în partea superioară a cazanului.
Cazanul locomotivului are forma unui tambur cilindric. În partea din față a cazanului este amplasat un cuptor. În aceste locomotive, o baterie de țevi de fier este trecută din cuptorul din interiorul cazanului. Țevile intră în cutia de fum în care este introdus un coș de fum. Gazele fierbinți, care rezultă din arderea combustibilului, trecând prin mai multe tuburi, încălzesc mai repede apa.
În modelul nostru, pentru o fabricare mai simplă, tuburile de fum se înlocuiesc cu un singur tub, așa-numitul tub de căldură. Cazanul este echipat cu o armătură - un indicator al nivelului apei din cazan (sticlă de apă) - și o supapă de siguranță care eliberează automat aburul în exces de la cazan. De obicei, manometrul este de asemenea setat la para- manometru. În cazanul nostru se poate face fără un manometru. Fără fitinguri, cazanul, în special cel mare, este periculos, deoarece, fără cunoașterea nivelului apei, este posibil să se supraîncălzească și să se strică; fără a cunoaște presiunea, puteți să prindeți atât de mult abur, încât boilerul să explodeze.
Pentru a menține un anumit nivel de apă în cazan în locomotivele mari, este instalată o pompă care pompează apă proaspătă în loc de apă evaporată. Uneori, în loc de o pompă puneți un dispozitiv special - un injector care aprovizionează apă cu un jet de abur.
În cazanul nostru pentru umplerea cu apă în partea superioară, între țeavă și mașină, se face o gaură care este închisă cu un dop cu tăiere.
Mașina instalată pe partea superioară a cazanului constă dintr-un cilindru cu piston și o bobină și un volant cu arbore cotit.
În locomotivele mari, un regulator centrifugal este instalat în apropierea mașinii de pe cazan. Cu ajutorul pârghiei, regulatorul acționează asupra amortizorului țevii de aburi și, deschizând sau închizând, reglează automat numărul de rotații ale mașinii.
Cilindrul este cea mai importantă parte a mașinii. În ea există o tranziție a energiei termice în energie mecanică.
În mașinile mari, cilindrul este turnat din fontă și este lustruit neted în interiorul pereților. Partea cilindrului este prevăzută cu o cutie specială, așa numita bobină sau distribuție de aburi. Capetele cilindrului sunt închise cu capace.
Cilindrul de pe capete este conectat prin canalele de abur înguste cu o bobină. Un piston se mișcă în interiorul cilindrului.
Pistonul trebuie să se potrivească perfect cu pereții cilindrului și să nu lase aburul să treacă. Pentru o mai bună compactare, pistonul este prevăzut, de obicei, cu inele elastice de primăvară. Pistonul este așezat ferm pe tija - o tija rotundă netedă care trece prin capacul frontal al cilindrului. Acest capac este echipat cu un dispozitiv special - un epiploon. Cutia de umplere nu lasă aburul din cilindru. Capătul tijei este conectat la partea din urmă a mecanismului de propulsie - un trabuc sau o bară de legătură și tija de legătură este conectată la știftul arborelui arborelui.
Când aburul este introdus în partea stângă a cilindrului, pistonul se deplasează înainte, transferând arborele cotit cu manivela. Volantul de pe el începe să se rotească cu arborele. Când pistonul ajunge la sfârșitul cursei, tija, tija de conectare și manivela vor fi pe o linie dreaptă. Această poziție este numită punct mort. Dar, prin inerție, volantul se aprinde și scoate arborele din această poziție.
Dacă în acest moment să lăsați aburul în partea dreaptă a cilindrului, pistonul se va întoarce, va împinge din nou arborele, volantul va scoate din nou din centrul mort și mașina va începe să ruleze mai repede și mai repede.
Evacuarea și admisia aburului în mașina noastră sunt realizate printr-o bobină constând dintr-o brățară fixă, lipită în cutia cilindrului și o glisantă a glisantului, alunecând pe cutie.
În Fig. 3 prezintă poziția bobinei și a pistonului pentru diferite rotiri ale manivelei.
O cutie de abur este lipită pe placa mobilă. Plăcuța se deplasează între tijele de ghidare și este presată de un arc plat. Aburul de la cazan vine de jos în jos la cutia fixă și vine la canalul forat în ea, pe placa de bobina. În această placă există o fantă dreptunghiulară prin care aburul din cazan trece în cutia de aburi a bobinei în toate pozițiile acesteia. Din cutia de abur prin orificiile laterale ale supapei, aburul intră unul în celălalt în orificiul drept sau stâng al cutiei și prin ele în cilindru, apoi dintr-o parte sau din cealaltă parte a pistonului.
Aburul epuizat este scos din cilindru prin aceleași deschideri în cutia prin care intră. Bobina este acționată de un excentric atașat la arbore.
Excentric este un disc cu o gaură forată nu în centru. Cu această gaură este plantată pe arbore. Când se rotește, excentricul descrie curba și, prin intermediul tracțiunii, mișcă bobina înainte și înapoi.
În motoarele cu aburi mici și în modelul nostru, aburul intră în cilindru pe toată durata mișcării pistonului. Astfel de mașini sunt numite mașini fără extensie. În mașinile mai puternice, aburul intră în cilindru doar o parte din acest timp, după care intrarea proaspătă a aburului se oprește, iar aburul din cilindru acționează asupra pistonului numai prin expansiunea sa. Aceste mașini sunt numite mașini cu cutoff și expansiune de aburi.
Sunt mult mai economice decât mașinile fără expansiune și folosesc mai puțin abur la aceeași putere, dar le facem mult mai dificile.
Eliberarea aburului epuizat în mașini mici și în modelul nostru se face direct în aer. Astfel de mașini sunt numite mașini fără răcire. În mașinile mai puternice, aburul este eliberat în frigider (condensator), unde este răcit de apă rece, se îngroațează și astfel creează un vid în el. Acest lucru este, de asemenea, folosit pentru a crește puterea mașinii.
Modelul nostru de locomotivă poate activa diverse mecanisme. Acesta poate servi ca model al motorului cu aburi în cabinetul fizic al școlii.
Instrumente și materiale
Pentru a construi nevoie locomobile să aibă: o menghină, burghiu, burghiu (2-5 mm în diametru), fierăstrău, fișier plat cu o mare crestătură (bastard), fișier plat, cu o crestătură mică (personal) fișier un pătrat mic și rotund, o daltă, un ciocan , un ciocan de lipit, staniu snips, clești, mor stoc cu matrițe și robinete, separatoare, riglă, miez. Materialul pentru construirea modelului poate fi utilizat variat.
Pentru un cazan, cel mai bine este să luați foaia de cupru sau alamă cu o grosime de aproximativ 1 mm, dar puteți obține și o foaie albă cu o grosime de 0,75-1 mm; pentru o lampă spirtoasă - tablă albă dintr-o cutie de tablă. Cilindrul mașinii poate fi fabricat dintr-un tub din alamă de 18-20 mm în diametru. Pentru detalii cu privire la mașină, este mai bine să luați un metal colorat - bronz, cupru, dar le puteți face din fier.
În general, trebuie să alegeți următoarele: o foaie de cupru, alamă sau fier, cu o grosime de 0,75-1,5 mm, dimensiune 200x200 mm; apoi bucăți din același material, dar cu dimensiuni de 150x120 mm și 60 x 400 mm; două sau trei cutii, 500 de grame de babbitt sau alt metal punct de topire scăzut, 50 de grame de staniu, 50 bucăți de nituri 2-3 mm diametru tub de alamă cu un diametru interior de 18 mm și o lungime de 45-50 mm, slot 2 pentru radio, un bolț diametru piuliță de 8 mm, o fâșie de tablă de o grosime de 1-1,5 mm, 80-100 cm lungime și 10-15 mm lățime (cerc poate lua pe baril), o bucată de tub de alamă cu un diametru interior de 9-10 mm, lungime 30 mm, o bucată de oțel de argint cu un diametru de 5 mm, o lungime de 80 mm și o duzină de unghii cu un diametru de 3 mm. În plus, trebuie să ridicați câteva bucăți de plăci de bronz, cupru sau fier pentru bobină și lagăre.