Cómo fabricar un motor Stirling solar

  

Información adicional

  • Autor heetgasmodelbouw.ridders.nu
  • Idioma Inglés
  • Canal YouTube
Valora este artículo

Desarrolla un motor Stirling LTD (diferencia de temperatura baja) de 500 RPM que funciona con el calor de la mano.

PASOS A SEGUIR:

imagen1. En primer lugar tenemos que tener todas las piezas, a excepción del peso contra. En el caso de unas dimensiones pequeñas se desvían de la pared transparente disponible para el cilindro del desplazador y / o el tubo de vidrio para el cilindro de trabajo adaptar las dimensiones correspondientes en las dos placas de aluminio. Acabar con la madera (balsa) desplazador bien cilíndrico y plano con el eje de la pinza de sujeción de la malla. Tenga cuidado de que el desplazador no se tambalea.
2.
Pegue la pared transparente del cilindro, el tubo de vidrio para el cilindro de trabajo y el grafito cojinete en la ranura correspondiente resp. y agujeros en la placa de aluminio cilindro superior con el conocido kit de silicona transparente hogar. Retirar inmediatamente toda kit desbordante en y alrededor de la pared del cilindro y dejar endurecer el kit para al menos un día.
3.
Tornillo de los dos soportes verticales en la placa superior de modo que los agujeros M4 para los cojinetes de punto están bien en la línea de control que por poner un eje de ajuste a través de los dos agujeros. Si es necesario poner un caucho muy delgado junta tórica sobre los extremos del hilo en la parte inferior de los soportes para hacer posible esta alineación.
4.
Montar las piezas para el cigüeñal, inclusive las dos varillas de conducción y los casquillos de cojinete de grafito. Rodadura de los brazos de la manivela sobre el eje central aún uncutted 84mm de largo en lo que los extremos se señaló antes, como se indica en el plano. Ponga los dos ejes corto para las barras de conducción a través de los otros agujeros en los brazos de la manivela junto ingenio de los casquillos de cojinete de grafito y varillas de conducción. Tener cuidado en poner las varillas de conducción diferentes en sus lugares correspondientes en el eje de manivela! Poner los brazos de la manivela exactamente en los lugares adecuados de acuerdo con las dimensiones indicadas en la elaboración de la hoja 3 y convertirlos en 90 ° cambió la mejor manera posible. Soldadura blanda cuidadosamente todas las piezas juntas, y el eje de conducción varilla corta sólo en el exterior de las bandas. Con los extremos ligeramente achaflanados de este eje corto de los puntos fuertes de soldadura será lo suficientemente fuerte para soportar las fuerzas muy bajas en el árbol del cigüeñal cuando el motor está funcionando más adelante. Saw o moler-off de las partes del eje central entre las bandas cuidadosamente.
5.
Montar el resto de las partes como se indica en el dibujo hoja 2, excepto la placa inferior de aluminio y el peso de la contra en la de dos CD. Ajustar los cojinetes de punto de modo que los vástagos de accionamiento son exactamente sobre las líneas centrales de los dos cilindros y crea aclaramiento fraccional en los cojinetes de punto para conseguir el mínimo rozamiento. Gire el volante CD y comprobar si el desplazador no toque nada en su cilindro. Los espacios para las placas superior e inferior debe ser de aproximadamente 1 mm.
6.
Ahora todo el sistema debe ser mecánicamente balanceado. Esto debe hacerse sin la placa inferior para evitar cambios anormales de presión en el sistema. Bien equilibrada la fuerza contraria gravitacional sobre el sistema de a-simétrico será eliminado.
Este procedimiento de balance es el siguiente:
- Primera sobredimensionar el espesor del peso contra un tanto por lo que se puede apagar paso a paso a la derecha del peso después;
- Girar el volante sin peso contra la ligera y esperar hasta que se detenga. A su vez con esa posición del cigüeñal del volante CD de modo que el orificio para el peso es contraindicado en la parte superior. Fijar el volante e indicar su posición relativa al eje central por lo que las marcas de nivelación con los rasguños opuestas en el núcleo de volante y el eje. Con que es posible encontrar de nuevo la posición correcta de la rueda volante en caso de que más tarde puede ser distorsionada;
- Poner el peso de gran tamaño contra en el agujero en el volante y gire el volante de nuevo. Debido a que el peso es demasiado pesado contra el sistema ahora dejará de girar con el peso contra está en algún lugar en la parte inferior. El peso debe ser girado contra-off, paso a paso un poco hasta que el sistema se detiene con una posición aleatoria de todo el peso contra. Un trabajo que consume poco tiempo, pero importante, para lograr la eliminación de la fuerza de gravedad contra-acción y que con una diferencia de temperatura mínima requerida para permitir que el motor funcione.
7.
El montaje final se refiere al pegado de la placa inferior de aluminio para la pared del cilindro transparente. Se debe evitar el desbordamiento kit de silicona que entra en el cilindro que puede perturbar el movimiento del desplazador. Poner sólo una película delgada de silicona en la superficie exterior de la ranura en la placa de aluminio y hacer lo mismo en el borde inferior exterior de la pared transparente. Pulse la pared de la ranura y girar un poco para distribuir el kit igual sobre ambas superficies. Difundir el kit en el exterior del cilindro con un dedo humedecido para obtener una conexión suave y hermético. Los puntos fuertes de tal conexión pegamento será más que suficiente después del endurecimiento porque las fuerzas en esta placa inferior será muy baja.
Por último: No vuelvas a cualquier parte del petróleo lo delgado que es! Si todas las partes que se mueven a lo largo de cada otro son super lisa y limpia que no hay necesidad de ningún aceite. Por el contrario, la viscosidad de los aceites incluso muy delgadas son las más de las veces fatal para este tipo de baja temperatura (es decir: de baja potencia). Stirling.

 

El rendimiento del motor.
El siguiente gráfico muestra la relación entre la diferencia de temperatura (x-axis) entre la parte superior y la placa inferior del cilindro y la velocidad de revolución (y-axis) del motor. Para este mediciones I colocado el motor con la placa de fondo en una lámina de agua con una temperatura de partida de aproximadamente 40ºC. Podía medir esta temperatura exacta y fácilmente durante el enfriamiento con un termómetro de mercurio. La temperatura de la placa superior era constante e igual a la temperatura ambiente.

 

imagen

 

A temperaturas más altas a medida que se producen cuando el motor se coloca en una taza de agua caliente con una velocidad de revoluciones máximo de aproximadamente 500 revoluciones por minuto se puede llegar. El tiempo de ejecución varía de 30 minutos a más de una hora, dependiendo del tamaño y las propiedades de aislamiento de esta copa. Con un pequeño trozo de hielo en la caja de metal sobre la placa superior este tiempo de ejecución se puede ampliar de manera significativa, ya que reduce la inevitable de calentamiento de la placa superior del cilindro.

 

Las condiciones para que se ejecuta en una mano.
Así que este motor comienza a moverse alrededor de las 8°C diferencia de temperatura . De hecho, algunos 4ºC menos que con mi ex modelo, pero yo esperaba un poco de diferencia de temperatura de 5°C a dejar que el motor funcione en condiciones normales de ambiente. Porque no se puede hacer la placa superior caliente a 28°C en su mano la temperatura ambiente debe estar 28-8 = 20°C o menos, lo que no es o no es el caso en circunstancias normales de la sala de estar. Con la ayuda de una caja de aluminio con un cubo de hielo pequeño en el plato superior el motor funcionará en la mano. Puede ser un recurso forzado pero eso depende de la forma en que se mire.

 

imagen       imagen

MATERIALES:

1. Los cilindros transparentes.
Para el cilindro del desplazador transparente, corté un trozo de una caja de galleta “Dutch” con 100 mm de diámetro y 2 mm de grosor y pulan las cubiertas bien planas.
El cilindro de vidrio para el émbolo de trabajo se corta de un tubo de ensayo estándar.
2
. El volante de inercia.
Yo para esto he utilizado dos CDs que he pegado en un núcleo de aluminio. Mucho más fácil de realizar que un volante de metal y con un aspecto más personalizable, dependiendo del color y aspecto del CD.
3.
El desplazador.
Esta vez he utilizado la madera de balsa de 5mm de grosor que se utiliza para modelos de aviones, muy ligera, rígida y plana. Primer adhesivo el núcleo de aluminio en el desplazador algo sobredimensionado. Enrosque el eje del desplazador en el kernel y colocarlo en el embrague de la máquina de torneado. Moler el diámetro cuidadosamente hasta un diámetro que es de 2 mm más pequeño que el diámetro interior del cilindro transparente, de manera que habrá un espacio libre de 1 mm entre el desplazador y el cilindro.
4.
Las placas de cilindro de aluminio.
Excepto por el borde exterior en lo que el cilindro transparente será pegado, de la placa inferior es de sólo 1 mm de espesor para un rápido calentamiento. Esto es especialmente importante cuando se quiere dejar que el motor funcione en su mano.
La placa superior es relativamente gruesa para realizar el montaje de las piezas, para hacer una capacidad de calor substancial. Esto contribuye a mantener la temperatura tan baja como sea posible junto con el hecho de que la placa este pulida. Con la ausencia de espaciadores de fijación de metal en la circunferencia de la conducción de calor desde la placa inferior de la placa superior es casi cero. La placa superior sólo será calentado en marcha lentamente por el aire en el sistema, que es inevitable y parte del principio Stirling. Es mi experiencia que el efecto de las aletas de refrigeración en la placa superior es apenas perceptible y ni siquiera en absoluto presente en el arranque cuando la temperatura de esta placa es igual a la temperatura ambiente. Así aletas de refrigeración no ayudará a puesta a punto del motor de su mano. El enfriamiento de la placa superior con un pequeño cubo de hielo en una caja de aluminio sobre la placa superior es muy eficaz, aunque puede ser considerada como un remedio forzado. Es sólo la forma en que se mire.
5.
El cojinete de deslizamiento para el eje del desplazador.
Esta es la parte más crítica de una temperatura baja Stirling. Debe ser libre de fugas como sea posible con la fricción más baja y esto también es válido para el émbolo de trabajo en su cilindro. Lo mejor que puedes hacer es aplicar eje estándar en un arbusto estándar deslizamiento, por ejemplo, tal como se utiliza en todo tipo de pequeños dispositivos como impresoras, discos duros, etc nunca logre hacer tal calidad hecho a sí mismo con bujes de bronce. Una buena alternativa es hacer un grafito arbusto y eso es lo que hice en este caso. El casquillo está pegado en la placa superior.
6. El árbol del cigüeñal.

De hecho, esta es la única parte que requiere cierta habilidad (soldadura), pero con cierta precisión y paciencia se puede hacer muy bien. Para la fabricación de las piezas y el montaje que más me puede referirse a las 3 hojas y 7 del plan de dibujo y la observación en el dibujo 4 hoja 8, véase también el punto "d" a continuación.
7
. El cojinete punto del cigüeñal.
En lugar de los rodamientos de bolas que aquí se aplica rodamientos de punto como se utiliza en los relojes. Lo he hecho antes con éxito con mi Huevera Stirling . A pesar de que no se puede medir Tengo la fuerte sensación de que la fricción de rodamiento este punto es aún más baja que la de un rodamiento de bolas, de seguro cuando usted hace una separación fraccionada allí. Además, es una construcción muy simple, con lo que los extremos achaflanados del cigüeñal están cambiando en agujeros cónicos en tornillos M4 en los dos soportes. Esto hace que sea también fácil de ajustar el cigüeñal en la dirección horizontal de modo que los vástagos de accionamiento están exactamente en línea con los cilindros hay que correspondan.

Traduccion incompleta
Fuente imagenes y texto: heetgasmodelbouw.ridders.nu

Experimentos de energía

ENERGÍA EÓLICA 37 experimentos BIODIESEL 4 experimentos PILA/BATERÍA 27 experimentos
ENERGÍA SOLAR 63 experimentos BIODIGESTOR 9 experimentos BICI-MÁQUINA 12 experimentos
ENERGÍA HIDRÁULICA 13 experimentos MOTOR STIRLING 16 experimentos OTROS EXPERIMENTOS 50 experimentos