Самодельные электрические и паровые двигатели - Страница 20
Нам удалось разрешить эту задачу. Двадцативосьмилопастное' колесо нашей турбины можно сделать меньше чем в два часа.
Особенно удобно ставить турбину на модели судов: на вал ее можно без всяких передач насадить гребной винт. Ее можно ставить и на всякие другие модели. Она занимает очень немного места и расходует гораздо меньше пара, чем поршневая машина такой же мощности.
Рис. 116. Фото. Турбина со стороны трубки, подводящей пар.
Готовая, собранная турбина показана на рисунках 116 и 117. На одном рисунке она показана со стороны трубки, подводящей пар, а на другом — со стороны выступающего конца оси. Самое важное при изготовлении турбины —- точно и аккуратно сделать все лопатки.
Рис. 117. Фото. Турбина со стороны оси. По обе стороны ее видны концы трубок, в которые впаяны сопла. На конец оси навита и припаяна медная проволока, чтобы сделать толще ось.
Изготовляется колесо турбины так. Сначала заготовляются все лопатки; к ним поперек припаиваются по две проволочки, и лопатки изгибаются. Затем вырезаются два кружка (диска). В них прокалываются отверстия по толщине проволочек, припаянных к лопаткам, и проволочки одной стороны готовых лопаток закладываются сначала в отверстия одного диска, а затем проволочки другой стороны лопаток постепенно вдеваются в отверстия второго диска. Остается придвинуть диски вплотную к лопаткам, вставить и припаять ось, откусить выступающие концы проволочек — и колесо готово.
На рисунке 118 показан разрез колеса турбины. Там видно расположение лопаток и места отверстий для сборки.
Прежде всего из жести от консервных банок или из тоненькой латуни заготовьте лопатки: вырежьте двадцать восемь полосок 7X17 мм. Постарайтесь вырезать их как можно точнее.
Положите одну из полосок на обрезок фанеры и заколотите девять гвоздиков без шляпок так, как показано на -рисунке 119, слева и внизу. Эта фанерка — сборочный шаблон лопаток.
Все лопатки должны плотно входить между гвоздиками. Вдвиньте одну лопатку в шаблон и наложите йа нее два обрезка медной звонковой проволоки без изоляции (рис. 119, внизу). Диаметр звонковой проволоки — 0,8 мм. Обе проволочки слегка припаяйте к лопатке и вытащите ее из шаблона. Таким же образом заготовьте все лопатки, и благодаря тому, что они все сделаны в одном и том же шаблоне, они получатся совершенно одинаковыми.
Рис. 118. Разметка диска турбины (в натуральную величину).
Рис. 119. Изготовление лопаток.
Из другого обрезка фанеры выпилите по рисунку 119 (в середине и справа) второй шаблон. На этом шаблоне изогните все лопатки и беритесь за диски колеса.
Диаметр колеса турбины — 50 мм. Для него' нужно вырезать два диска диаметром по 50 мм и очень точно пробить в них отверстия для сборки. Сначала вычертите диск в натуральную величину на бумаге, разделите окружность его на двадцать восемь частей и проведите двадцать восемь радиусов. Затем прочертите еще две окружности— первую радиусом 16 мм и вторую радиусом 23 мм. Точки пересечения этих окружностей с проведенными* двадцатью восемью радиусами дадут места проколов для проволочек лопаток.
Для выхода пара из колеса на обоих дисках нужно сделать вокруг оси отверстия. Но лучше не вырезать отверстия совсем, а только прорезать две стороны и отогнуть. Места и фигуры этих отверстий видны на рисунке 118. Их тоже вычертите на бумаге.
Готовый чертеж наложите на листок жести или тонкой латуни и, придерживая рукой, чтобы он не сдвинулся, отметьте острым шилом центр, все отверстия для сборки лопаток и углы отверстия для выхода пара.
Центр и дырочки для проволочек аккуратно проткните шилом. Тонким узким зубилом прорубите отверстия для выхода пара и отогните "дверцы" их. Места загибов показаны на рисунке 118 пунктиром.
Два готовых диска наденьте на ось — толстую, хорошо закаленную иглу — и вставьте все лопатки.
Когда соберете, припаяйте диски к оси, затем откусите выступающие концы проволочек, оставив кончики длиной по 1,5—2 мм кончики проволочек большего радиуса можете загнуть, чтобы прижать диски вплотную к лопаткам.
Рис. 120. Размеры кожуха турбины.
Готовое колесо турбины поместите в кожух (рис. 120). Конструкция кожуха так проста, что ее можно не описывать подробно.
Загнутые края кожуха придают ему жесткость. На фото турбины видно, что на концы кожуха напаяны треугольные "косынки". Это сделано тоже для увеличения жесткости.
Если ось будет вращаться в стенках кожуха турбины, отверстия очень быстро увеличатся, и колесо турбины станет болтаться. Нужно сделать подшипники. Мы их сделали, • как и на всех других своих моделях, проволочными.
Наверните на ось голую звонковую медную проволоку по 5—6 витков с каждой стороны. Эти проволочные спиральки снимите с оси, оберните узенькими полосками жести и пропаяйте. Подшипники, получившиеся в жестяных трубочках, наденьте на ось и припаяйте к кожуху турбины. Оба подшипника вы видите на рисунках 116 и 117.
Рис. 121. Фото. Турбина с вынутыми соплами. Овальные вырезы сделаны только с этой стороны, чтобы вошли сопла.
На рисунках 120 и 121 турбина показана с вынутыми соплами. В нашей турбине, сопла легко вынуть для прочистки и снова поставить на место. Это очень важно, так как диаметр отверстий сопел приходится подбирать опытным путем и вынимать сопла приходится много раз. На рисунке 121 видно, что осуществить это нетрудно.
С одной стороны кожуха прорежьте овальные отверстия и припаяйте зажимы, захватывающие длинную основную трубку. С другой стороны кожуха просверлите два отверстия точно по диаметру тонких трубок с соплами. При такой конструкции сопла устанавливаются всегда в одних и тех же местах, и вынимать их безопасно — регулировка не нарушается.
Конечно, прежде чем готовить зажимы для сопел и прорезать отверстия в кожухе, нужно изготовить самые сопла. Собственно сопла — это капсюли от примусных горелок. Они впаяны каждый в тонкую трубку, эти две трубки впаяны в третью — толстую, а в центр толстой трубки впаяна четвертая — подводящая пар из котла.
Готовый трубопровод с соплами виден на рисунке 122. Трубки, подводящие пар, сверните и спаяйте из жести или латуни. Основную трубку сделайте длиной 70 мм, диаметр ее — 6 мм. Диаметр трубки, подводящей пар, — тоже 6 мм. Длина ее' не важна. Длина трубок, в которые впаяны сопла, — 25 мм, диаметр их — 4 мм. Капсюли спилены и впаяны так, чтобы струи пара выходили,, как показано на .рисунке 123. Это наилучшее положение мы нашли опытным путем.
Рис. 122. Трубопровод с соплами.
Рис. 123. Схема направления струй пара из сопел.
Попробовать работу турбины, дуя в трубопровод, не удается до тех пор, пока не расширены отверстия капсюлей, — слишком маленькое давление воздуха способны мы создать.
Но сразу сильно расширять Отверстия сопел тоже рискованно. Правда, чем больше отверстия для выхода пара, тем сильнее струи, а значит, мощнее турбина, но может случиться, что котел не будет давать столько пара, сколько нужно его для сильных струй. Если котел большой, он дает много пара, а если маленький, как у нас, нужно быть очень осторожным: расширите отверстия так, что пар пойдет большими струями, но с маленьким давлением — турбина будет плохо работать.