Самодельный локомобиль

Постников Сергей Федорович

Закладки
Размер шрифта
A   A+   A++
Cкачать
Читать
Самодельный локомобиль (Постников Сергей)

Осенью, при уборке и молотьбе хлеба, в полях можно встретить машину, похожую на паровоз, с длинной трубой и на колесах. Наверху машины быстро вращается большое колесо, с которого переброшен ремень на стоящую рядом молотилку.

Это — локомобиль — передвижная паросиловая установка. В ней котел и машина соединены вместе. Только сама она не передвигается, ее перевозят лошадьми или трактором.

Локомобили широко применяются и строятся на различные мощности, начиная от 15 лош. сил.

В качестве топлива чаще всего употребляют всякие отбросы: шелуху семян, солому, кору, опилки; такое топливо значительно удешевляет получаемую энергию.

В некоторых случаях и в постоянных установках, ввиду того, что в локомобиле котел и машина соединены вместе и занимают немного места, применяют локомобиль. Такие локомобили делаются без колес, устанавливаются на фундаменте и строятся на мощности до 1 000 лош. сил.

Устройство локомобиля

Модель локомобиля показана на рис. 1 и 2. Она состоит из котла, установленного на колесах, и паровой машины, укрепленной наверху котла.

Котел локомобиля имеет вид цилиндрического барабана. В передней части котла помещается топка. В настоящих локомобилях от топки внутри котла пропущена батарея железных трубок. Трубки выходят в дымовую коробку, в которую вставлена дымовая труба. Горячие газы, получающиеся от сгорания топлива, проходя по многим трубкам, быстрее нагревают воду.

Рис. 1.

В нашей модели, для более простого изготовления, дымогарные трубки заменены одной трубой, так называемой жаровой. Котел снабжен арматурой — показателем уровня воды в котле (водомерным стеклом) — и предохранительным клапаном, автоматически выпускающим лишний пар из котла. Обычно устанавливается еще показатель давления пара — манометр. В нашем котле можно обойтись и без манометра. Без арматуры котел, особенно большой, представляет опасность, так как, не зная уровня воды, можно перегреть и испортить его; не зная давления, можно так много нагнать пара, что котел разорвет.

Для поддержания определенного уровня воды в котле в больших локомобилях устанавливается насос, подкачивающий свежую воду взамен испарившейся. Иногда вместо насоса ставят особый прибор — инжектор, подающий воду при помощи струи пара.

В нашем котле для наполнения его водой в верхней части, между трубой и машиной, сделано отверстие, закрывающееся пробкой с нарезкой.

Машина, установленная сверху котла, состоит из цилиндра с поршнем и золотником и махового колеса с коленчатым валом.

В больших локомобилях рядом с машиной на котле устанавливается центробежный регулятор. С помощью рычага регулятор действует на заслонку паропровода и, открывая или закрывая ее, автоматически регулирует число оборотов машины.

Цилиндр является самой главной частью машины. Именно в нем происходит переход тепловой энергии в механическую.

В больших машинах цилиндр отливается из чугуна и имеет гладкие полированные внутри стенки. Сбоку цилиндр снабжен особой коробкой, так называемой золотниковой, или парораспределительной. Концы цилиндра закрываются крышками.

Цилиндр по концам соединен узкими паровыми каналами с золотником. Внутри цилиндра ходит поршень.

Поршень должен плотно прилегать к стенкам цилиндра и не пропускать пар. Для лучшего уплотнения поршень обычно снабжается упругими пружинными кольцами. Поршень плотно насаживается на шток — гладкий круглый стержень, проходящий через переднюю крышку цилиндра. Эта крышка снабжена особым приспособлением — сальником. Сальник не выпускает пар из цилиндра. Конец штока соединен с дальнейшей частью двигательного механизма — дышлом, или шатуном, а шатун соединен с пальцем кривошипа вала.

Рис. 2.

При впуске пара в левую часть цилиндра поршень двигается вперед, передавая с помощью шатуна движение коленчатому валу. С валом начинает вращаться насаженный на него маховик. Когда поршень дойдет до конца своего хода, шток, шатун и кривошип станут на одной прямой линии. Это положение называется мертвой точкой. Но по инерции маховик проворачивается дальше и выводит вал из этого положения.

Если в это время пустить пар в правую сторону цилиндра, поршень пойдет обратно, опять толкнет вал, маховик снова выведет его из мертвой точки, и машина заработает все быстрее и быстрее.

Рис. 3.

Выпуск и впуск пара в нашей машине производится золотником, состоящим из неподвижной, припаянной к цилиндру коробки и пластинки золотника, скользящей по коробке.

На рис. 3 показано положение золотника и поршня при различных поворотах кривошипа.

К подвижной пластинке припаяна паровая коробка. Пластинка движется между направляющими стержнями и прижимается плоской пружинкой. Пар из котла поступает снизу к неподвижной коробке и подходит к каналу, просверленному в ней, к пластинке золотника. В этой пластинке имеется прямоугольный прорез, через который пар из котла проходит в паровую коробку золотника при всех положениях его. Из паровой коробки через боковые отверстия золотника пар по очереди поступает в правое или левое отверстие коробки и по ним в цилиндр то с одной, то с другой стороны поршня.

Отработавший пар выталкивается из цилиндра через те же отверстия коробки, через которые впускается. Золотник приводится в действие от эксцентрика, насаженного на вал.

Эксцентрик — это диск с отверстием, просверленным не в центре. Этим отверстием он насажен на вал. При вращении эксцентрик описывает кривую и посредством тяги двигает взад и вперед золотник.

В небольших паровых машинах и в нашей модели пар поступает в цилиндр в течение всего времени движения поршня. Такие машины называются машинами без расширения. В более мощных машинах пар поступает в цилиндр только часть этого времени, после чего впуск свежего пара прекращается, и пар в цилиндре действует на поршень только своим расширением. Эти машины называются машинами с отсечкой и расширением пара.

Они значительно экономнее машин без расширения и расходуют меньше пара при той же мощности, но нам их сделать гораздо труднее.

Выпуск отработавшего пара в небольших машинах и в нашей модели производится прямо в воздух. Такие машины называются машинами без охлаждения. В более мощных машинах пар выпускается в холодильник (конденсатор), где охлаждается холодной водой, сгущается и тем самым создает в нем разрежение. Это тоже используется для увеличения силы машины.

Наша модель локомобиля может привести в действие различные механизмы. Она может служить моделью парового двигателя в физическом кабинете школы.

Инструменты и материалы

Для постройки локомобиля нужно иметь: тиски, дрель, сверла (диаметром 2–5 мм), ножовку по металлу, плоский напильник с крупной насечкой (драчевый), плоский напильник с мелкой насечкой (личной), напильник маленький квадратный и круглый, зубило, молоток, паяльник, ножницы по металлу, плоскогубцы, клупп с плашками и метчиками, циркуль, линейку, керн. Материал для постройки модели можно употреблять разнообразный.

Для котла лучше всего взять листовую медь или латунь толщиной примерно в 1 мм, но можно взять и белую жесть толщиной 0,75—1 мм; для спиртовки — белую жесть от консервной банки. Цилиндр машины можно сделать из латунной трубки диаметром 18–20 мм. Для деталей машины лучше всего взять цветной металл — бронзу, медь, но можно сделать их и из железа.

В общем нужно подобрать следующее: лист меди, латуни или железа толщиной 0,75—1,5 мм, размером 200x200 мм; затем куски такого же материала, но размером 150x120 мм и 60 x 400 мм; две-три консервные банки, 500 граммов баббита или какого-нибудь другого легкоплавкого металла, 50 граммов олова, 50 штук заклепок диаметром 2–3 мм, латунную трубку с внутренним диаметром 18 мм, длиной 45–50 мм, 2 гнезда для радио, болт с гайкой диаметром в 8 мм, полоску листового железа толщиной 1–1,5 мм, длиной 80—100 см и шириной 10–15 мм (можно взять обруч от бочки), кусочек латунной трубки с внутренним диаметром 9-10 мм, длиной 30 мм, кусок стали-серебрянки диаметром 5 мм, длиной 80 мм и десяток гвоздей диаметром 3 мм. Кроме этого, нужно подобрать несколько штук бронзовых, медных или железных пластинок для золотника и подшипников.

Алфавит

Предложения

Copyrights and trademarks for the book, and other promotional materials are the property of their respective owners. Use of these materials are allowed under the fair use clause of the Copyright Law.