Текст книги "Самодельные электрические и паровые двигатели"

Автор книги: Александр Абрамов

Соавторы: Павел Хлебников
сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 6 страниц)

Одноцилиндровые машины двойного действия – те, в которых пар впускается то с одной, т,о с другой стороны поршня – вращают вал в течение всего оборота. Маховику остается только переводить вал через мертвые точки и сообщать ему плавный ход. Но такие машины трудно делать самому, и лучше заменить их двухцилиндровыми, с впуском пара с одной стороны поршня. В таких машинах полоборота работает один цилиндр, а полоборота – другой.

Рис. 102. Двухцилиндровая паровая машина.

Самодельная двухцилиндровая горизонтальная машина показана на рисунках 102 и 103. Она очень похожа на одноцилиндровую, но диаметр цилиндров ее больше. Для них взяты не патроны револьвера «наган», а патроны охотничьего ружья калибра № 28. Золотник поршневой, но передвигается он не треугольником, а эксцентриком, и на штоке укреплен не один поршенек, а два (рис. 104).

Пар впускается между поршеньками и, когда они стоят в положении, показанном на рисунке 104, а, входит в правый цилиндр, а из левого свободно выходит в атмосферу. Когда эксцентрик поворачивается в положение, которое вы видите на рисунке 104, б, пар попадает в левый цилиндр, а из правого выходит.

Если диаметр цилиндра больше, приходится увеличить толщину коленчатого вала и вес маховика. Изменяется и расположение частей: золотник помещается между цилиндрами, и оба конца вала свободны.

Рис. 103. Фото. Двухцилиндровая паровая машина.

Вся машина собрана не на отдельных опорах, а на так называемой ферме, изготовленной из жести. Но ферму нужно сделать, как настоящее инженерное сооружение, иначе жесть окажется слишком тонким материалом. Секрет в том, что ферма спаяна не просто из полосок жести, а все части изогнуты,^ как угловое железо. Конструкция получается простой, прочной и ₍легкой. Такую ферму можно собрать из разных сортов железа, но вполне достаточен самый простой профиль – прямой угол. Такое железо техники часто называют не «угловое железо», а коротко – «уголок». Профилируя жесть, можно заменять ею деревянные части или те части, которые должны были быть сделаны из толстого железа. В первой паровой машине вал, цилиндр и треугольник можно было поставить или на деревяшках, или на стойках толстого железа. А изогнули мы жесть, и оказалось, что она достаточно прочный материал для опор. Так же пользовались мы жестью и при изготовлении электромоторов.

Поршни, обмотанные ватой, хорошо работают в цилиндрах небольшого диаметра; здесь придется сделать их иначе. От двух ружейных патронов калибра № 28 отрежьте ободки шириной 10 мм.

Отверстия донышек патрона запаяйте и вычистите патроны изнутри мелкой шкуркой. Патроны обязательно нужно укоротить, потому что они конусные, особенно к открытым концам.

Рис. 104. Схема работы двухпоршенькового золотника.

Из отрезанных ободков сделайте поршни. Прорежьте ободок напильником вдоль, сожмите и вставьте в цилиндр. Если он не войдет, распиливайте щель до тех пор, пока не подгоните точно по внутреннему диаметру цилиндра. Пусть он входит туго – после опилите. Вставьте подогнанный ободок до половины в цилиндр и вырежьте к нему крышечку, входящую внутрь (рис. 105, а). Для крышек поршней и для нескольких других мелких деталей нужно достать латунь толщиной 0,5 мм.

Д каждому поршню вырежьте из латуни по два угольничка для осей шатунов. Спаять поршни – дело хитрое. Выньте из цилиндра ободок со вставленной в него крышкой и туго перевяжите тонкой проволокой, чтобы крышка не выпадала. Поставьте поршенек на стол, наложите на крышку угольнички – и можете паять. Угольнички лучше наложить на крышку не отдельно один от другого, а связанными тонкой проволокой с деревянной прокладкой между ними. Толщина прокладки—1 – 1,5 мм.

Промажьте все места спайки паяльной жидкостью, наберите на паяльник побольше олова и сразу пропаяйте так, чтобы угольнички припаялись к крышке, а крышка – к ободку (рис. 105, б). Конечно, все части должны быть хорошо вычищены шкуркой или промыты в растворе поташа, иначе их никогда не спаять. Не снимая проволоки, стягивающей ободок, запаяйте место стыка, срежьте проволоку – и поршень готов.

Так же спаяйте поршень ко второму цилиндру и сделайте к ним шатуны.

Рис. 105. Изготовление цилиндра и поршня.

На одном конце шатуна (рис. 105, в) —петелька, а на другом – специальный захват для шейки колена вала. В одноцилиндровой машине шатун надевался на палец кривошипа, а здесь палец закрыт плечиками с обеих сторон. К прямому Концу шатуна припаяйте две полоски латуни; получится вилка, которую можно будет надевать на шейку вала. Чтобы вилка не соскакивала, на концах полосок сделайте отверстия и подгоните к ним кусочки проволоки. Заложите петельку шатуна между угольниками поршня и вставьте ось.

Теперь нужно притереть поршни к -цилиндрам. Отметьте, какой поршень в каком цилиндре будет работать, и притирайте их к "своим" цилиндрам. Натрите поршень мелом, вставьте в цилиндр и продвиньте до конца. Когда вытащите, увидите, где мел стерся, и эти Места чуть-чуть опилите напильником с мелкой насечкой. Затем опять натрите поршень мелом, вставьте в цилиндр, выньте и опилите. Повторяйте это до тех пор, пока поршень не станет ходить плавно и легко. Тут нужно быть очень осторожным: если много спилите, поршень будет пропускать пар, а это сильно ухудшит работу машины. Да и пара в таких условиях на нее не напасешься.

Рис. 106. Детали двухцилиндровой машины.

Для золотника спаяйте встык трубку длиной 65 мм и внутренним диаметром, 6 мм. В середине трубки просверлите отверстие диаметром 4 мм. Это – отверстие для впуска пара из котла. На расстоянии 14 мм от центра этого отверстия просверлите еще два такого же диаметра, но не на одной линии с первым, а под прямым углом к нему: одно справа, другое слева (рис. 106, а). Такие же отверстия сделайте на боковых стенках у донышек цилиндров и соедините их трубками с золотником. Трубка золотника должна одинаково выступать с обеих сторон цилиндров, а расстояние между серединой одного цилиндра и серединой другого должно быть равно 40мм (рис. 106, б). На среднее отверстие золотника припаяйте трубку диаметром 5 мм и длиной 25—30 мм.

Поршеньки золотника собираются на штоке – миллиметровой проволоке длиной 40 мм. К одному концу штока припаяйте латунную скобку для укрепления тяги эксцентрика (рис. 106, в). Скобка выгибается из полоски латуни размером 20 X 4 мм.

Поршеньки этого золотника – шайбочки с ватой между ними. Диаметр шайб немногим меньше внутреннего диаметра трубки золотника; расстояние между каждой парой шайб – 5 мм; расстояние между серединами поршеньков – 28 мм.

Для того чтобы можно было регулировать положение поршеньков, а значит, впуск и выпуск пара, тягу эксцентрика нужно сделать передвижной. Вытащите из старого выключателя так называемые контакты – трубочки с отверстием для провода. Сбоку контактов есть винт, зажимающий провод, а снизу гайка, прикрепляющая контакт к выключателю (рис. 49, справа). Для тяги эксцентрика эта гайка не нужна, а для установки эксцентрика понадобится второй контакт с гайкой. Тягу выгните из миллиметровой проволоки длиной 30 мм, вставьте петельку ее в хомутик поршенька и заложите ось. Контакт понадобится после изготовления эксцентрика и вала.

Эксцентрик – это диск с бортиками (рис. 106, г). Диаметр диска – 20 мм, толщина—1,5 мм. Если не найдете для диска подходящего материала, можете воспользоваться трехкопеечной монетой. Диаметр монеты – 22 мм; ее придется немного опилить вокруг. "Щеки" диаметром 25 мм вырежьте из латуни. Опиленную монету вставьте между "щеками" так, чтобы центры их совпали, и хорошенько спаяйте. От центра "щеки" отмерьте 6 мм и просверлите отверстие, в которое должен войти контакт от выключателя.

Расстояние от центра диска эксцентрика до центра отверстия, которым он надевается на вал, называется эксцентриситетом. Эксцентриситет нашего эксцентрика равен 6 мм. В отверстие эксцентрика вставьте контакт и крепко зажмите гайкой. Теперь винтом контакта можно будет закреплять эксцентрик на валу в нужном положении.

Остается сделать вокруг эксцентрика "щину" – хомут. Хомут выгните из полуторамиллиметровой медной проволоки по рисунку 106, д. Концы хомута войдут в отверстие контакта эксцентриковой тяги. Их нужно опилить изнутри до половины, тогда, сложенные, они образуют круглый конец. Окончательно собрать эксцентриковый механизм можно только во время сборки всей машины. Сейчас нужно сделать вал и ферму.

Лучше всего для вала найти сталь-серебрянку диаметром 3 мм. Если не достанете стали-серебрянки, найдите какую-нибудь другую прочную проволоку или вязальную спицу примерно такого же диаметра. Только проволока или спица должны быть совершенно прямыми: для вала это очень важно.

Выгибать такой вал нельзя – он получается неточным. Лучше всего отрежьте для вала кусок проволоки или стали-серебрянки длиной 150 мм и для. шеек кривошипов – два кусочка по 15 мм.

Рис 107. Изготовление двухколенчатого вала.

Делать плечи кривошипов из толстой латуни или железа трудно; они отлично получаются из жести, только тогда нужно сделать их коробчатого сечения. Вырежьте из жести четыре фигуры по рисунку 107,а. Ход поршней этой машины мы выбрали равным 20 мм; значит, плечи кривошипов должны' быть длиной 10 мм. Такими они и получатся, если сделать их по размерам, указанным на рисунке.

Вырезанные из жести фигуры согните в длинные коробочки или, если хотите, в трубки с хвостиками на концах. Эти хвостики обожмите вокруг вала И вокруг шеек кривошипов.

Перед спайкой вала на середину его нужно надеть эксцентрик, а части вала против шеек выпилить потом, после спайки. Если отверстие контакта эксцентрика не налезает на вал, рассверлите его.

Соберите вал по рисунку 107, б и тщательно пропаяйте все места соединения. Следите, чтобы между серединами шеек было такое же расстояние, как и между центрами цилиндров, – 40 мм. Когда спаяете все, можете выпилить ненужные части вала. При таком способе изготовления вал получается очень точным и не "бьет" при вращении.

Рис. 108. Изготовление фермы.

Все размеры фермы показаны на рисунке 108. Для установки цилиндров к ней припаяны два уголка, а для подшипников – еще две полоски. Настоящие фермы склепывают заклепками, а в последнее время все чаще сваривают. И наша ферма получается как будто сварной.

В верхних уголках фермы прорежьте полукруглые углубления для цилиндров и трубки золотника. Припаяйте цилиндры к уголкам так, чтобы они одинаково выступали с обеих сторон.

Подшипники вала, конечно, свертываются из медной проволоки. Сделайте их длинными, в 10—12 витков каждый, и припаяйте к полоскам фермы. Вал должен получиться как раз на уровне осей цилиндров.

Рис. 109. Схема соединения золотника с эксцентриком.

Рис. 110. Маховое колеса

Чтобы уменьшить трение между вилками шатунов и шейками вала, оберните шейки 5—б витками медной проволоки и уже на эти подшипники наденьте вилки шатунов С наружных сторон обоих подшипников припаяйте на вал проволочные кольца. Проверьте, хорошо ли идут поршни при вращении вала, и можете наконец установить эксцентрик. Поверните вал так, чтобы колена его были расположены горизонтально. Пусть поршеньки золотника в это время плотно закрывают отверстия впуска пара в цилиндры. Привинтите эксцентрик точно против середины трубки золотника в таком положении, когда линия, идущая через два центра эксцентрика (настоящий центр кружка и экс– центр) , получается вертикальной. Откусите кусачками лишнюю часть тяги золотника. Ее конец должен быть на расстоянии 1,5—2 мм от концов хомута. Наденьте на тягу заготовленный контакт от выключателя (без гайки) нарезанной стороной, а ту сторону, где сбоку ввернут винт, наденьте на концы хомута (рис. 109).

Остается только отлить свинцовое маховое колесо (рис. ПО), припаять его к валу – и можете пробовать работу машины. Если отпустите винт, удерживающий эксцентрик на валу, и повернете эксцентрик на полоборота (на 180°), изменится направление вращения вала – он станет вращаться в обратную сторону.

Когда эту машину питает паром двухлитровый котел (рис. 111), вал ее невозможно остановить пальцами: очень уж сильной она получается.

Рис. 111. Фото. Двухцилиндровая паровая машина, работающая от котла из кастрюли.

Цилиндры этой машины можно установить вертикально, так же как и в одноцилиндровой. На рисунках 112 и 113 показаны две конструкции вертикальных двухцилиндровых машин. В одной расположение частей по сравнению с горизонтальной машиной не изменено, а в другой золотник помещен сбоку цилиндров. Такая машина красивее, чем вертикальная с золотником посредине, но сделать ее труднее.

Рис. 112. Вертикальная двухцилиндровая машина.

Рис. 113. Другая конструкция вертикальной машины.

Двухцилиндровую машину можете установить на большую модель колесного или винтового парохода. сЭта машина может вращать маленькую динамомашину – получится электростанция. Можете придумать конструкцию установки ее на модель паровоза.

Только помните, что котел должен давать много пара, иначе машина совсем плохо работает. При хорошем котле получите прекрасный двигатель, а где применить его, сами найдете.

Паровая турбина и котел к ней

Выбор двигателя

При постройке всякой действующей модели очень серьезный вопрос – выбор двигателя. Двигатель должен быть легким, мощным и действовать продолжительное время.

Есть легкие двигатели, работающие сжатым воздухом. Но их трудно изготовить и неудобно иметь на модели большие баллоны, а с маленькими баллонами двигатель работает недолго.

Резиномотор, который часто ставится на различные движущиеся модели, тоже работает очень недолго, и от него можно добиться работы модели только в течение одной минуты, самое большее. Если устроить шестереночную передачу, можно увеличить время действия резиномотора, но при этом сильно уменьшается мощность.

Очень хороши для установки на модели электромоторы, но не всегда удается решить вопрос об источнике тока. Гальванические элементы громоздки и не дают большой силы тока; аккумуляторы достать трудно, и они так тяжелы, что, установив их, трудно добиться от модели хороших результатов. Можно пользоваться городским током, но при этом модель "связывается" проводами.

Конечно, при постройке моделей, идущих по рельсам, например модели трамвая или аэропоезда, самый лучший двигатель для них – электромотор.

Для приведения в движение таких моделей можно пользоваться городским током; можно подвести к электромотору ток большой мощности, и модель будет работать прекрасно.

Но, пользуясь городским током, нельзя осуществить постройку модели автомобиля или какого-нибудь судна. Тут уж поневоле приходится ставить двигатель с независимым питанием. Можно построить, например, поршневую паровую машину. Но по сравнению с электромотором поршневые паровые машины довольно трудно изготовить точно, не пользуясь токарным станком. Из-за неточного изготовления они расходуют так много пара, что приходится ставить большие котлы. Большой котел заставляет сильно увеличивать размеры модели, утяжеляет ее, а мощность машины оказывается недостаточной.

Правда, для большой модели парохода вес котла не имеет особенного значения, но сухопутную модель с паровой машиной осуществить значительно труднее. А построить модель глиссера с поршневой паровой машиной особенно трудно: глиссер должен быть легким, а машина его – мощной; тут большой котел испортит все дело.

За последние пятьдесят лет в "настоящей" технике поршневые паровые машины все быстрее вытесняются. Другой паровой двигатель – турбина – прошел победный путь. Настоящие паровые турбины создали Лаваль в Швеции и Парсонс в Англии. Турбины оказались много выгоднее поршневых машин. Сейчас во всем мире не осталось ни одной мощной электростанции, на которой генераторы электрического тока вращались бы поршневыми паровыми машинами.

Основная разница между турбиной и поршневой машиной в том, что поршневая дает, как говорят инженеры, прямолинейно-возвратное движение, которое нужно затем преобразовать в непрерывно-вращательное, а турбина сразу обращает энергию пара во вращательное движение, без дополнительных передач.

Интересно, что первый двигатель, придуманный и осуществленный человеком, был ближе всего по конструкции именно к турбине. В самом, деле, простейшая турбина – это колесо с лопатками, на которые "дует" пар, а самый старый двигатель – водяное колесо – тоже колесо с лопатками, приводимое в движение струей воды.

И паровая турбина была придумана раньше поршневой машины. Итальянский инженер Джованни Бранка в своей книге о машинах, вышедшей больше трехсот лет назад, в 1629 году, описывает оригинальную "толчею". Она приводится в движение струей пара, ударяющей по лопаткам колеса (рис. 114). Конечно, турбину Бранка осуществить нельзя было потому, что она расходовала бы слишком много пара, но идея Бранка оказалась воплощенной в современных паровых турбинах.

Рис. 114. Рисунок из книги Бранка.

Рис. 115. Игрушечная паровая турбинка.

Современные паровые турбины строятся огромных мощностей. Ленинградский механический завод имени Сталина построил уже турбины мощностью свыше 65 000 л. с.; наши турбогенераторные заводы могут выпускать турбины мощностью в 300 000 л. с. Никакой другой двигатель не в состоянии развить такую огромную мощность в одной машине.

И для многих моделей лучше всего делать именно паровые турбины. Если посмотреть на чертежи простой одноколесной турбины, поршневой -машины и электромотора, сразу видно, что турбина проще всех. Однако и у нас и за границей модели с паровыми турбинами почти не строились. Почему? Потому что очень трудно изготовить хорошее колесо турбины. Нельзя же считать турбиной детскую игрушку, показанную на рисунке 115. Эта "турбина" только сама себя вертит, а привести в движение какую-нибудь модель ей не под силу.

Значит, трудность задачи в том, чтобы разработать такую конструкцию колеса' турбины, которую легко было бы изготовить в, мастерской юного техника.

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.

Изготовление турбины

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.

Конечно, с большим котлом наша турбина может дать значительно большую мощность, чем с котлом, который мы для нее изготовили. Но мы добивались того, чтобы вес всей установки был как можно меньше, и не решались сделать емкость котла больше 170 см³. Имея готовые цельнотянутые медные трубки, можно значительно повысить паропроиэводительность нашего котла. Но об этом немного дальше.

Рис. 124. Фото. Готовый котел со спиртовкой. Сверху котла видны концы– проволок, проходящих сквозь котел. Сбоку припаяна спица для увеличения жесткости котла.

Изготовление котла

Готовый котел со спиртовкой показан на рисунках 124 и 125. Наивыгоднейшая форма котла – цилиндр. Но цилиндрический котел занимает довольно много места, а мы экономили каждый сантиметр, особенно в высоту, и сделали сечение котла эллиптическим. При этом был риск, что котел раздует давлением пара. Первое испытание показало, что мы беспокоились не напрасно. Пришлось поставить внутренние проволочные стяжки, связывающие крышку с днищем (рис. 126), и припаять обрезки велосипедных спиц вдоль обеих сторон котла. Для увеличения поверхности нагрева, а значит, и для ускорения парообразования в днище котла впаяны патрончики от мелкокалиберной винтовки, по девять штук с каждой стороны.

Особое внимание обратите на впайку боковых стенок котла. Лучше всего заложить их, а затем в месте соединения с котлом проложить вокруг медную проволоку и хорошенько пропаять. Прокладка проволоки основательно укрепляет котел.

Рис. 125. Размеры котла.

Рис. 126. Укрепление котла.

Сухопарник – просто отрезок патрона охотничьего ружья или обыкновенный наперсток подходящих размеров. Водоналивное отверстие – гайка и штепсельное гнездо. Водомерное стекло – стеклянная трубка посередине с двумя соединительными резиновыми трубками по концам.

Патрончики лучше впаяйте изнутри до свертывания котла, иначе потом трудно пробираться между ними снаружи паяльником, да и чище получается, если впаивать их изнутри.

Из старого штепселя вывинтите гнездо с гайкой. Гайку припаяйте к котлу. В прорезь гнезда заложите обрезок проволоки и припаяйте ее, залив одновременно отверстие гнезда. Проволочка дает возможность завинчивать гнездо* обращенное нами в пробку, без помощи отвертки или плоскогубцев.

На гнездо наденьте свинцовую или резиновую шайбочку, чтобы плотно закрыть отверстие котла. Готовое водоналивное отверстие с пробкой показано на рисунке 127. Там же видно и водомерное стекло.

Для водомерного стекла постарайтесь достать обрезок трубки внутренним диаметром не менее 5—б мм. Тонкие трубки обманывают: уровень воды в них всегда выше уровня воды в котле, и с таким стеклом можно, понадеявшись на его показания, распаять котел.

Сверху и снизу котла впаяйте коротенькие трубочки и соедините с ними стеклянную трубку при помощи двух маленьких обрезков резиновой трубки. Это очень простое водомерное стекло, но работает оно безотказно. Места соединений обвяжите звонковой проволокой.

Размеры спиртовки видны на рисунках 128 и 129. При такой конструкции, когда бачок со спиртом помещается отдельно, он мало нагревается, и нет риска, что вспыхнет весь спирт.

Рис. 127. Фото. Котел со стороны водомерного стекла и водоналивного отверстия.

Рис. 128. Размеры спиртовки.

Рис. 129. Фото. Готовая спиртовка. Слева – пробочка, которой затыкается отверстие трубки после протягивания главного фитиля.

Рис. 130. Фото. Котел снизу. Видны отверстия для трубок с фитилями, а по краям – отверстия, подводящие воздух.

Трубки для фитилей – патрончики мелкокалиберной винтовки со спиленными донышками. Фитили этих трубок закладываются отдельно от главного фитиля, идущего из бачка по толстой трубке. Они только соприкасаются с главным фитилем.

Когда котел и спиртовка готовы, изогните из жести П-образную часть подставки котла, хорошо видную на рисунке 130. В средние отверстия подставки вставляются трубки спиртовки, а боковые отверстия сделаны для подвода воздуха к фитилям спиртовки снизу. Высоту этой части рассчитайте по спиртовке так,' чтобы концы трубок фитилей получились на расстоянии примерно 30 мм от дна котла.

Регулировка турбины

Теперь можете испытать работу турбины. Налейте в котел на две трети воды. В спиртовку налейте спирт. Когда фитили хорошо пропитаются спиртом, можете зажигать. Вода в котле закипает быстро – в две-три минуты. Пока закипает вода, соедините трубку сухопарника с впускной трубкой турбины. Проще всего соединить котел с турбиной резиновой трубкой. Давление пара в котле не очень велико, и трубка не раздувается. Потом, когда окончательно установите турбину на какую-нибудь модель* сможете заменить резиновую трубку самодельной, спаянной из, латуни или жести.

Как только закипит вода, пар станет вырываться из сопел и завертит турбину; на холостом ходу она вращается с огромной скоростью – в несколько тысяч оборотов в минуту.

Но как узнать, можно ли увеличить отверстия сопел* или они как раз хороши для этого котла? Узнать это нетрудно. Дайте турбине поработать полторы-две минуты, а затем, не гася огня под котлом, снимите резиновую трубку, подводящую пар к турбине. Если при этом пар вырвется из трубки с большой силой, значит давление в котле достаточно велико для того, чтобы пара хватило на отверстия большего диаметра. Тогда вытащите сопла из турбины, осторожно расширьте отверстия иглой, снова вставьте обратно и опять испытайте турбину. Если турбина стала работать лучше, снова попробуйте через полторы-две минуты снять трубку, подводящую пар, и, судя по тому, с какой силой вырывается теперь пар из трубки, решите, можно ли еще увеличивать отверстия сопел. Такое испытание нужно проделать несколько раз.