定置エンジン
蒸気のロマンチックな時代は過ぎ去りましたが、巨大な壮大な機関車に引っ張られたワゴン、道路の瓦礫をこねる真っ赤な蒸気ローラー、または野外で働く蒸気機関車を見ることができた昔は懐かしいです。
ベルト駆動システムを使用して、すべての工場の機械または織機を中央で駆動するために使用される単一の定置式蒸気機関。 彼女のボイラーは普通の石炭を燃やした。美術館の外でそのような機械が見られないのは残念かもしれませんが、静止した機械の木製モデルを作ることは可能です。 к 家にそのような木製の携帯電話、携帯電話の作業装置を持っていることは大きな喜びです。 今回は、以前よりも複雑なスライド同期蒸気エンジンのモデルを構築します。 もちろん、木製モデルの駆動には、蒸気の代わりに家庭用コンプレッサーからの圧縮空気を使用します。
蒸気機関の仕事 それは、圧縮水蒸気、この場合は圧縮空気をシリンダーに放出し、次にピストンの一方の側から、次にもう一方の側から放出することで構成されます。 これにより、ピストンのスライド運動が変化し、コネクティングロッドとドライブシャフトを介してフライホイールに伝達されます。 コネクティングロッドは、ピストンの往復運動をフライホイールの回転運動に変換します。 フライホイールのXNUMX回転は、ピストンのXNUMXストロークで達成されます。 蒸気の分配はスライダー機構を使用して行われます。 時間は、フライホイールとクランクと同じ軸に取り付けられた偏心輪によって制御されます。 フラットスライダーは、シリンダーに蒸気を導入するためのチャネルを開閉すると同時に、使用済みの膨張した蒸気を排出することができます。
ツール： トリキネラのこぎり、金属用のこぎり刃、スタンドの電気ドリル、ワークベンチに取り付けられたドリル、ベルトサンダー、オービタルサンダー、木製アタッチメント付きドレメル、電気ジグソー、ホットグルー付きグルーガン、カーペントリードリル8、11、14mm。 スクレーパーや木製のファイルも便利です。 モデルを駆動するには、家庭用コンプレッサーまたは非常に強力な掃除機を使用します。この掃除機のノズルは空気を吹き込みます。
材料： 幅100mm、厚さ20mmのパインボード、直径14および8mmのローラー、ボード20×20mm、ボード30×30mm、ボード60×8mm、合板4および厚さ10mm。 木ネジ、釘20および40mm。 スプレーでニスを取り除きます。 シリコーングリースまたはマシンオイル。
マシンベース。 サイズは450x200 x20mmです。 XNUMX枚の松の板で作り、長辺で接着するか、XNUMX枚の合板で接着します。 ボードの凹凸やカット後に残った場所は、サンドペーパーでよく滑らかにする必要があります。
フライホイールアクスルサポート。 それは垂直板とそれを上から覆う棒で構成されています。 木製の軸用の穴は、それらがねじ込まれた後、それらの表面の接触点に開けられます。 同一の要素が150セット必要です。 寸法100×20×20mmの松板と断面20×150×長さ20mmのレールから支柱を切り出します。 レールの端から3mmの距離に、直径8 mmの穴を開け、ネジの頭が簡単に隠れるように、3mmのドリルビットで穴を開けます。 また、板をねじ込むことができるように、前面のボードに直径14mmの穴を開けます。 XNUMX mmドリルとの接触点で、フライホイール軸用の穴を開けます。 両方の要素は、サンドペーパー、できればオービタルサンダーで慎重に処理されます。 また、紙やすりを巻いてロール状に巻いた状態で、ローラーから木製の車軸の穴を掃除することを忘れないでください。 車軸は最小限の抵抗で回転する必要があります。 このようにして作成されたサポートは分解され、無色のニスでコーティングされます。
フライホイール。 まず、普通紙に円の構造を描きます。私たちのフライホイールは全体の直径が200mmで、60本のスポークがあります。 それらは、円の軸に対して130度回転した、円上に15つの長方形を描画するように作成されます。 直径XNUMXmmの円を描くことから始めましょう。次に、厚さXNUMXmmのスポークを示します。。 得られた三角形の角に、直径11mmの円を描きます。 合板に円の構造が描かれた紙を置き、最初にすべての小さな円の中心と円の中心に穴あけ器で印を付けます。 これらのくぼみは、穴あけの精度を保証します。 合板のすぐ上で、スポークが11対のキャリパーで終わる円、ハブ、およびホイールを描画します。 直径XNUMXmmのドリルで三角形のすべての角をドリルします。 鉛筆で、合板の空になる場所に印を付けます。 これにより、ミスを防ぐことができます。 電気ジグソーや毛状突起のこぎりを使用すると、フライホイールから事前にマークされた余分な材料を切り取ることができ、そのおかげで効果的な編み針が得られます。 ヤスリまたは円筒形のカッター、ストリッパー、そしてドレメルを使用して、起こりうる不正確さを調整し、スポークの端を斜めにします。
フライホイールリム。 フライホイールの両側に接着する10つの同一のリムが必要になります。 また、厚さ200mmの合板から切り出します。 ホイールの外径は130mmです。 合板にコンパスで描き、ジグソーで切り抜きます。 次に、直径6 mmの円を同軸に描き、その中心を切り取ります。 これがフライホイールのリム、つまりそのリムになります。 花輪は、その重量で回転ホイールの慣性を増加させる必要があります。 ウィコル接着剤を使用して、フライホイールを覆います。 編み針、両側に花輪が付いているもの。 フライホイールの中央に6mmの穴を開けて、中央にM14ネジを挿入します。 したがって、ホイールの回転軸が即興で得られます。 このネジをドリルのホイールの軸として取り付けた後、最初に粗いサンドペーパーで、次に細かいサンドペーパーでスピニングホイールをすばやく処理します。 ホイールボルトが緩まないように、ドリルの回転方向を変えることをお勧めします。 ホイールのエッジは滑らかで、疑似旋盤で処理した後、側面からの衝撃なしにスムーズに回転するはずです。 これは、フライホイールの品質にとって非常に重要な基準です。 この目標が達成されたら、仮ボルトを取り外し、直径XNUMXmmの車軸用の穴を開けます。
マシンシリンダー。 10mm合板製。 まず、上下140mm x 60mm、前後60mmx60mmから始めます。 これらの正方形の中心に直径14mmの穴を開けます。 これらの要素をグルーガンからのホットグルーで接着し、一種のシリンダーフレームを作成します。 取り付ける部品は垂直で平行でなければならないので、接着するときは、取り付け用の正方形を使用して、接着剤が固まるまで所定の位置に保持します。 ピストンロッドとなるローラーは、接着時に前後の穴にしっかりと挿入されます。 モデルの将来の正しい操作は、この接着の精度に依存します。
ピストン。 厚さ10mmの合板製で、寸法は60x60mmです。 正方形の端を細かいサンドペーパーで研磨し、壁を面取りします。 ピストンロッド用にピストンに14mmの穴を開けます。 ピストンをピストンロッドに固定するネジ用に、直径3mmの穴をピストンの上部に垂直に開けます。 ネジの頭を隠すために8mmビットで穴を開けます。 ネジは、ピストンを所定の位置に保持しているピストンロッドを通ります。
ピストンロッド。 直径14mmのシリンダーを切り取ります。 その長さは280mmです。 ピストンをピストンロッドに取り付け、ピストンフレームに取り付けます。 ただし、最初に、ピストンロッドに対するピストンの位置を決定します。 ピストンが80mm移動します。 スライドするときは、ピストンの入口ポートと出口ポートの端に到達しないようにし、ニュートラル位置ではシリンダーの中央に配置し、ピストンロッドがシリンダーの前面から脱落しないようにします。 この場所を見つけたら、ピストンロッドに対するピストンの位置を鉛筆でマークし、最後に直径3mmの穴を開けます。
分布。 これは私たちの車の最も難しい部分です。 コンプレッサーからシリンダーへ、ピストンの片側から反対側へ、そしてシリンダーからの排気からエアダクトを再作成する必要があります。 これらのチャネルは、厚さ4mmの合板を何層か重ねて作成します。 タイミングは、140 x80mmのXNUMX枚のプレートで構成されています。 写真の図に従って、各プレートに穴を開けます。 まず、必要な詳細を紙に描き、すべての詳細を切り取りましょう。 合板にフェルトペンでタイルの模様を描き、材料を無駄にしないように配置すると同時に、のこぎりの手間を最小限に抑えます。 補助穴のマークされた場所を注意深くマークし、ジグソーまたはトライブラッハで対応する形状を切り取ります。 最後に、すべてを揃えてサンドペーパーできれいにします。
ジッパー。 写真と同じ形の合板です。 まず、ドリルで穴を開け、ジグソーで切り抜きます。 残りの材料は、毛状突起のこぎりで切るか、円錐形の円筒形のカッターまたはドレメルで処分することができます。 スライダーの右側には直径3mmの穴があり、そこに偏心レバーハンドルの軸が配置されます。
スライドガイド。 スライダーは、下部ガイドと上部ガイドの4つのスキッド間で機能します。 厚さ140mm、長さXNUMXmmの合板またはスラットで作ります。 ガイドをVicol接着剤で対応する次のタイミングプレートに接着します。
コネクティングロッド。 写真のように伝統的な形にカットします。 直径14mmの穴の軸間の距離が重要です。 40mmである必要があります。
クランクハンドル。 30 x 30 mmのストリップでできており、長さは50mmです。 ブロックに14mmの穴を開け、正面に垂直な止まり穴を開けます。 ブロックの反対側の端をウッドファイルでやすりで磨き、サンドペーパーでサンダーをかけます。
ピストンロッドグリップ。 それはU字型で、30 x 30 mmの木材でできており、長さは40mmです。 写真でその形を見ることができます。 前面のブロックに14mmの穴を開けます。 鋸刃付きのこぎりを使用して、ドリルと旋毛虫症のこぎりを使用して、XNUMXつの切り込みを入れ、ピストンロッドが移動するスロットを作成します。 クランクをピストンロッドに接続する車軸用の穴を開けます。
シリンダーのサポート。 90つの同一の要素が必要です。 100 x 20xXNUMXmmのパインボードサポートを切り取ります。
偏心。 厚さ4mmの合板から、それぞれ40mmx25mmの長方形を14つ切り取ります。 8mmのドリルで長方形に穴を開けます。 写真はエキセントリックのデザインです。 これらの穴は縦軸に沿って配置されていますが、横軸に沿って互いに28mmオフセットされています。 長方形をXNUMXつのペアで接続し、それらを表面に接着します。 長さXNUMXmmのシリンダーを内側の穴に接着します。 長方形の表面が互いに平行であることを確認してください。 レバーハンドルはこれを助けることができます。
てこスライダーとエキセントリックの接続。 それは20つの部分で構成されています。 20つ目は、スライダーを備えたU字型のハンドルです。 軸に沿ってロッキングモーションを実行するために、平面に穴が開けられます。 偏心クランプがもう一方の端に接着されています。 このクリップは折りたたみ可能で、それぞれ50×14×8mmの8つのブロックで構成されています。 ブロックを木ネジで接続し、偏心車軸用にリブの端に160mmの穴を開けます。 ブロックの190つで軸に垂直に、直径XNUMXmmの止まり穴を開けます。 これで、直径XNUMX mm、長さ約XNUMX mmのシャフトで両方の部品を接続できますが、これらの部品の軸間の距離は重要であり、XNUMXmmである必要があります。
機械組立。 シリンダーフレームに挿入したピストンロッドにピストンをボルトで取り付け、先端にクランクハンドルの軸用の穴を開けます。 穴はベースと平行でなければならないことに注意してください。 次のタイミング ドライブ エレメントをシリンダー フレームに接着します (写真 a)。 次の最初のプレートには XNUMX つの穴があり (写真 b)、XNUMX つ目のプレートには XNUMX つの大きな穴があり (写真 c)、穴が XNUMX つのペアに接続されています。 次は穴がXNUMXつ開いたXNUMX枚目のプレート(写真d)で、スライダーを乗せます。 写真（写真eとf）は、操作中に偏心によって変位したスライダが、一方または他方の穴のペアを連続的に露出することを示しています。 スライダーを上下から XNUMX 番目のプレートに導く XNUMX つのガイドを接着します。 スライダーを上から覆って、XNUMXつの穴のある最後のプレートを取り付けます（写真d）。 圧縮空気供給ホースを取り付けることができるような直径の上部の穴に、貫通穴のあるブロックを接着します。 反対側では、シリンダーはいくつかのネジでねじ込まれた蓋で閉じられています。 フライホイール アクスル サポートをベースに接着します。ベースの平面と一直線上に平行になるように注意してください。 組み立てが完了する前に、機械の要素とコンポーネントを無色のワニスで塗装します。 コネクティングロッドをフライホイールの軸に置き、それに対して正確に垂直に接着します。 コネクティング ロッドの軸を XNUMX 番目の穴に挿入します。 両方の軸は互いに平行でなければなりません。 ベースの反対側で、XNUMX 枚のボードを接着してシリンダーのサポートを作成します。 タイミング機構を備えた完全なシリンダーをそれらに接着します。 シリンダーを接着したら、スライダーとエキセントリックをつなぐレバーを取り付けます。 コネクティングロッドクランクをピストンロッドに接続するレバーの長さを決定できるのは今だけです。 シャフトを適切に切り取り、U字型のハンドルを接着します. これらの要素を釘で作られた軸で接続します. 最初の試みは、フライホイールの車軸を手で回すことです。 すべての可動部品は、過度の抵抗なく動く必要があります。 クランクが XNUMX 回転し、スプールが偏心変位で反応するはずです。
ゲーム。 摩擦が発生すると予想される場所で、機械をオイルで潤滑します。 最後に、モデルをケーブルでコンプレッサーに接続します。 ユニットを始動してシリンダーに圧縮空気を供給した後、モデルは問題なく動作するはずであり、設計者は非常に楽しい時間を過ごすことができます。 漏れがある場合は、ホットグルーガンの接着剤または透明なシリコンでパッチを当てることができますが、これによりモデルが消えなくなります。 モデルを分解して、たとえばシリンダー内のピストンの動きを表示できるという事実は、貴重な利点です。
