Анатолий Беляев (aka Mr.ALB). Персональный сайт
Да пребудут с вами Силы СВЕТА!
Паровая машина
Немного экскурса по самим паровым машинам. Чтобы знать, что мы моделируем.
Когда говорится про паровую машину, то многие представляют какое-то огромное чудо на колёсах дышащее паром и изрыгающее клубы чёрного дыма 
.
Однако под паровой машиной понимается любое устройство, в котором работу совершает водяной пар. Такая машина не автомобиль на колёсах, а механизм преобразующий энергию пара в механическую. Затем либо используется эта механическая энергия, либо она преобразуется в электрическую энергию.
Паровая машина – тепловая машина внешнего сгорания.
Всё просто и понятно: получаем из воды пар, который используется для работы машины.
Какие же типы паровых машин существуют на сей момент, до чего додумалось человечество:
- Поршневые
- Турбинные
- Роторные
Первый тип, фактически всем известен и понятен. Это устройство где пар давит на поршень и далее посредством кривошипного механизма приводит во вращение вал исполнительного механизма.
Ко второму типу, к примеру, относятся паровые машины современных атомных подводных лодок. Современные атомные подводные лодки, или ледоколы, или атомные электростанции имеют именно такую силовую установку. Ядерный реактор фактически является большой топкой с продолжительным ресурсом, которая греет воду. Пар используется для раскручивания турбин. Турбины вращают электрогенераторы. Далее электрическая энергия уже используется для привода исполнительных устройств.
Третий тип несколько подзабыт. Наиболее успешной и эффективной была «коловратная машина» петербургского инженера-механика Н.Н.Тверского в России, во второй половине XIX века. Эти «коловратные машины» как бы прообраз роторно-поршневых двигателей внутреннего сгорания.
Русский инженер-механик Николай Николаевич Тверской всю свою жизнь связал с морем, где дослужился до офицерского звания, и где старался применять свои устройства. Поэтому первая «коловратная машина была установлена на личный паровой катер «Штандарт» российского Императора Александра III в 1883 году. Применение такого устройства не не требовало редуктора и позволяло соединяться через вал сразу с динамо-машиной или насосом, или гребным винтом… Машина оказалась прочной, долговечной, достаточно эффективной. А также обладала мощным крутящим моментом уже с «низов», и частотой вращения от тысячи до трех тысяч об/мин.
Коловратная машина Н.Н.Тверского
Продолжительность фильма 2:48 [ч:мм:сс]Небольшое видео показывающее принцип действия и устройство «коловратной паровой машины»
Ещё каких-то типов паровых машин мне больше не известно. Может быть и есть что-то экзотическое или секретное, кто знает?
Модели паровых машин
Как бы ни шло время и всевозможные технологии, но паровая машина всегда вызывает интерес. И этот интерес не поддельный. Стоит только собрать любую действующую модель паровой машины.
В домашних условиях по-быстрому, как говорится, «на коленке» можно собрать самую простенькую паровую машину турбинного типа.
Однажды, ещё в прошлом XX веке, когда мне захотелось немного уйти от действительности, как бы помедитировать, обрести внутренннюю гармонию и покой, то я придумал свою модель паровой машины.
Вытачивать какие-то поршни и цилиндры, изготавливать коленчатый вал и тому подобные механические штучки я не стал. Пошёл по пути наименьшего сопротивления. В моём распоряжении тогда особых материалов не было. Мой взгляд упал на пенициллиновый
пузырёк ёмкостью 10 мл. Повертел его в руках, посмотрел так и сяк. Взял медную проволоку и за горлышко подвесил пузырёк над столом, налил в него немного воды. Взял кусочек сухого спирта. Положил в баночку из под бальзама золотая звезда
, раньше популярная штука такая продавалась, баночка из под него как раз по размеру под пузырёк. Положил её на керамическую плитку, соблюдаем технику безопасности. Пузырёк заткнул его же резиновой пробкой, зажёг спирт и стал нагревать воду в пузырьке.
Мои ожидания оправдались. Вода закипела и вышибла с силой пробку! Эх! Супер!
Начало моделированию паровой машины было положено. Дальше техническая мысль упёрлась в жесть консервной банки из под сгущённого молока. Скажу я вам, что это прекрасный материал, нас ещё в школе трудовик обучал как эту банку правильно разделывать, чтобы получить великолепную белую жесть. Отличный материал, паяется хорошо, прочная, лёгкая, удобная в работе.
Вот я из этой жести и смастерил турбинку. Посадил её на медную проволочку. В пробку пузырька вставил стеклянную трубочку от рапитографа (это такие инструменты чертёжника раньше были, чтобы чертежи тушью чертить), предварительно носик рапитографа нагрел в пламени спички и загнул трубочку под 90°.
Получилось уже что-то похоже на паровую турбинную машину.
Провёл ряд опытов. Потом были различные модификации. Улучшения, усовершенствования. Использовал и вертикальный вал ротора и горизонтальный. Перешёл на жидкий спирт. Горелку сделал из части шприца.
Делал редукторы из часовых механизмов.
Развитие дошло до увеличения котла с 10 мл до 20 мл. Но и этого показалось мало... слишком быстро выкипала вода и работа турбинки была непродолжительна. Пришлось для котла использовать баночку от детского питания, жестяную объёмом 100 мл. В неё была вмонтирована водомерная трубка, следить за уровнем воды в котле. Из жести был спаян паросборник, а сопло использовалось от пишущего узла гелевой авторучки, из которого предварительно был вынут пишущий шарик. Соединялось сопло с паросборником посредством кусочка резинового ниппеля (трубочка такая).
Вот эта паровая машина работала уже продолжительно. Обороты турбины доходили до 2000 в мин и выше.
Делали и запускали мы эти машины с детьми. Тут сразу и урок физики, и техники, и просто посмотреть как работает это маленькое устройство очень занятно.
Дети подросли и машины были закинуты в коробку и на антресоль. Покопался и нашёл этот раритет. На представленных фотографиях вы можете увидеть как это было конструктивно выполнено.
При желании любой может повторить такие опыты по изучению работы пара. Окунуться в эпоху steam pank
– эпоху паровых машин, Викторианскую эпоху.
|
Страница 2 |
 |
1571047 