Zpravy

POLYGON Stavíme parní turbínu. Mladý technik, 2003, č. 03

Parní turbína má vysokou rychlost otáčení. Dá se tedy přímo napojit na rotor dmychadla nebo odstředivého vodního čerpadla, které dokáže za hodinu zvednout 300 litrů vody do výšky jednoho metru. Turbína se perfektně hodí k elektrickému generátoru, který dokáže osvětlit stan a poskytnout vědro horké vody pomocí čtvrt litru petroleje za hodinu. Konečně je vhodný pro velmi exotické účely: řízení denního filmového plátna, elektrostatický generátor vysokého napětí a mnoho dalšího.

Maličká parní turbína o průměru kola pouhých 50 mm byla svého času vyvinuta A. Abramovem a I. Frolovem. Jejich kniha s názvem „Domácí parní turbína“ vyšla v Moskvě v roce 1936 pod vedením slavného specialisty v oboru parních turbín profesora A. Zonenstrala, což svědčí o serióznosti publikovaných výsledků.

Výkon turbíny v té době nebylo čím měřit. Jak ale ukazují výpočty, tato turbína, pracující na přehřátou páru o teplotě 250 °C a tlaku 5 atm, mohla vyvinout výkon až 70 W. Jeho vlastní hmotnost spolu s parním kotlem naplněným vodou byla jen asi 250 g, což umožnilo umístit jej na model větroně, který se pohyboval v klouzavém režimu 10 minut. Výkon parních turbín závisí především na tlaku a množství páry.

V tomto případě byly určeny silou parního kotle a ten byl pájen z cínu. Parní turbíny se stejně velkým kolem, určené k dodávání paliva do raketových motorů, však vyvinou výkon až 800 koní! Tato „hračka“ má tedy obrovskou vývojovou rezervu.

Pro začátek je užitečné připájet vtipný čistě demonstrační přístroj z cínu (obr. 1) a předvést ho ve třídě.

Obr. 1

Na obrázku 2 je fotografie „skutečné“ turbíny ze strany trubek dodávajících páru.

Obr. 2

Obrázek 3 ukazuje jeho hlavní rozměry.

Obr. 3

Proudy páry proudící z trysek narážejí na lopatky směrem ke středu turbínového kola. Pára, která prochází lopatkami, vychází z otvorů v jejím středu. Kolečko je vyrobeno z cínu nebo jiného hladkého plechu, který lze cínem pájet. Kolo má 28 zakřivených lopatek. Ke každému z nich jsou připájeny dva dráty, které se vkládají do otvorů na discích. Rotor turbíny dělá více než 500 otáček za sekundu, takže při jeho výrobě je důležitá přesnost.

V továrnách se toho dosahuje pomocí drahých strojů. V našem případě budou nahrazeny správným provedením všech operací v určitém pořadí. Je také užitečné mít značkovací kompas se šroubem pro jeho zajištění. Je potřeba přesně označit kruhy pro otvory a velmi pevně, téměř přímo skrz, naškrábat vnější kruhy disků na tenký plech, aby se daly později přesně vystřihnout obyčejnými nůžkami.

Rozdělit kruh na dvacet osm částí je obtížné. Pomůže vám ale přenesení rozměrů z našeho obrázku 4 (Je velmi pravděpodobné, že jiný počet lopatek naruší podmínky pro proudění páry mezi nimi a turbína bude pracovat hůře.)

Obr. 4

Polotovar čepele má rozměry 7×17 mm. Vyrábějí se z pásků cínu o šířce 7 mm, které jsou řezány podél ocelového pravítka pomocí řezačky. Montážní kolíky musí být připájeny ke každé čepeli. To lze poměrně přesně provést pomocí jednoduchého zařízení vyrobeného z kusu překližky a hřebíků bez hlaviček (obr. 5). Chcete-li ohnout lopatky, budete muset také vyrobit dřevěné zařízení. Pokud jsou všechny lopatky připájeny a ohnuté rovnoměrně, bude se turbínový kotouč otáčet hladce, bez rázů.

Přečtěte si více

Zvlněné nehty: příčiny, léčba, rovnání, tipy.

Nyní se vraťme k diskům. Na nich musíte velmi přesně použít šídlo nebo ostrou hmoždinku k proražení otvorů pro čepy nožů. Takto vytvořené malé prohlubně značně zjednoduší konečnou montáž rotoru turbíny. Ve středu disku propíchněte otvory pro osu – kus pletací nebo cyklistické jehly. Pokud je pochromován, nainstalujte jej do sklíčidla elektrické vrtačky a chrom odstraňte jemným brusným papírem. Poté by měla být pletací jehla pocínována pájkou.

Umístěte dva hotové kotouče na osu a vložte všechny nože. Vyčnívající špendlíky ukousněte, konce nechte 1,5–2 mm dlouhé. Ohněte konce kolíků s větším poloměrem, aby se disky přitlačily těsně k čepelím. Umístěte hotový rotor do skříně. Jeho rozměry jsou znázorněny na obrázku 3. Zakřivené okraje pláště mu dodávají tuhost.

Na liniích přehybu plech nařízněte řezákem asi na 1/4 – 1/3 tloušťky a snadno a krásně se ohne do pravého úhlu.

Pokud se náprava otáčí ve stěnách pláště bez ložisek, otvory se rychle zvětší a turbínové kolo se začne viklat. Ložiska mohou být vyrobena z drátěných spirál. Našroubujte holý měděný drát na osu – 5-6 otáček na každé straně. Vyjměte tyto spirálky, zabalte je do proužků cínu a připájejte. Zde jsou ložiska pro vás. Umístěte je na osu a připájejte je k plášti. Aby nedošlo k náhodnému připájení nápravy k ložisku, namažte ji strojním olejem.

V plášti by měl být technologický otvor, kterým lze prostrčit páječku pro připájení osy k rotoru při finální montáži turbíny.

Velmi důležitým detailem je trubice s tryskami (obr. 7).

Jeho průměr je 6 mm, délka – 70. Za starých časů byly kamna primus široce používány a pro ně byly prodávány trysky. Tuto levnou součástku její autoři kdysi používali v turbíně. Dnes je budeme muset vyrobit sami z kusu mosazi a poté je připájet k trubce. Minimální průměr otvoru trysky je 0,8 mm. Na délku 2 mm se roztáhne na 7 mm. Trysky by měly být řezány šikmo (obr. 6).

Hotovou turbínu lze otestovat stlačeným vzduchem připojením k automobilové pumpě. Pokud je vše provedeno správně, začne se rychle otáčet a produkovat vysoký „hudební“ zvuk.

V příštím čísle si povíme o návrhu parního kotle pro tuto turbínu.

Hlava>Parní turbína. První zmínky o parních strojích pocházejí z počátku prvního století před naším letopočtem. Relativně jednoduchý princip činnosti učinil tento parní stroj základním pro lidstvo po stovky let. Pokusme se vyrobit nejjednodušší model parní turbíny vlastníma rukama.

Cín. Vzal jsem si malý z rajčatového protlaku.
Plechová víčka od zavařovacích sklenic většího průměru.
Cínový pásek. Může být řezán ze strany plechovky.
Nýty o průměru 3mm a délce 7 a 14mm.
Šroub s maticí M5.
Hliníkový drát.
Svíčka. Místo svíčky je lepší použít tabletu suchého paliva nebo lihovou lampu.

Z víček vystřihněte dvě kolečka. Jednu upravíme na velikost plechovky, která bude parním kotlem. Druhým bude turbína. Jeho velikost volíme dle svého uvážení v závislosti na velikosti celé konstrukce. Kladivem poklepejte na jedné straně dlouhý nýt, který bude tryskou, a zmenšete průměr na 0.6-0.7 mm.

Přečtěte si více

Sousedé česneku na zahradě, co se k němu dá a nedá

Ve víku uděláme dva otvory: pro trysku a pro plnicí otvor. Plnicí otvor umístíme mírně stranou, aby turbína nepřekážela při utahování šroubu.

K víku připájejte matici a nýtovací trysku. Tyto nýty jsou vyrobeny z hliníku, takže budete muset použít buď univerzální pájecí kapalinu nebo speciální tavidlo pro pájení hliníku. Použil jsem F59A.

Připájejte víčko k nádobě. Je třeba poznamenat, že téměř všechny moderní plechovky jsou vyrobeny s dodatečným polymerním povlakem, takže všechny díly musí být před pájením obroušeny.

Vyrábíme turbínu. K tomu nejprve rozdělíme plechový kruh na 4 části, poté každou čtvrtinu na 2 části a nakonec každý plátek na poloviny. Plátky krájíme přibližně do středu poloměru. Lopatky turbíny ohýbáme kleštěmi. Připájejte hlavu nýtu do středu.

Držák turbíny ohneme z plechového pásku ve tvaru písmene P. Šířka se volí o něco větší než délka dvou nýtů.

Turbínku zapájíme do držáku, aby se volně otáčela. Za osu vezmeme uříznutou středovou tyč nýtu.

Připájejte držák s turbínou ke krytu nad tryskou. Ujistěte se, že na ničem neulpívá.

Možnosti stojanu mohou být libovolné. Nejjednodušší je ohnout ho z hliníkového drátu.

Turbína je připravena ke spuštění. Bude mnohem snazší nalít vodu pomocí plastové lahvičky vyrobené z kapek na rýmu. Vodou byste neměli naplnit více než polovinu objemu našeho kotle. Jako těsnící podložku je ideální použít podložku vyříznutou z pláště olověného kabelu. Můžete použít kůži. Pokud není ani jedno, ani druhé, stačí vzít standardní a pocínovat.