Стирлинг машинки 10 мнения

[PalmRunner]

Здравейте, наскоро открих форума и определено останах приятно иzненадан, че има такъв и в БГ. При това доста интересен и полеzен. Та реших и аz да се включа с едни неща по които бях доста zапален преди, когато имах повече свободно време... Две доста беzполеzни механиzъмчета, чиято единствена работа е да се въртят. Освен това нямат почти никаква мощност, но поне биха могли да служат като демонстрация на някой термодинамични zакони или zа курсова работа или просто така zа хоби, както беше в моя случай.
Това са малки модели на Стирлинг двигателчета, които коинструирах сам. Е, почти сам де, zащото поради липсата на струг или фреzа някой от детайлите са готови, но са имали съвсем друго преднаzначение и трябваше да се попреработят малко с пила или шмиргел докато паснат zа конкретния случай. Затова и нямам точни планове които да предоставя. Водил съм се само от някой основни приципи, а самата конструкция може да варира много и zависи главно от това какви "иzлишни" чаркове всеки е натрупал в маzето преz годините. Но ако някой има интерес мога да споделя кое как и от какво е направено.

Та ето снимките и видеото:

http://picasaweb.google.com/PalmRunner
http://www.youtube.com/watch?v=cjjkj-UGboM
http://www.youtube.com/watch?v=5Mbz5VXlhls

Лично аz ги намирам доста интригуващи поради множество причини: просто устройство, нямат клапани, нямат иzгорели гаzове, работят супер беzшумно, иzточник на енергия може да бъде почти всеки иzточник на топлина (или на студ). Едната машинка работи нонстоп вече повече от година zахранвана само от топлината на моя DSL модем. Поставена върху ръката ми се върти с повече от 100 об/мин само от топлината на дланта ми! Другата пък е толкова необичайно проста, че все още не съм намерил zадоволително обяснение как нещо толкова просто може иzобщо да работи и то с повече от 2000 об/мин (след последните подобрения).

Поzдрави и сори zа дългия пост!

[velsi]

И аз се бях запалил по едно време да си правя такива машинки и по-специално нискотемпературния вариант. Някои неща обаче останаха неизяснени и така и не направих нищо. Дай повече информация. От какъв материал е голямото бутало? От видяното в Интернет съм останал с впечатление, че голямото бутало не опира в стените на цилиндъра. Така ли е? Колко е хода на буталата? Диаметри? Изобщо някаква примерна скица с размери ако можеш да драснеш. Имам струг и изработката на специфични детайли не е проблем. Благодаря предварително.

[emil_v r]

Палм , страхотни са двигателчетата !
Страхотни, и красиви.
Ще си направя , още не мога да избера модел , по- бавнооборотните ( стана германска дума ) ми харесват повече .
Тука със свободното време става като в Германия ,и в събота ще си избера модел , и ще искам малко доп. инфо .
Като го направя ще снимам и мойто , страхотни са .

[griffin]

Много добро изпълнение на двигателчетата поздравления, но имам един може би тъп въпрос пробвал ли си да впрегнеш някой от тях в работа, по Nation Geografic гледах двама които се опитаха да направят помпа за вода с такъв двигател но безуспешно, просто двигателя имаше много малка мощност.

[PalmRunner]

Мерси zа благите думи Радвам се че има ентусиасти. Ще помагам с каквото мога и когато има време.

Ето видео на първата версия на нискотемпературната машинка:
http://video.google.de/videoplay?docid= ... 5879911654

Правил съм я като съм се водил по теzи планове:
http://www.photologie.fr/stirling/fichi ... lan3.5.pdf

но не съм ги спаzвал точно понеже както каzах конструкцията много zависи от това какви материали ще се намерят. В теzи планове вместо бутало се полzва гумена мембрана иzряzана от хирургически ръкавици. При мен проблемът беше, че поради постоянното движение мембраната старееше много бърzо, напукваше се и zапочваше да иzдиша, а при теzи двигателчета всяка малка утечка може да е критична и машинката да не работи. Всичко трябва да е перфектно херметиzирано. Та трябваше да сменям мембраната на 2-3 месеца, но иначе машинката си работеше перфектно.
В моя случай големият цилиндър е с раzмери 140х20 мм а дисплейсерът (белият стиропорен диск) е 135х9 мм. Наистина трябва да се движи съвсем свободно и да има 2-3 мм луфт между него и стените на цилиндъра. Също така, при движението си не трябва да се докосва до алуминиевите плочи, а само да ги доближава на около 1мм. Ходът на дисплейсера е 9мм, а ходът на работното бутало мисля че беше 5-6 мм.
Бих препоръчал да раzглете тоя сайт, нищо че е на френски.
http://www.photologie.fr/indexStirSimpl.html
Има много картинки и конструкционни детайли и няколко раzлични версии на двигателчетата които се иzбират от падащото меню най-горе.

Относно въпроса дали теzи машинки могат да вършат някаква работа. На теория Стирлинг цикълът има по-голям потенциал да достигне максималното КПД по Карно. Тоест би могъл да бъде по-ефективен от цикълът на Ото (поzнатите ни двигатели с вътрешно горене). На практика това може да се постигне, но с цената на скъпи материали и много висока температурна раzлика. Има доста раzработки конвертиращи слънчева енергия в механична и оттам в електрическа с много добра ефективност и полzвайки двигатели на Стирлинг. Ето един пример.

Теzи моделчета специално са супер неефективни. КПД-то е пропорционално на температурната раzлика, а нискотемпературната машинка е оптимиzирана да работи с 2-3 градуса раzлика в температурите между горната и долната плоча. И zатова има мощност едва колкото да преодолее триенето в лагерчетата
Другата, високооборотната, работи от пламък и е малко по-мощна но там пък ефективността е много ограничена zаради липсата на дисплейсер. Това което съм успял да постигна с нея е около 100-200mW механична мощност, тоест достатъчно колкото да zавърти малко генераторче и да проиzведе ток колкото да zахрани 2-3 светодиода Тоест става само zа играчка.

[крум]

Много интересни машинки.
Би ли споделил за подръчните материали, с които си направил LTD двигателя?
Май нещо ме сърбят ръцете и аз да си направя един такъв "прахосъбирател".
Как реши проблема с мембраната?

[penata]

тоя френски ме разби- кажи нещо повече за материалите и намирането им, че едно такова да си туря на бюрото

[rendo]

ОК а с какво са пълни епроведките които служат за цилиндри и имат ли клапи ..

И молбата ми е можеш ли просто да нарисуваш схема на едно такова (от простите) съоражения за да разбера методиката м на работа

[PalmRunner]

Е, не всички материали могат да се нарекат подръчни. Епруветките, разни месингови тръбички, алуминиевите листове, сачмените лагерчета ... съм си ги купувал. Най-екзотични са стъклените цилиндри и графитните бутала. Графитът има самосмазващи свойства и не се нуждае от допълнително смазване или някаква специална поддръжка освен почистване от време на време. Триенето в стените на цилиндъра е сведено до минимум, което е много важно за такива маломощни механизми. Някой по-сръчен, който притежава струг би могъл сам да си изработи цилиндър и бутало. Графит може да се вземе от четки на големи електродвигатели. Тефлон също може да се ползва. Стъкленият цилиндър може да се замени с месингов или стоманен. Дори е препоръчително заради по-добрите топлоотдаващи свойства на метала. Предполагам че комбинацията от месингово бутало и стоманен цилиндър също би работила добре. Повърхностите обаче трябва да са огледално полирани и буталото да се движи съвсем свободно, като в същото време да има добра компресия. Който няма струг има 2 въможности: да използва тънка гумена мембрана изрязана от хирургически ръкавици, като я заменя от време на време когато гумата остарее или да си поръча оттук безплатен образец от този готов комплект цилиндър с бутало. Това са някакъв вид въздушни амортисьори които служат за поддтискане на вибрации в разни прецизни механични инструменти. Аз ползвам точно такива и в двете ми машинки. Не мога обаче да обещая че ще изпратят "фрий samples" до България, но си струва да се опита.
Миниатюрните лагерчета се намират и в БГ. Просто трябва да се поръчат в някоя фирма която търгува с такива неща. Моите ги взех скъпо, за около 5лв парчето. В LTD ползвам 3х6 мм (вътрешен/външен диаметър). На бързооборотката съм сложил 3х8 мм.
Епруветки съм си купувал от eBay, 10бр. за 8 евро, но не е задължително да се ползва епруветка. Изглежда естетично, но медна или месингова тръбичка би свършила същата работа. Епруветката е пълна с телчици за почистване на съдове (от по-фините). Служат за топлообменник. Схема на епруветковата машинка има тук. При мен размерите обаче са малко по-други и благодарение на това засега държа рекорда по скорост Ако някой има интерес мога да постна точните размери.
За Rendo да допълня че клапи няма никъде.
За Пената: ето и английската версия на френския сайт:
http://www.pureenergysystems.com/os/Sti ... index.html
Хайде, засега толкова че заспивам.

[penata]

голямо благодаря