Двигатель Стирлинга – это устройство, которое работает на основе термодинамического цикла и позволяет преобразовывать тепловую энергию в механическую. Он состоит из нескольких основных частей, и одна из самых важных – это горячий цилиндр. В этой статье мы расскажем, как можно сделать горячий цилиндр двигателя Стирлинга из шприца.

Для начала, нам понадобится шприц с поршнем. Шприц будет использоваться как цилиндр, в котором будет происходить рабочий процесс двигателя Стирлинга. Поршень шприца должен свободно перемещаться внутри цилиндра, но не пропускать газ. Поэтому, прежде чем использовать шприц для создания горячего цилиндра, необходимо удалить иглу с его конца и убедиться в хорошей герметичности.

Далее, необходимо нагреть горячий конец шприца. Для этого можно воспользоваться паяльником или газовой горелкой. Важно знать, что нагревать нужно именно конец шприца, в котором находится поршень, чтобы внутри была создана горячая зона. Нагревайте до тех пор, пока конец шприца не станет красным или даже белым, но не допускайте перегрева, чтобы не повредить материалы.

Выбор материалов

Для изготовления двигателя Стирлинга из шприца вам понадобятся следующие материалы:

1. Шприц: выберите шприц с объемом 20 мл или более. Желательно, чтобы у него была гладкая стеклянная колба, так как она обладает лучшискими характеристиками передачи тепла.

2. Колба: в качестве колбы можете использовать прозрачную пластиковую трубку или стеклянную пробирку. Важно, чтобы диаметр колбы соответствовал диаметру шприца, чтобы они могли плотно соединиться.

3. Каркас: для выпуска тепла вам потребуется каркас, который можно изготовить из радиатора или другого металлического материала с большой поверхностью для охлаждения.

4. Крепежные элементы: для крепления шприца, колбы и каркаса вам понадобятся винты, гайки и прокладки. Подберите их так, чтобы все элементы были надежно зафиксированы в конструкции.

Помните, что правильный выбор материалов существенно влияет на производительность и долговечность двигателя Стирлинга. Обратите внимание на теплопроводность, прочность и герметичность материалов.

Изготовление цилиндра

Для создания цилиндра двигателя Стирлинга вам понадобится:

• Шприц с поршнем;
• Мощный лазерный указатель;
• Металлическая пластина (например, из алюминия);
• Дрель;
• Мельница;
• Песчаная бумага (разных зернистостей);
• Сверло (по размеру поршня);
• Фрезерный станок (опционально);

Шаги по изготовлению цилиндра:

1. Приготовьте металлическую пластину, размером не менее 10х10 см.
2. С помощью дрели и сверла просверлите отверстие в пластине, соответствующее размеру поршня шприца.
3. Если у вас есть фрезерный станок, используйте его для изготовления внутренней полости цилиндра. Если нет, можно обойтись мельницей и песчаной бумагой для придания гладкости и ровности внутренним поверхностям цилиндра.
4. С помощью мощного лазерного указателя (например, класса 3b или выше) плавким способом отрежьте от пластины заготовку для стакана цилиндра. Она должна быть достаточно длинной, чтобы сжимать воздух внутри цилиндра при движении поршня.
5. Закрепите заготовку стакана в вертикальном положении и с помощью дрели просверлите в ней отверстие, соответствующее диаметру поршневого стержня шприца. Оно должно быть достаточно плотным, чтобы воздух не протекал между стаканом и стержнем.
6. Аккуратно обработайте наружные поверхности цилиндра песчаной бумагой, чтобы получить гладкую отделку.

После завершения этих шагов вы получите готовый цилиндр для двигателя Стирлинга, который можно использовать в вашей самодельной конструкции!

Создание поршня

Для создания поршня для двигателя Стирлинга из шприца вам понадобится:

• Шприц со съемным поршнем;
• Прозрачная лента;
• Пластиковая трубка нужного диаметра;
• Ножницы;
• Клей;
• Задний форточка;

Шаги:

1. Отделите поршень от шприца и закрепите его вильчиной или пинцетом. Отрежьте рулеткой нужный размер поршня.
2. Приклейте круглый фрагмент поршня на одну из пластиковых трубок. Это станет базой для поршня.
3. Оберните поршень прозрачной лентой, чтобы он не скользил внутри цилиндра.
4. Установите поршень обратно в шприц и надежно закрепите его.
5. На боковой стороне шприца нарисуйте открытие для подачи горячего и холодного воздуха. Можете использовать ножницы или другую острую форму.
6. Вырежьте отверстия для горячего и холодного воздуха.
7. Соедините подставку для двигателя Стирлинга с шприцем, используя задний форточка. Закрепите его надежно.

Ваш поршень для двигателя Стирлинга из шприца готов!

Теперь вы можете использовать его для создания своего собственного двигателя Стирлинга и исследования его работы.

Сборка рабочего цикла

После того, как все необходимые детали готовы, можно приступать к сборке рабочего цикла двигателя Стирлинга. Ниже приведены пошаговые инструкции:

1. Вставьте термобарьерный материал внутрь теплообменного цилиндра. Он будет служить для минимизации потерь тепла.

2. Соедините шток поршня с коренным коленчатым валом с помощью шарнирного соединения. Убедитесь, что соединение надежно фиксирует эти две части вместе.

3. Поместите поршень внутрь рабочего цилиндра, установив его в оптимальное положение.

4. Расположите цилиндр с поршнем на раму двигателя, регулируя его положение таким образом, чтобы поршень свободно двигался вперед и назад.

5. Прикрепите к коренному коленчатому валу ведущий диск. Это диск, который будет связываться с другими элементами системы для передачи энергии.

6. Установите ведомый диск на ось генератора. Он будет приводиться в движение благодаря энергии, полученной от рабочего цикла.

7. Проверьте правильность установки всех деталей и осуществите необходимые корректировки.

8. Получившийся двигатель Стирлинга готов к работе! Просто нагрейте одну сторону теплообменного цилиндра, а другую охладите, чтобы запустить рабочий цикл.

Настройка и запуск

По завершении сборки двигателя Стирлинга из шприца необходимо провести настройку и запуск. Следуйте следующим шагам:

Помните, что безопасность всегда должна быть приоритетом при работе с подобными устройствами. Обращайте внимание на возможные ожоги и опасность возгорания при использовании горючих жидкостей.