În acei ani în care mașina era la început, motorul cu ardere internă se afla doar într-unul dintre domeniile gândirii de design. Cu o mașină care folosea motoare de acest fel, aburul și electricul au concurat cu succes. Mașina cu aburi a francezului Louis Sorpollet a stabilit chiar și un record de viteză în 1902. Și în anii următori - dominația nedivizată a motoarelor pe benzină au fost pasionații de abur individuali care nu au putut să se împace cu faptul că acest tip de energie a fost forțat să iasă din autostrăzi. Frații americani Stanley au construit mașini cu abur din 1897 până în 1927. Mașinile lor erau destul de perfecte, dar oarecum greoaie. Un alt cuplu înrudit, tot american - frații Doble - a mai rezistat puțin. Au pus capăt luptei inegale în 1932, creând câteva zeci de mașini cu abur. Una dintre aceste mașini este încă în funcțiune, fără a suferi aproape nicio modificare. Am instalat doar un boiler și duză noi, funcționând cu motorină. Presiunea vaporilor ajunge la 91,4 atm. la o temperatură de 400 ° C. Viteza maximă a mașinii este foarte mare - aproximativ 200 km / h. Dar cel mai remarcabil lucru este capacitatea de a dezvolta un cuplu uriaș la pornire. Motoarele cu ardere internă nu posedă această proprietate a unui motor cu abur și, prin urmare, a fost atât de dificil să se introducă motorină în locomotive la un moment dat. Mașina fraților Doble, chiar de la fața locului, s-a deplasat peste un bloc de 30 pe 30 cm așezat sub roți.O altă proprietate curioasă: în marșarier, urcă un deal mai repede decât mașinile obișnuite din față. Aburul evacuat este folosit doar pentru a roti ventilatorul și generatorul care încarcă bateria. Dar această mașină ar fi rămas o curiozitate, un aspirant la un loc în muzeul de istorie a tehnologiei, dacă ochii designerilor de astăzi nu s-ar întoarce la vechile idei - mașina electrică și aburul - sub influența pericolului. cauzate de poluarea atmosferică.
Ce atrage într-o mașină cu abur din acest punct de vedere? O proprietate excepțional de importantă este emisia foarte mică de substanțe nocive cu produsele de ardere. Acest lucru se întâmplă pentru că combustibilul nu arde în fulgerări, ca într-un motor pe benzină, ci continuu, procesul de ardere este stabil, timpul de ardere este mult mai lung.
Nu pare să existe nicio descoperire în acest sens - diferența dintre un motor cu abur și un motor cu ardere internă constă în însuși principiul muncii lor. De ce nu ar putea concura mașinile cu abur cu mașinile pe benzină? Pentru că motoarele lor au o serie de deficiențe grave.
Primul este un fapt binecunoscut: există oricât de mulți șoferi amatori doriți, în timp ce încă nu există un singur șofer amator. Doar profesioniști sunt angajați în acest domeniu de activitate umană. Cel mai important este că un șofer amator, așezat la volan, își riscă doar propria viață și pe cei care au avut încredere în el; masinistul – mii de altii. Dar și altceva este important: întreținerea unui motor cu abur necesită o calificare mai înaltă decât întreținerea unui motor pe benzină. O greșeală duce la avarii grave și chiar la o explozie a cazanului.
Al doilea. Cine nu a văzut o locomotivă grăbindu-se de-a lungul șinelor într-un nor alb? Un nor este vapori eliberați în atmosferă. Locomotiva este o mașină puternică, are suficient spațiu pentru un cazan mare de apă. Și mașina lipsește. Și acesta este unul dintre motivele respingerii motoarelor cu abur.
Al treilea și cel mai important lucru este randamentul scăzut al unui motor cu abur. Nu degeaba în țările industrializate se încearcă acum să înlocuiască toate locomotivele cu abur de pe autostrăzi cu locomotive termice și electrice, nu degeaba caracterul neeconomic al unei locomotive cu abur a devenit chiar un proverb. 8% - ei bine, ce fel de eficiență este aceasta.
Pentru a o crește, trebuie să creșteți temperatura și presiunea aburului. La eficiența unui motor cu abur cu o putere de 150 de litri. Cu. iar mai sus a fost egală cu 30%, trebuie menținută o presiune de funcționare de 210 kg/cm2, ceea ce necesită o temperatură de 370 °. Acest lucru este fezabil din punct de vedere tehnic, dar de fapt este extrem de periculos, deoarece chiar și o mică scurgere de abur într-un motor sau cazan poate duce la dezastru. Și de la presiune mare la explozie - distanța este foarte mică.
Acestea sunt principalele dificultăți. Există și altele mai mici (deși trebuie menționat că nu există fleacuri în tehnologie). Este dificil de lubrifiat butelii, deoarece uleiul formează o emulsie cu apa fierbinte, intră în conductele cazanului, unde se depune pe pereți. Acest lucru afectează conductivitatea termică și provoacă supraîncălzire locală severă. Un alt „lucru mic” este dificultatea de a porni un motor cu abur în comparație cu cel obișnuit.
Cu toate acestea, designerii au început o afacere foarte veche și complet nouă pentru ei. Două mașini uimitoare au ieșit pe străzile orașelor americane. În exterior, nu diferă de mașinile obișnuite, una chiar semăna cu o mașină sport cu forme raționalizate. Acestea erau mașini cu abur. Ambii au pornit în mai puțin de 30 de secunde. după ce a pornit motorul și a dezvoltat o viteză de până la 160 km/h, a lucrat cu orice combustibil, inclusiv kerosen, și a consumat 10 galoane de apă pentru 800 de kilometri.
În 1966, Ford a testat un motor cu abur de mare viteză în patru timpi pentru o mașină cu un volum de lucru de 600 cm3. Testele au arătat că gazele de eșapament au conținut doar 20 de particule de hidrocarburi la 1 milion (27 de particule sunt permise de reglementările Comisiei pentru Poluarea Aerului din Senat), monoxidul de carbon conținea 0,05% din masa totală a gazelor de eșapament, care este de 30 de ori mai mică decât suma admisă.
O mașină experimentală cu abur realizată de General Motors, sub simbolul E-101, a fost prezentată la o expoziție de mașini cu motoare neobișnuite. În exterior, nu diferă de mașina pe baza căreia a fost creat - Pontiac - dar motorul, împreună cu cazanul, condensatorul și alte unități ale sistemului de abur, cântăreau cu 204 kg mai mult. Șoferul s-a așezat pe scaun, a răsucit cheia și a așteptat 30-45 de secunde până s-a aprins lumina. Asta însemna că presiunea aburului ajunsese la valoarea dorită și puteai pleca. O perioadă atât de scurtă poate fi împărțită în astfel de etape.
Cazanul este umplut - pompa de combustibil pornește, combustibilul intră în camera de ardere, se amestecă cu aerul.
Aprindere.
Temperatura și presiunea aburului au atins nivelul dorit, aburul intră în cilindri. Motorul este la ralanti.
Șoferul apasă pedala; cantitatea de abur care intră în motor crește, mașina se mișcă. Orice combustibil - motorină, kerosen, benzină.
Toate aceste experiențe i-au permis lui Robert Ayres de la Centrul de Cercetare Avansată din Washington să susțină că deficiențele mașinii cu abur au fost depășite. Costul ridicat al producției în serie va scădea cu siguranță. Cazanul, care constă din țevi, elimină riscul de explozie, deoarece în orice moment este implicată doar o cantitate mică de apă. Dacă țevile sunt așezate mai aproape, dimensiunile motorului vor scădea. Antigelul va elimina pericolul de îngheț. Un motor cu abur nu are nevoie de cutie de viteze, transmisie, demaror, carburator, toba de eșapament, sisteme de răcire, distribuție a gazului și aprindere. Acesta este marele său avantaj. Modul de funcționare al mașinii poate fi reglat prin furnizarea de mai mult sau mai puțin abur la cilindri. Dacă folosești freon în loc de apă, care îngheață la temperaturi foarte scăzute și chiar are o proprietate de lubrifiere, atunci beneficiile vor crește și mai mult. Motoarele cu abur concurează cu cele convenționale în ceea ce privește accelerația, consumul de combustibil și puterea pe unitate de greutate.
Până acum, nu se vorbește despre utilizarea pe scară largă a mașinilor cu abur. Nicio mașină nu a fost adusă la un design industrial și nimeni nu va reconstrui industria auto. Dar designerii amatori nu au nimic de-a face cu tehnologia industrială. Și ei, unul câte unul, creează modele originale de mașini cu motoare cu abur.
Doi inventatori, Peterson și Smith, au reproiectat motorul exterior. Ei furnizează cu abur cilindrii prin orificiile pentru lumânări. Un motor cu o greutate de 12 kg dezvolta o putere de 220 CP. Cu. la 5600 rpm. Exemplul lor a fost urmat de inginerul mecanic Peter Barret și de fiul său Philip. Folosind un șasiu vechi, au construit o mașină cu abur. Smith le-a împărtășit experiența sa. Atât tatăl, cât și fiul au folosit un motor exterior cu patru cilindri cuplat cu o turbină cu abur proiectată de Smith.
Aburul a fost produs într-un cazan special conceput, care conține aproximativ 400 de picioare de tuburi de cupru și oțel, conectate în mănunchiuri elicoidale, trecând unul peste altul. Acest lucru crește circulația. Apa este pompată în cazan dintr-un rezervor. Combustibilul se amestecă cu aerul din camera de ardere, iar flăcările fierbinți intră în contact cu conductele. După 10-15 sec. apa se transforma in abur comprimat la o temperatura de aproximativ 350°C si o presiune de 44 kg/cm. Este ejectat de la capătul opus al generatorului de abur și direcționat către admisia motorului.
Aburul intră în cilindru prin lamele rotative, de-a lungul cărora se desfășoară canale cu secțiune transversală constantă.
Ambreiajul exterior al arborelui cotit este legat rigid de transmisia cu lanț la roțile motoare.
În cele din urmă, aburul supraîncălzit și-a făcut treaba utilă, iar acum trebuie să se transforme în apă pentru a fi gata să pornească din nou ciclul. Acest lucru face ca condensatorul să arate ca un radiator tipic de tip auto. Este plasat în față - pentru o răcire mai bună prin fluxurile de aer care se apropie.
Cea mai mare dificultate pentru ingineri constă în faptul că adesea, pentru a obține cel puțin o simplitate relativă a designului, este necesar să se reducă eficiența deja scăzută a mașinii. Doi designeri amatori au fost foarte ajutați de sfaturile lui Smith și Peterson. În urma lucrului comun, multe noutăți valoroase au fost introduse în design. Începeți cu cel puțin aer de ardere. Înainte de intrarea directă în arzător, acesta este încălzit prin trecerea lui între pereții fierbinți ai cazanului. Acest lucru asigură o ardere mai completă a combustibilului, reduce timpul de evacuare și, de asemenea, crește temperatura de ardere a amestecului și, prin urmare, eficiența.
Pentru a aprinde amestecul combustibil într-un cazan de abur convențional, se folosește o lumânare simplă. Peter Barret a proiectat un sistem mai eficient - aprindere electronică. Alcoolul rectificat a fost folosit ca amestec combustibil, deoarece este ieftin și are un număr octanic ridicat. Desigur, vor funcționa și cherosenul, motorina și alte soiuri lichide.
Dar cel mai interesant lucru aici este condensatorul. Condensarea unor cantități mari de abur este considerată principala dificultate a centralelor moderne cu abur. Smith a proiectat radiatorul pentru a utiliza ceață. Designul funcționează perfect, sistemul condensează umiditatea cu 99%. Aproape nu se consumă apă - cu excepția cantității mici care încă se scurge prin sigilii.
O altă noutate interesantă este sistemul de ungere. Cilindrii unui motor cu abur sunt de obicei lubrifiați de un dispozitiv complex și greoi care pulverizează praf greu de ulei în abur. Uleiul se depune pe pereții cilindrilor și apoi este aruncat cu aburul de evacuare. Ulterior, uleiul trebuie separat de condensul de apă și returnat la sistemul de lubrifiere.
Barrettes foloseau un emulgator chimic care preia atât apa, cât și uleiul și apoi le separă, eliminând astfel necesitatea unui injector voluminos sau a unui separator mecanic. Testele arată că în timpul funcționării emulgatorului chimic nu se formează precipitații nici în cazanul de abur, nici în condensator.
De asemenea, este de interes un mecanism de tip ambreiaj care conectează direct motorul la arborele de transmisie și la linia de transmisie. Mașina nu are cutie de viteze, viteza este controlată prin schimbarea admisiei de abur în cilindri. Utilizarea sistemului de admisie-esapament vă permite să puneți cu ușurință motorul în poziție neutră. Aburul poate fi trimis la motor, îl încălziți și, în același timp, aduceți cazanul de abur într-o poziție de pregătire pentru lucru activ, menținându-l constant aproape de presiunea de lucru. Motorul cu abur dezvoltă o putere de 30-50 CP. s, iar un galon de combustibil este suficient pentru a deplasa mașina pe o distanță de 15-20 de mile, ceea ce este destul de comparabil cu consumul de combustibil al mașinilor cu motor cu ardere internă. Sistemul de control este destul de complex, dar complet automatizat; trebuie doar să urmați mecanismul de direcție și să selectați viteza necesară. În timpul testării, mașina a atins o viteză de aproximativ 50 de mile pe oră, dar aceasta este limita, deoarece șasiul mașinii nu se potrivea cu puterea motorului.
Acesta este rezultatul. Toate acestea sunt doar experimente. Dar cine știe dacă nu vom asista la o nouă dominație a aburului pe drumuri - acum nu fier, ci autostrăzi.
R. YAROV, inginer
Designer de modele 1971.
MOTOR ROTATOR CU ABUR și MOTOR CU PISTONE AXIAL CU ABUR
Motorul rotativ cu abur (motor cu abur de tip rotativ) este o mașină de putere unică, a cărei dezvoltare nu a fost încă dezvoltată în mod adecvat.
Pe de o parte, diferite modele de motoare rotative au existat în ultima treime a secolului al XIX-lea și chiar au funcționat bine, inclusiv pentru antrenarea dinamurilor pentru a genera energie electrică și a furniza tot felul de obiecte. Dar calitatea și acuratețea fabricării unor astfel de motoare cu abur (motoare cu abur) era foarte primitivă, astfel încât aveau eficiență scăzută și putere redusă. De atunci, motoarele cu abur mici au devenit un lucru din trecut, dar, împreună cu motoarele cu abur alternativ cu adevărat ineficiente și nepromițătoare, motoarele cu abur rotative care au perspective bune au devenit și ele un lucru din trecut.
Motivul principal este că, la nivelul tehnologiei de la sfârșitul secolului al XIX-lea, nu a fost posibil să se realizeze un motor rotativ cu adevărat de înaltă calitate, puternic și durabil.
Prin urmare, din toată varietatea de motoare cu abur și motoare cu abur, doar turbinele cu abur de o putere enormă (de la 20 MW și peste) au supraviețuit cu succes și în mod activ până în prezent, care reprezintă astăzi aproximativ 75% din producția de energie electrică din țara noastră. Turbinele cu abur de mare putere furnizează, de asemenea, energie din reactoarele nucleare în submarinele de luptă purtătoare de rachete și pe marile spărgătoare de gheață arctice. Dar toate sunt mașini grozave. Turbinele cu abur își pierd dramatic toată eficiența atunci când sunt reduse în dimensiune.
…. De aceea, motoarele cu abur de putere și motoarele cu abur cu putere sub 2000 - 1500 kW (2 - 1,5 MW), care ar funcționa efectiv cu abur obținut din arderea combustibilului solid ieftin și a diverselor deșeuri combustibile gratuite, nu se află acum în lume.
Este în acest domeniu al tehnologiei care astăzi este gol (și absolut gol, dar are mare nevoie de o nișă comercială), în această nișă de piață a mașinilor de putere redusă, motoarele rotative cu abur pot și ar trebui să-și ia locul foarte demn. Iar nevoie de ele doar în țara noastră este de zeci și zeci de mii... În special mașinile electrice mici și mijlocii pentru generarea autonomă de energie și alimentarea independentă sunt necesare întreprinderilor mici și mijlocii din zonele îndepărtate de orașele mari și centrale mari: - la gatere mici, mine indepartate, in tabere de camp si terenuri forestiere etc., etc.
…..
..
Să aruncăm o privire la factorii care fac motoarele cu abur rotative mai bune decât rudele lor cele mai apropiate, motoarele cu abur sub formă de mașini cu abur alternative și turbine cu abur.
…
— 1)
— 2) Motoarele cu abur rotative au un umăr pentru aplicarea forțelor de gaz care acționează (umărul de cuplu) semnificativ (de multe ori) mai mult decât motoarele cu abur alternative. Prin urmare, puterea dezvoltată de ei este mult mai mare decât cea a motoarelor cu piston cu abur.
— 3) Motoarele rotative cu abur au o cursă de putere mult mai mare decât motoarele cu abur alternative, adică. au capacitatea de a converti cea mai mare parte a energiei interne a aburului în muncă utilă.
— 4) Motoarele rotative cu abur pot funcționa eficient pe abur saturat (umed), permițând fără dificultate condensarea unei părți semnificative a aburului cu trecerea acestuia la apă direct în secțiunile de lucru ale motorului rotativ cu abur. Acest lucru crește, de asemenea, eficiența centralei cu abur folosind un motor rotativ cu abur.
— 5 ) Motoarele rotative cu abur funcționează cu o viteză de 2-3 mii de rotații pe minut, care este viteza optimă pentru generarea de energie electrică, spre deosebire de motoarele cu piston cu turație prea mică (200-600 de rotații pe minut) ale aburului tradițional de tip locomotivă. motoare, sau de la turbine de viteză prea mare (10-20 mii de rotații pe minut).
În același timp, motoarele rotative cu abur sunt tehnologic relativ ușor de fabricat, ceea ce face ca costurile lor de fabricație să fie relativ scăzute. Spre deosebire de turbinele cu abur extrem de scumpe de fabricat.
DECI, REZUMAT AL ACESTUI ARTICOL - un motor rotativ cu abur este o mașină cu abur foarte eficientă pentru transformarea presiunii aburului din căldura arderii combustibilului solid și a deșeurilor combustibile în putere mecanică și în energie electrică.
Autorul acestui site a primit deja mai mult de 5 brevete pentru invenții pe diverse aspecte ale designului motoarelor rotative cu abur. Au fost produse și o serie de motoare rotative mici, cu o putere de la 3 la 7 kW. Acum proiectăm motoare rotative cu abur cu putere de la 100 la 200 kW.
Dar motoarele rotative au un „defect generic” - un sistem complex de etanșări, care pentru motoarele mici se dovedește a fi prea complex, miniatural și scump de fabricat.
În același timp, autorul site-ului dezvoltă motoare cu piston axial cu abur cu mișcare opusă a pistonului. Acest aranjament este cea mai eficientă variație din punct de vedere energetic în ceea ce privește puterea din toate schemele posibile pentru utilizarea unui sistem cu piston.
Aceste motoare de dimensiuni mici sunt ceva mai ieftine și mai simple decât motoarele rotative și etanșările din ele sunt folosite cel mai tradițional și mai simplu.
Mai jos este un videoclip cu un mic motor cu piston axial care se mișcă în sens invers.
În prezent, se fabrică un astfel de motor boxer cu piston axial de 30 kW. Resursa motorului este de așteptat să fie de câteva sute de mii de ore de motor, deoarece viteza motorului cu abur este de 3-4 ori mai mică decât viteza motorului cu ardere internă, perechea de frecare piston-cilindru este supusă nitrurării ion-plasmă într-un mediu de vid iar duritatea suprafetelor de frecare este de 62-64 unitati.HRC. Pentru detalii despre procesul de întărire a suprafeței prin nitrurare, vezi.
Iată o animație a principiului de funcționare a unui astfel de motor boxer cu piston axial, similar ca aspect, cu o mișcare a pistonului care se apropie
Un motor cu abur este un motor termic în care energia potențială a aburului în expansiune este convertită în energie mecanică dată consumatorului.
Ne vom familiariza cu principiul de funcționare al mașinii folosind diagrama simplificată din Fig. unu.
În interiorul cilindrului 2 este un piston 10 care se poate mișca înainte și înapoi sub presiunea aburului; cilindrul are patru canale care pot fi deschise și închise. Două canale superioare de abur1 și3 sunt conectate printr-o conductă la cazanul de abur, iar prin ele poate pătrunde abur proaspăt în cilindru. Prin cele două capace inferioare 9 și 11, perechea, care a finalizat deja lucrarea, este eliberată din cilindru.
Diagrama arată momentul în care canalele 1 și 9 sunt deschise, canalele 3 și11 închis. Prin urmare, abur proaspăt de la cazan prin canal1 intră în cavitatea stângă a cilindrului și, cu presiunea acestuia, deplasează pistonul spre dreapta; în acest moment, aburul de evacuare este îndepărtat din cavitatea dreaptă a cilindrului prin canalul 9. Cu poziția extremă dreaptă a pistonului, canalele1 și9 sunt închise, iar 3 pentru intrarea aburului proaspăt și 11 pentru evacuarea aburului de evacuare sunt deschise, drept urmare pistonul se va deplasa spre stânga. În poziția extremă din stânga a pistonului, canalele se deschid1 și 9 și canalele 3 și 11 sunt închise și procesul se repetă. Astfel, se creează o mișcare alternativă rectilinie a pistonului.
Pentru a transforma această mișcare în rotație, se folosește așa-numitul mecanism manivelă. Este alcătuit dintr-o tijă de piston - 4, legată la un capăt de piston, iar la celălalt, pivotant, prin intermediul unui glisor (trapă) 5, alunecând între paralelele de ghidare, cu o tijă de legătură 6, care transmite mișcarea către arborele principal 7 prin genunchiul sau manivela 8.
Cantitatea de cuplu pe arborele principal nu este constantă. Într-adevăr, putereaR , îndreptată de-a lungul tulpinii (Fig. 2), poate fi descompusă în două componente:LA îndreptată de-a lungul bielei șiN , perpendicular pe planul paralelelor de ghidare. Forța N nu are efect asupra mișcării, ci doar apasă cursorul pe paralelele de ghidare. PutereLA se transmite de-a lungul bielei si actioneaza asupra manivelei. Aici poate fi din nou descompus în două componente: forțaZ , îndreptată de-a lungul razei manivelei și apăsând arborele împotriva rulmenților, și forțaT perpendicular pe manivelă și determinând rotirea arborelui. Mărimea forței T va fi determinată din luarea în considerare a triunghiului AKZ. Deoarece unghiul ZAK = ? + ?, atunci
T = K păcat (? + ?).
Dar din triunghiul TOC puterea
K= P/ cos ?
De aceea
T= psin( ? + ?) / cos ? ,
În timpul funcționării mașinii pentru o rotație a arborelui, unghiurile? și? și putereR sunt în continuă schimbare și, prin urmare, mărimea forței de torsiune (tangențială).T de asemenea variabil. Pentru a crea o rotație uniformă a arborelui principal în timpul unei revoluții, pe acesta este montat un volant greu, datorită inerției căreia se menține o viteză unghiulară constantă de rotație a arborelui. În acele momente când putereaT crește, nu poate crește imediat viteza de rotație a arborelui până când volantul accelerează, ceea ce nu se întâmplă instantaneu, deoarece volantul are o masă mare. În acele momente când munca produsă de forța de răsucireT , munca forțelor de rezistență create de consumator devine mai mică, volantul, din nou, datorită inerției sale, nu își poate reduce imediat viteza și, renunțând la energia primită în timpul accelerației sale, ajută pistonul să depășească sarcina.
La pozițiile extreme ale unghiurilor pistonului? +? = 0, deci sin (? + ?) = 0 și, prin urmare, T = 0. Deoarece nu există forță de rotație în aceste poziții, dacă mașina ar fi fără volant, somnul ar trebui să se oprească. Aceste poziții extreme ale pistonului sunt numite poziții moarte sau puncte moarte. Prin ele trece și manivela datorită inerției volantului.
În poziții moarte, pistonul nu este adus în contact cu capacele cilindrilor, între piston și capac rămâne un așa-zis spațiu dăunător. Volumul spațiului dăunător include și volumul canalelor de abur de la organele de distribuție a aburului la cilindru.
Accident vascular cerebralS numită calea parcursă de piston la trecerea dintr-o poziţie extremă în alta. Dacă distanța de la centrul arborelui principal până la centrul știftului manivelei - raza manivelei - este notă cu R, atunci S = 2R.
Deplasarea cilindrului V h numit volumul descris de piston.
De obicei, motoarele cu abur au acțiune dublă (față dublă) (vezi Fig. 1). Uneori se folosesc mașini cu acțiune simplă, în care aburul exercită presiune asupra pistonului doar din partea laterală a capacului; cealaltă parte a cilindrului la astfel de mașini rămâne deschisă.
În funcție de presiunea cu care aburul iese din cilindru, mașinile se împart în evacuare, dacă aburul iese în atmosferă, în condensare, dacă aburul intră în condensator (un frigider în care se menține presiunea redusă), și extragerea căldurii, în pe care aburul evacuat în mașină este utilizat în orice scop (încălzire, uscare etc.)
Modelul de navă este condus de un motor cu reacție abur-apă. O navă cu acest motor nu este o descoperire progresivă (sistemul său a fost patentat acum 125 de ani de britanicul Perkins), în alte privințe demonstrează clar funcționarea unui simplu motor cu reacție.
Orez. 1 Navă cu un motor cu abur. 1 - motor cu abur, 2 - o placă de mică sau azbest; 3 - focar; 4 - ieșire duză cu un diametru de 0,5 mm.
În loc de o barcă, ar fi posibil să se folosească un model de mașină. Alegerea a căzut pe barcă din cauza siguranței mai mari în raport cu focul. Experimentul se efectuează cu un vas cu apă la îndemână, de exemplu, o baie sau un lighean.
Corpul poate fi din lemn (de exemplu, pin) sau plastic (spumă de polistiren), folosind corpul finit al unei bărci de jucărie din polietilenă. Motorul va fi o cutie mică, care este umplută cu apă 1/4 din volum.
La bord, sub motor, trebuie să instalați un focar. Se știe că apa încălzită este transformată în abur, care, extinzându-se, apasă pe pereții carcasei motorului și iese cu viteză mare din orificiul duzei, rezultând forța necesară deplasării. O gaură de cel mult 0,5 mm trebuie să fie găurită pe peretele din spate al cutiei de motor. Dacă gaura este mai mare, atunci timpul de funcționare al motorului va deveni destul de scurt, iar debitul de ieșire va fi mic.
Diametrul optim al orificiului duzei poate fi determinat empiric. Va corespunde celei mai rapide mișcări a modelului. În acest caz, forța va fi cea mai mare. Ca focar, este posibil să folosiți un capac de duraluminiu sau de fier al unei conserve (de exemplu, dintr-o cutie de unguent, cremă sau pastă de pantofi).
Ca combustibil, folosim „alcool uscat” în tablete.
Pentru a proteja nava de foc, atașăm un strat de azbest (1,5-2 mm) pe punte. Dacă coca bărcii este din lemn, șlefuiți-o bine și acoperiți-o cu nitro-lac de mai multe ori. Suprafața netedă reduce rezistența în apă și barca dumneavoastră va pluti cu siguranță. Modelul de barcă ar trebui să fie cât mai ușor posibil. Designul și dimensiunile sunt prezentate în figură.
După ce umpleți rezervorul cu apă, dați foc alcoolului pus în focar (acest lucru trebuie făcut când barca se află la suprafața apei). După câteva zeci de secunde, apa din rezervor va face un zgomot și un flux subțire de abur va începe să iasă din duză. Acum volanul poate fi setat în așa fel încât barca să se miște în cerc și în câteva minute (de la 2 la 4) veți observa funcționarea celui mai simplu motor cu reacție.
Motorul cu abur de-a lungul istoriei sale a avut multe variații de realizare în metal. Una dintre aceste încarnări a fost motorul rotativ cu abur al inginerului mecanic N.N. Tverskoi. Acest motor rotativ cu abur (motor cu abur) a fost folosit activ în diverse domenii ale tehnologiei și transportului. În tradiția tehnică rusă a secolului al XIX-lea, un astfel de motor rotativ era numit mașină rotativă.
Motorul s-a remarcat prin durabilitate, eficiență și cuplu mare. Dar odată cu apariția turbinelor cu abur, a fost uitat. Mai jos sunt materiale de arhivă ridicate de autorul acestui site. Materialele sunt foarte extinse, așa că deocamdată doar o parte dintre ele este prezentată aici.
Motor rotativ cu abur al lui N.N. Tverskoy
Defilare de probă cu aer comprimat (3,5 atm) a unui motor rotativ cu abur.
Modelul este proiectat pentru o putere de 10 kW la 1500 rpm la o presiune a aburului de 28-30 atm.
La sfârșitul secolului al XIX-lea, motoarele cu abur - „motoarele rotative ale lui N. Tversky” au fost uitate, deoarece motoarele cu abur cu piston s-au dovedit a fi mai simple și mai avansate tehnologic în producție (pentru industriile din acea vreme), iar turbinele cu abur dădeau mai multă putere. .
Dar observația referitoare la turbinele cu abur este adevărată doar în greutatea mare și dimensiunile lor de gabarit. Într-adevăr, cu o putere de peste 1,5-2 mii kW, turbinele cu mai mulți cilindri cu abur depășesc motoarele rotative cu abur în toate privințele, chiar și cu costul ridicat al turbinelor. Și la începutul secolului al XX-lea, când centralele de navă și centralele electrice ale centralelor au început să aibă o capacitate de multe zeci de mii de kilowați, atunci numai turbinele puteau oferi astfel de oportunități.
DAR - turbinele cu abur au un alt dezavantaj. La scalarea parametrilor lor dimensionali în jos, caracteristicile de performanță ale turbinelor cu abur se deteriorează brusc. Puterea specifică este redusă semnificativ, eficiența scade, în timp ce costul ridicat de fabricație și rotațiile mari ale arborelui principal (nevoia de cutie de viteze) rămân. De aceea - în gama de putere mai mică de 1,5 mii kW (1,5 MW), este aproape imposibil să găsești o turbină cu abur eficientă în toate privințele, chiar și pentru mulți bani ...
De aceea, în această gamă de putere a apărut un întreg „buchet” de modele exotice și puțin cunoscute. Dar cel mai adesea, la fel de scumpe și ineficiente... Turbine cu șurub, turbine Tesla, turbine axiale și așa mai departe.
Dar dintr-un anumit motiv, toată lumea a uitat de „mașinile rotative” cu abur - mașini rotative cu abur. Între timp, aceste mașini cu abur sunt de multe ori mai ieftine decât orice mecanism cu lame și șuruburi (spun asta cu cunoștință de cauză, ca persoană care a fabricat deja mai mult de o duzină de astfel de mașini cu banii săi). În același timp, „mașinile rotative” cu abur ale lui N. Tverskoy au un cuplu puternic de la cele mai mici rotații, au o frecvență medie de rotație a arborelui principal la rotații complete de la 1000 la 3000 rpm. Acestea. astfel de mașini, chiar și pentru un generator electric, chiar și pentru o mașină cu abur (mașină-camion, tractor, tractor) - nu vor necesita o cutie de viteze, cuplare etc., ci vor fi conectate direct cu arborele lor la un dinam, roțile unui mașină cu aburi etc.
Deci, sub forma unui motor rotativ cu abur - sistemul „motor rotativ al lui N. Tverskoy”, avem un motor cu abur universal care va genera perfect electricitate dintr-un cazan cu combustibil solid într-un sat forestier îndepărtat sau taiga, într-o tabără de câmp sau genera energie electrică într-o cazană a unei așezări rurale sau „spin” pe risipa de căldură de proces (aer cald) într-o fabrică de cărămidă sau ciment, într-o turnătorie etc., etc.
Toate aceste surse de căldură au doar o putere mai mică de 1 mW și, prin urmare, turbinele convenționale sunt de puțin folos aici. Și alte mașini pentru recuperarea căldurii prin conversia presiunii aburului rezultat în funcțiune nu sunt încă cunoscute de practica tehnică generală. Deci, această căldură nu este utilizată în niciun fel - pur și simplu se pierde prostește și iremediabil.
Am creat deja o „mașină rotativă cu abur” pentru a antrena un generator electric de 3,5 - 5 kW (în funcție de presiunea din abur), dacă totul decurge conform planului, în curând va exista o mașină de 25 și 40 kW. Exact ceea ce este necesar pentru a furniza energie electrică ieftină de la un cazan cu combustibil solid sau căldură industrială reziduală la o proprietate rurală, o fermă mică, o tabără de câmp etc., etc.
În principiu, motoarele rotative se scalează bine în sus, prin urmare, prin montarea mai multor secțiuni de rotor pe un singur arbore, este ușor să multiplicați puterea unor astfel de mașini prin simpla creștere a numărului de module standard de rotor. Adică, este foarte posibil să se creeze mașini rotative cu abur cu o putere de 80-160-240-320 kW sau mai mult ...
Dar, pe lângă centralele cu abur medii și relativ mari, circuitele de putere cu abur cu motoare rotative cu abur mici vor fi, de asemenea, solicitate în centralele mici.
De exemplu, una dintre invențiile mele este „Generator electric pentru camping-turistic cu combustibil solid local”.
Mai jos este un videoclip în care este testat un prototip simplificat al unui astfel de dispozitiv.
Dar micul motor cu abur își rotește deja vesel și energic generatorul electric și generează energie electrică folosind lemne și alți combustibili pentru pășuni.
Principala direcție de aplicare comercială și tehnică a motoarelor rotative cu abur (motoare rotative cu abur) este generarea de energie electrică ieftină folosind combustibil solid ieftin și deșeuri combustibile. Acestea. putere mică - generare de energie distribuită pe motoarele rotative cu abur. Imaginați-vă cum se va potrivi perfect un motor rotativ cu abur în schema de funcționare a unui gater-ferăstrău, undeva în nordul Rusiei sau în Siberia (Orientul Îndepărtat), unde nu există o sursă centrală de alimentare cu energie electrică, electricitatea este furnizată de un generator diesel pe un motor diesel. combustibil importat de departe. Dar gaterul în sine produce cel puțin o jumătate de tonă de așchii de lemn-rumeguș pe zi - croaker, care nu are unde să meargă ...
Astfel de deșeuri de lemn sunt un drum direct către cuptorul cazanului, cazanul dă abur de înaltă presiune, aburul antrenează un motor rotativ cu abur, care transformă un generator electric.
În același mod, este posibilă arderea a milioane de tone de deșeuri de cultură din agricultură, nelimitate ca volum și așa mai departe. Și există și turbă ieftină, cărbune termic ieftin și așa mai departe. Autorul site-ului a calculat că costul combustibilului la generarea energiei electrice printr-o centrală mică cu abur (motor cu abur) cu un motor rotativ cu abur cu o capacitate de 500 kW va fi de la 0,8 la 1,
2 ruble pe kilowatt.
O altă aplicație interesantă a unui motor rotativ cu abur este instalarea unui astfel de motor cu abur pe o mașină cu abur. Camionul este un tractor cu abur, cu cuplu puternic și care utilizează combustibil solid ieftin - un motor cu abur foarte necesar în agricultură și în industria forestieră.
Prin utilizarea tehnologiilor și materialelor moderne, precum și a „ciclului organic Rankine” în ciclul termodinamic, va fi posibilă aducerea eficienței efective până la 26-28% pe combustibil solid ieftin (sau lichid ieftin, precum „combustibil pentru cuptor” sau ulei de motor uzat). Acestea. camion - tractor cu motor cu abur
Camion NAMI-012, cu motor cu abur. URSS, 1954
iar un motor rotativ cu abur cu o putere de aproximativ 100 kW, va consuma aproximativ 25-28 kg de cărbune termic la 100 km (cost 5-6 ruble pe kg) sau aproximativ 40-45 kg de așchii de lemn-rumeguș (prețul de care în nord este liber)...
Există multe mai multe aplicații interesante și promițătoare ale motorului rotativ cu abur, dar dimensiunea acestei pagini nu ne permite să le analizăm pe toate în detaliu. Ca urmare, mașina cu abur poate ocupa încă un loc foarte proeminent în multe domenii ale tehnologiei moderne și în multe ramuri ale economiei naționale.
LANSAREA MODELULUI EXPERIMENTAL AL GENERATORULUI ELECTRIC CU AUR CU MOTOR cu ABUR
mai -2018 După îndelungi experimente și prototipuri, a fost realizat un mic cazan de înaltă presiune. Cazanul este presurizat la o presiune de 80 atm, deci va menține presiunea de funcționare la 40-60 atm fără dificultate. A fost pus în funcțiune cu un model experimental al unui motor cu abur cu pistoane axiale de design propriu. Funcționează grozav - urmăriți videoclipul. În 12-14 minute de la aprindere pe lemn, este gata să dea abur de înaltă presiune.
Acum încep să mă pregătesc pentru producția pe bucată a unor astfel de instalații - un cazan de înaltă presiune, un motor cu abur (piston rotativ sau axial), un condensator. Unitățile vor funcționa în circuit închis cu circulație de „apă-abur-condens”.
Cererea pentru astfel de generatoare este foarte mare, deoarece 60% din teritoriul Rusiei nu are o sursă centrală de alimentare și se bazează pe generarea diesel.
Și prețul motorinei crește tot timpul și a ajuns deja la 41-42 de ruble pe litru. Da, și acolo unde este electricitate, companiile energetice cresc tarifele și au nevoie de mulți bani pentru a conecta noi capacități.
Motoare cu abur moderne
Lumea modernă îi obligă pe mulți inventatori să se întoarcă din nou la ideea de a folosi o instalație de abur în vehiculele destinate mișcării. În mașini, este posibil să se utilizeze mai multe opțiuni pentru unitățile de putere alimentate cu abur.
- motor cu piston
- Principiul de funcționare
- Reguli pentru funcționarea mașinilor cu motor cu abur
- Avantajele mașinii
motor cu piston
Motoarele cu abur moderne pot fi împărțite în mai multe grupuri:
Din punct de vedere structural, instalația include:
- dispozitiv de pornire;
- bloc de putere cu doi cilindri;
- generator de abur într-un recipient special, echipat cu bobină.
Principiul de funcționare
Procesul este după cum urmează.
După punerea contactului, puterea este furnizată de la bateria celor trei motoare. Din prima, se pune în funcțiune o suflantă, pompând mase de aer prin radiator și transferându-le prin canalele de aer la un dispozitiv de amestecare cu arzător.
În același timp, un alt motor electric activează pompa de transfer de combustibil, care furnizează mase de condens din rezervor prin dispozitivul serpentin al elementului de încălzire către corpul separatorului de apă și încălzitorul situat în economizor către generatorul de abur.
Înainte de a porni aburul, nu există nicio modalitate de a ajunge la cilindri, deoarece supapa de accelerație sau bobina, care sunt antrenate de mecanicii balansoar, blochează calea. Prin rotirea mânerelor în direcția necesară mișcării și deschizând ușor supapa, mecanicul pune în funcțiune mecanismul de abur.
Vaporii uzați sunt alimentați printr-un singur colector la o supapă de distribuție, în care sunt împărțiți într-o pereche de părți inegale. O parte mai mică intră în duza arzătorului de amestecare, se amestecă cu masa de aer și se aprinde de la lumânare.
Flacăra care se aprinde începe să încălzească recipientul. După aceea, produsul de ardere trece în separatorul de apă, are loc condens, curgând într-un rezervor special de apă. Restul gazului se stinge.
A doua parte a aburului, care este mai mare ca volum, trece prin supapa de distribuție în turbină, care antrenează dispozitivul rotativ al generatorului electric.
Reguli pentru funcționarea mașinilor cu motor cu abur
Instalația de abur poate fi conectată direct la unitatea de antrenare a transmisiei mașinii, iar mașina începe să se miște atunci când începe să funcționeze. Dar pentru a crește eficiența, experții recomandă folosirea mecanicii ambreiajului. Acest lucru este convenabil pentru lucrările de remorcare și diverse activități de inspecție.
În procesul de mișcare, mecanicul, ținând cont de situație, poate modifica viteza manipulând puterea pistonului de abur. Acest lucru se poate face prin reglarea aburului cu o supapă sau prin schimbarea alimentării cu abur cu un balansoar. În practică, este mai bine să utilizați prima opțiune, deoarece acțiunile seamănă cu funcționarea pedalei de accelerație, dar o modalitate mai economică este să utilizați mecanismul balansier.
Pentru opriri scurte, șoferul încetinește și oprește funcționarea unității de către balansoar. Pentru parcarea pe termen lung, circuitul electric care scoate sub tensiune suflanta și pompa de combustibil este oprit.
Avantajele mașinii
Dispozitivul se caracterizează prin capacitatea de a funcționa practic fără restricții, sunt posibile suprasarcini, există o gamă largă de ajustare a indicatoarelor de putere. Trebuie adăugat că în timpul oricărei opriri motorul cu abur nu mai funcționează, ceea ce nu se poate spune despre motor.
În proiectare, nu este nevoie să instalați o cutie de viteze, un dispozitiv de pornire, un filtru de aer, un carburator, un turbocompresor. În plus, sistemul de aprindere este într-o versiune simplificată, există o singură lumânare.
În concluzie, putem adăuga că producția unor astfel de mașini și funcționarea lor va fi mai ieftină decât mașinile cu motor cu ardere internă, deoarece combustibilul va fi ieftin, materialele folosite în producție vor fi cele mai ieftine.
Citeste si:
Motoarele cu abur au fost instalate și au alimentat majoritatea locomotivelor cu abur de la începutul anilor 1800 până în anii 1950.
Aș dori să remarc că principiul de funcționare al acestor motoare a rămas întotdeauna neschimbat, în ciuda modificării designului și dimensiunilor lor.
O ilustrație animată arată cum funcționează un motor cu abur.
Pentru generarea aburului furnizat motorului s-au folosit cazane care functionau atat pe lemne si carbune, cat si pe combustibili lichizi.
Prima măsură
Aburul din cazan intră în camera de abur, din care intră în partea superioară (față) a cilindrului prin supapa supapei de abur (indicată cu albastru). Presiunea creată de abur împinge pistonul în jos până la BDC. În timpul mișcării pistonului de la PMS la BDC, roata face o jumătate de rotație.
Eliberare
La sfârșitul cursei pistonului către BDC, supapa de abur este deplasată, eliberând aburul rămas prin orificiul de evacuare situat sub supapă. Restul aburului izbucnește, creând sunetul caracteristic motoarelor cu abur.
A doua măsură
În același timp, deplasarea supapei pentru a elibera restul de abur deschide intrarea aburului în partea inferioară (spate) a cilindrului. Presiunea creată de aburul din cilindru face ca pistonul să se deplaseze la PMS. În acest moment, roata face încă o jumătate de rotație.
Eliberare
La sfârșitul mișcării pistonului către PMS, aburul rămas este eliberat prin același orificiu de evacuare.
Ciclul se repetă din nou.
Motorul cu abur are un așa-numit. punct mort la sfârșitul fiecărei curse când supapa trece de la cursa de expansiune la cursa de evacuare. Din acest motiv, fiecare motor cu abur are doi cilindri, permițând pornirea motorului din orice poziție.
Știri media 2
kaz-news.ru | ekhut.ru | omsk-media.ru | samara-press.ru | ufa-press.ru
| Pagini >>> | ||
| Fişier | Scurta descriere | Marimea |
 |
G.S. Jiritsky. motoare cu aburi. Moscova: Gosenergoizdat, 1951. Cartea tratează procese ideale în motoarele cu abur, procese reale într-o mașină cu abur, studiul procesului de lucru al unei mașini cu ajutorul unei diagrame indicator, mașini de expansiune multiple, distribuția aburului pe bobină, distribuția aburului prin supapă, distribuția aburului în mașini concurente, inversarea mecanisme, dinamica mașinii cu abur etc. A trimis o carte Stankevici Leonid. |
27,8 Mb |
 |
A.A. Radtsig. James Watt și invenția mașinii cu abur. Petrograd: Editura științifică, chimică și tehnică, 1924. Îmbunătățirea mașinii cu abur, realizată de Watt la sfârșitul secolului al XVIII-lea, este una dintre cele mai mari evoluții din istoria tehnologiei. A avut consecințe economice incalculabile, întrucât a fost ultima și decisivă verigă dintr-o serie întreagă de invenții importante realizate de Anglia în a doua jumătate a secolului al XVIII-lea și care au dus la dezvoltarea rapidă și completă a industriei capitaliste de amploare atât în Anglia. în sine și mai târziu în alte țări ale Europei. A trimis o carte Stankevici Leonid. |
0,99 Mb |
 |
M. Lesnikov. James Watt. Moscova: Editura „Zhurnalobedinenie”, 1935. Această publicație prezintă un roman biografic despre James Watt (1736-1819), un inventator englez și creatorul motorului termic universal. A inventat (1774-84) un motor cu abur cu cilindru cu dublă acțiune, în care a folosit un regulator centrifugal, transmisie de la tija cilindrului la un echilibru cu paralelogram etc. Mașina lui Watt a jucat un rol important în trecerea la producția de mașini. . A trimis o carte Stankevici Leonid. |
67,4 Mb |
 |
A.S. Yastrzhembsky. Termodinamica tehnica. Moscova-Leningrad: Editura Energetică de Stat, 1933. Prevederile teoretice generale sunt prezentate în lumina a două legi de bază ale termodinamicii. Întrucât termodinamica tehnică oferă o bază pentru studiul cazanelor cu abur și motoarelor termice, în acest curs, studiul proceselor de transformare a energiei termice în energie mecanică în motoarele cu abur și motoarele cu ardere internă se realizează cu cea mai mare completitudine posibilă. În a doua parte, atunci când se studiază ciclul ideal al unui motor cu abur, expansiunea aburului și scurgerea vaporilor din găuri, se remarcă semnificația diagramei iS a vaporilor de apă, a cărei utilizare simplifică sarcina de cercetare.Un loc special este dat la prezentarea termodinamicii debitului de gaz şi ciclurilor motoarelor cu ardere internă. |
51,2 Mb |
 |
Instalarea centralelor de cazane. Editor științific ing. Yu.M.Rivkin. Moscova: GosStroyIzdat, 1961. Această carte are scopul de a îmbunătăți abilitățile montatorilor care instalează centrale de cazane mici și mijlocii, care sunt familiarizați cu tehnicile de lăcătuș. |
9,9 Mb |
 |
E.Ya.Sokolov. Furnizare și rețele de căldură. Moscova-Leningrad: Editura Energetică de Stat, 1963. Cartea conturează bazele energetice ale încălzirii centralizate, descrie sistemele de alimentare cu căldură, oferă teoria și metodologia de calcul a rețelelor de căldură, ia în considerare metode de reglare a alimentării cu energie termică, oferă proiecte și metode pentru calcularea echipamentelor pentru stațiile de tratare termică, rețelele termice și intrările abonaților, oferă informații de bază despre metodologia calculelor tehnice și economice și despre organizarea funcționării rețelelor termice. |
11,2 Mb |
 |
A.I.Abramov, A.V.Ivanov-Smolensky. Calculul si proiectarea hidrogeneratoarelor În sistemele electrice moderne, energia electrică este generată în principal la centralele termice cu ajutorul turbogeneratoarelor, iar la hidrocentrale - cu ajutorul hidrogeneratoarelor. Prin urmare, hidrogeneratoarele și turbogeneratoarele ocupă un loc de frunte în domeniul proiectării cursurilor și diplomelor de specialități electromecanice și electrice ale universităților tehnice. Acest manual descrie proiectarea hidrogeneratoarelor, fundamentează alegerea dimensiunilor acestora și stabilește metodologia pentru calcule electromagnetice, termice, de ventilație și mecanice cu scurte explicații pentru formulele de calcul. Pentru a facilita studiul materialului, este dat un exemplu de calcul al unui hidrogenerator. La compilarea manualului, autorii au folosit literatura modernă privind tehnologia de fabricație, proiectarea și calculul hidrogeneratoarelor, a cărei listă prescurtată este dată la sfârșitul cărții. |
10,7 Mb |
 |
F.L.Liventsev. Centrale electrice cu motoare cu ardere internă. Leningrad: Editura Mashinostroenie, 1969. Cartea discută despre centralele electrice tipice moderne pentru diverse scopuri cu motoare cu ardere internă. Sunt oferite recomandări cu privire la alegerea parametrilor și la calculul elementelor de preparare a combustibilului, a sistemelor de alimentare și de răcire cu combustibil, a sistemelor de lansare a uleiului și a aerului și a căilor gaz-aer. Se face o analiză a cerințelor pentru instalațiile cu motoare cu ardere internă, care asigură eficiența, fiabilitatea și durabilitatea lor ridicate. |
11,2 Mb |
 |
M.I.Kamsky. Steam-bogatyr. Desene de V.V. Spassky. Moscova: a 7-a tipografie „Mospechat”, 1922. ... În patria lui Watt, în consiliul orașului Greenock, se află un monument al lui cu inscripția: „Născut în Greenock în 1736, murit în 1819”. Aici, biblioteca care îi poartă numele, fondată de el în timpul vieții, încă mai există, iar la Universitatea din Glasgow se eliberează anual premii din capitala donată de Watt pentru cele mai bune lucrări științifice în Mecanică, Fizică și Chimie. Dar James Watt, în esență, nu are nevoie de alte monumente, cu excepția acelor nenumărate mașini cu abur care, în toate colțurile pământului, fac zgomot, bat și bâzâie, lucrând la brațul omenirii. |
10,6 Mb |
 |
A.S.Abramov și B.I.Sheinin. Combustibil, cuptoare și centrale de cazane. Moscova: Editura Ministerului Utilităților Publice al RSFSR, 1953. Cartea discută proprietățile de bază ale combustibililor și procesele de ardere a acestuia. Este prezentată o tehnică pentru determinarea bilanţului termic al unei centrale de cazane. Sunt oferite diferite modele de dispozitive de cuptor. Sunt descrise modelele diferitelor cazane - apă caldă și abur, de la tub de apă la tub de foc și cu tuburi de foc. Sunt oferite informații despre instalarea și funcționarea cazanelor, conductele acestora - fitinguri, instrumente. Problemele de alimentare cu combustibil, alimentare cu gaz, depozite de combustibil, îndepărtarea cenușii, tratarea chimică a apei la stații, echipamentele auxiliare (pompe, ventilatoare, conducte ...) sunt de asemenea luate în considerare în carte. Sunt oferite informații despre soluțiile de amenajare și costul calculării furnizării de căldură. |
9,15 Mb |
 |
V. Dombrovsky, A. Shmulyan. Victorie Prometeu. Povești despre electricitate. Leningrad: Editura Literatură pentru copii, 1966. Această carte este despre electricitate. Nu conține o expunere completă a teoriei electricității sau o descriere a diferitelor utilizări ale electricității. Zece astfel de cărți nu ar fi suficiente pentru asta. Când oamenii au stăpânit electricitatea, li s-au deschis oportunități fără precedent pentru a facilita, mecaniza munca fizică. Despre mașinile care au făcut posibil acest lucru, despre utilizarea electricității ca forță motrice, este descrisă în această carte. Dar electricitatea face posibilă nu numai înmulțirea forței mâinilor umane, ci și forța minții umane, să mecanizeze nu numai munca fizică, ci și mentală. De asemenea, am încercat să vă spunem cum se poate face acest lucru. Dacă această carte îi ajută în vreun fel pe tinerii cititori să-și imagineze marea cale pe care a parcurs tehnologia de la primele descoperiri până în zilele noastre și să vadă lățimea orizontului care se deschide mâine în fața noastră, ne putem considera sarcina încheiată. |
23,6 Mb |
 |
V.N. Bogoslovski, V.P. Șceglov. Incalzire si ventilatie. Moscova: Editura de literatură despre construcții, 1970. Acest manual este destinat studenților Facultății de Alimentare cu Apă și Canalizare a universităților de construcții. A fost scrisă în conformitate cu programul aprobat de Ministerul Învățământului Superior și Secundar de Specialitate al URSS pentru cursul „Încălzire și ventilație”. Sarcina manualului este de a oferi studenților informații de bază despre proiectarea, calculul, instalarea, testarea și funcționarea sistemelor de încălzire și ventilație. Materialele de referință sunt date în cantitatea necesară implementării proiectului de curs privind încălzirea și ventilația. |
5,25 Mb |
 |
A.S. Orlin, M.G. Kruglov. Motoare combinate în doi timpi. Moscova: Editura Mashinostroenie, 1968. Cartea conține elementele fundamentale ale teoriei proceselor de schimb de gaze în cilindru și în sistemele adiacente ale motoarelor combinate în doi timpi. Sunt prezentate dependențe aproximative legate de influența mișcării instabile în timpul schimbului de gaze și rezultatele muncii experimentale în acest domeniu. |
15,8 Mb |
 |
M.K. Weissbein. Motoare termice. Motoare cu abur, motoare rotative, turbine cu abur, motoare cu aer și motoare cu ardere internă. Teoria, dispozitivul, instalarea, testarea motoarelor termice și îngrijirea acestora. Un ghid pentru chimiști, tehnicieni și proprietari de motoare termice. Sankt Petersburg: Ediția lui K.L. Ricker, 1910. Scopul acestei lucrări este de a familiariza persoanele care nu au primit o educație tehnică sistematică cu teoria motoarelor termice, proiectarea lor, instalarea, îngrijirea și testarea lor. A trimis o carte Stankevici Leonid. |
7,3 Mb |
 |
Nikolai Bozheryanov Teoria mașinii cu abur, cu o descriere detaliată a mașinii cu dublă acțiune Watt și Bolton atașată. Aprobat de Comitetul Științific Marin și tipărit cu cea mai înaltă permisiune. Sankt Petersburg: Tipografia corpului de cadeți navali, 1849. |
42,6 Mb |
 |
VC. Bogomazov, A.D. Berkut, P.P. Kulikovski. motoare cu aburi. Kiev: Editura de Stat de Literatură Tehnică a RSS Ucrainei, 1952. Cartea discută teoria, proiectarea și funcționarea motoarelor cu abur, turbinelor cu abur și unităților de condensare și oferă baza pentru calcularea motoarelor cu abur și a pieselor acestora. A trimis o carte Stankevici Leonid. |
6,09 Mb |
 |
Lopatin P.I. cuplul câștigă. Moscova: Noua Moscova, 1925. „Spune-mi - știi cine a creat fabricile și fabricile noastre pentru noi, cine a fost primul care a oferit unei persoane posibilitatea de a concura cu trenurile de-a lungul căii ferate și de a înota cu îndrăzneală peste oceane? Știți cine a fost primul care a creat mașina și chiar tractorul care acum face munca grea în agricultura noastră atât de sârguincios și ascultător? Îl cunoști pe cel care a învins calul și boul și a fost primul care a cucerit aerul, permițând unei persoane nu numai să stea în aer, ci și să-și controleze mașina zburătoare, să o trimită acolo unde vrea, și nu capriciosului vânt? Toate acestea au fost făcute cu abur, cei mai simpli vapori de apă care se joacă cu capacul ceainicului tău, „cântă” în samovar și se ridică deasupra suprafeței apei clocotite în pufături albe. Nu i-ai acordat niciodată atenție până acum și nu ți-a trecut prin cap că vaporii de apă, care nu sunt necesari pentru nimic, ar putea face o treabă atât de uriașă, să cucerească pământul, apa și aerul și să creeze aproape toată industria modernă. A trimis o carte Stankevici Leonid. |
10,1 Mb |
 |
Shchurov M.V. Ghid pentru motoarele cu ardere internă. Moscova-Leningrad: Editura Energetică de Stat, 1955. Cartea discută structura și principiile de funcționare a motoarelor de tipuri comune în URSS, instrucțiuni pentru îngrijirea motoarelor, organizarea reparațiilor acestora, lucrările de reparații de bază, oferă informații despre economia motoarelor și o evaluare a puterii și sarcinii acestora și evidențiază organizarea locului de muncă și munca șoferului. A trimis o carte Stankevici Leonid. |
11,5 Mb |
 |
Serebrennikov A. Bazele teoriei motoarelor cu abur și cazanelor. Sankt Petersburg: Tipărit în tipografia lui Karl Wolf, 1860. În prezent, știința producerii muncii în perechi este una dintre cunoștințele care trezesc cel mai viu interes. Într-adevăr, aproape nicio altă știință, în termeni practici, a făcut astfel de progrese într-un timp atât de scurt precum utilizarea aburului pentru tot felul de aplicații. A trimis o carte Stankevici Leonid. |
109 Mb |
 |
Motoare diesel de mare viteză 4Ch 10.5/13-2 și 6Ch 10.5/13-2. Descriere și instrucțiuni de întreținere. redactor-șef ing. V.K.Serdyuk. Moscova - Kiev: MASHGIZ, 1960. Cartea descrie proiectele și stabilește regulile de bază pentru întreținerea și îngrijirea motoarelor diesel 4Ch 10.5 / 13-2 și 6Ch 10.5 / 13-2. Cartea este destinată mecanicilor și mecanicilor care deservesc aceste motoare diesel. A trimis o carte Stankevici Leonid. |
14,3 Mb |
| Pagini >>> |
Adesea, locomotivele cu abur sau mașinile Stanley Steamer vin în minte când te gândești la „motoare cu abur”, dar utilizarea acestor mecanisme nu se limitează la transport. Motoarele cu abur, care au fost create pentru prima dată într-o formă primitivă în urmă cu aproximativ două mii de ani, au devenit cele mai mari surse de electricitate în ultimele trei secole, iar astăzi turbinele cu abur produc aproximativ 80 la sută din electricitatea mondială. Pentru a înțelege mai bine natura forțelor fizice din spatele unui astfel de mecanism, vă recomandăm să vă faceți propriul motor cu abur din materiale obișnuite folosind una dintre metodele sugerate aici! Pentru a începe, mergeți la Pasul 1.
Pași
Motor cu abur dintr-o cutie de conserve (pentru copii)
Tăiați fundul cutiei de aluminiu la o distanță de 6,35 cm. Folosind foarfece metalice, tăiați partea de jos a cutiei de aluminiu uniform la aproximativ o treime din înălțimea acesteia.
Îndoiți și apăsați rama cu cleștele. Pentru a evita marginile ascuțite, îndoiți marginea cutiei spre interior. Când efectuați această acțiune, aveți grijă să nu vă răniți.
Apăsați pe fundul borcanului din interior pentru a-l aplatiza. Majoritatea cutiilor de băuturi din aluminiu vor avea o bază rotundă care se curbează spre interior. Aplatizați fundul apăsând pe el cu degetul sau folosind un pahar mic, cu fundul plat.
Faceți două găuri în părțile opuse ale borcanului, dând înapoi cu 1,3 cm de sus. Pentru a face găuri, sunt potrivite atât un perforator de hârtie, cât și un cui cu ciocan. Veți avea nevoie de găuri cu un diametru de puțin peste trei milimetri.
Așezați o lumânare mică de încălzire în centrul borcanului. Mototolește folia și așează-o sub și în jurul lumânării, astfel încât să nu se miște. Astfel de lumânări vin de obicei în suporturi speciale, astfel încât ceara nu trebuie să se topească și să curgă în cutia de aluminiu.
Înfășurați partea centrală a tubului de cupru de 15-20 cm lungime în jurul creionului timp de 2 sau 3 spire pentru a face o bobină. Tubul de 3 mm ar trebui să se îndoaie ușor în jurul creionului. Veți avea nevoie de suficientă țeavă curbată pentru a trece prin partea de sus a borcanului, plus 5 cm în plus drept pe fiecare parte.
Introduceți capetele tuburilor în orificiile din borcan. Centrul serpentinei ar trebui să fie deasupra fitilului lumânării. Este de dorit ca secțiunile drepte ale tubului de pe ambele părți ale tubului să aibă aceeași lungime.
Îndoiți capetele țevilor cu un clește pentru a face un unghi drept.Îndoiți secțiunile drepte ale tubului astfel încât să arate în direcții opuse din diferite părți ale cutiei. Atunci din nouîndoiți-le astfel încât să cadă sub baza borcanului. Când totul este gata, ar trebui să iasă următoarele: partea serpentină a tubului este situată în centrul borcanului deasupra lumânării și trece în două „duze” înclinate, care se uită în direcții opuse pe ambele părți ale borcanului.
Înmuiați borcanul într-un vas cu apă, în timp ce capetele tubului trebuie scufundate.„Barca” dumneavoastră ar trebui să țină bine la suprafață. Dacă capetele tubului nu sunt suficient de scufundate în apă, încercați să faceți borcanul puțin mai greu, dar în niciun caz să nu-l înecați.
Umpleți tubul cu apă. Cel mai simplu mod este să scufundați un capăt în apă și să trageți de la celălalt capăt ca un pai. De asemenea, puteți bloca o ieșire din tub cu degetul și o puteți înlocui pe cealaltă sub un jet de apă de la robinet.
Aprinde o lumanare. După un timp, apa din tub se va încălzi și va fierbe. Pe măsură ce se transformă în abur, acesta va ieși prin „duze”, determinând întregul borcan să înceapă să se rotească în vas.
Cutie de vopsea cu motor cu abur (pentru adulți)
- Trebuie să vă asigurați că această cutie (și cealaltă în uz) conține numai vopsea latex și, de asemenea, spălați-o bine cu apă cu săpun înainte de utilizare.
-
Tăiați o bandă de plasă metalică de 12 x 24 cm.Îndoiți 6 cm pe lungime de la fiecare margine la un unghi de 90 o. Vei ajunge la o „platformă” pătrată de 12 x 12 cm, cu două „picioare” de 6 cm. Pune-o în borcan cu „picioarele” în jos, aliniind-o cu marginile găurii tăiate.
Faceți un semicerc de găuri în jurul perimetrului capacului. Ulterior, vei arde cărbune într-o cutie pentru a furniza căldură motorului cu abur. Cu o lipsă de oxigen, cărbunele va arde prost. Pentru ca borcanul să aibă ventilația necesară, găuriți sau perforați mai multe găuri în capac care formează un semicerc de-a lungul marginilor.
- În mod ideal, diametrul orificiilor de ventilație ar trebui să fie de aproximativ 1 cm.
-
Faceți o bobină dintr-un tub de cupru. Luați aproximativ 6 m de tub de cupru moale cu diametrul de 6 mm și măsurați 30 cm de la un capăt.Începând din acest punct, faceți cinci spire cu diametrul de 12 cm. Îndoiți lungimea rămasă a țevii în 15 spire de 8 cm. in diametru.Ar trebui sa iti mai ramana cam 20 cm .
Treceți ambele capete ale bobinei prin orificiile de aerisire din capac.Îndoiți ambele capete ale bobinei astfel încât să fie îndreptate în sus și treceți ambele prin unul dintre orificiile capacului. Dacă lungimea țevii nu este suficientă, va trebui să îndoiți ușor una dintre ture.
Pune serpentina și cărbunele în borcan. Așezați serpentina pe platforma plasă. Umpleți spațiul din jurul și din interiorul bobinei cu cărbune. Închideți bine capacul.
Găuriți găuri pentru tub în borcanul mai mic. Faceți o gaură cu diametrul de 1 cm în centrul capacului unui borcan de litru.Găuriți două găuri cu diametrul de 1 cm pe partea laterală a borcanului - unul lângă baza borcanului, iar al doilea deasupra acestuia lângă capacul.
Introduceți tubul de plastic sigilat în orificiile laterale ale borcanului mai mic. Folosind capetele tubului de cupru, faceți găuri în centrul celor două dopuri. Introduceți un tub de plastic rigid de 25 cm lungime într-un dop și același tub de 10 cm lungime în celălalt dop. Ar trebui să stea bine în dopuri și să privească puțin afară. Introduceți dopul cu tubul mai lung în orificiul de jos al cutiei mai mici, iar dopul cu tubul mai scurt în orificiul de sus. Fixați tubulatura de fiecare dop cu cleme.
Conectați tubul borcanului mai mare la tubul borcanului mai mic. Așezați borcanul mai mic deasupra borcanului mai mare, cu tubul de oprire îndreptat în direcția opusă orificiilor de ventilație ale borcanului mai mare. Folosind bandă metalică, fixați tubul de la mufa de jos la tubul care iese din partea de jos a bobinei de cupru. Apoi, fixați în mod similar tubul de la dopul superior la tubul care iese din partea superioară a bobinei.
Introduceți tubul de cupru în cutia de joncțiune. Folosiți un ciocan și o șurubelniță pentru a îndepărta centrul cutiei electrice rotunde din metal. Fixați clema sub cablul electric cu un inel de reținere. Introduceți 15 cm de țeavă de cupru de 1,3 cm în brida de cablu, astfel încât țeava să iasă cu câțiva centimetri sub orificiul din cutie. Tociți marginile acestui capăt spre interior cu un ciocan. Introduceți acest capăt al tubului în orificiul din capacul borcanului mai mic.
Introduceți frigăruia în diblu. Luați o frigărui obișnuită din lemn pentru grătar și introduceți-o într-un capăt al unui diblu gol din lemn de 1,5 cm lungime și 0,95 cm diametru.
- În timpul funcționării motorului nostru, frigăruia și diblul vor acționa ca un „piston”. Pentru a vedea mai bine mișcarea pistonului, îi puteți atașa un mic „steagul” de hârtie.
-
Pregătiți motorul pentru lucru. Scoateți cutia de joncțiune din recipientul superior mai mic și umpleți recipientul superior cu apă, permițându-i să se reverse în bobina de cupru până când recipientul este plin cu apă la 2/3. Verificați dacă există scurgeri la toate conexiunile. Strângeți bine capacele borcanelor lovind-le cu un ciocan. Puneți cutia de joncțiune la loc peste borcanul superior mai mic.
-
Porniți motorul! Mototoliți bucăți de ziar și așezați-le în spațiul de sub plasă din partea de jos a motorului. Odată ce cărbunele s-a aprins, se lasă să ardă aproximativ 20-30 de minute. Pe măsură ce apa din serpentină se încălzește, aburul va începe să se acumuleze în malul superior. Când aburul atinge suficientă presiune, va împinge diblul și frigăruia în sus. După ce presiunea este eliberată, pistonul se va deplasa în jos sub forța gravitației. Dacă este necesar, tăiați o parte din frigărui pentru a reduce greutatea pistonului - cu cât este mai ușor, cu atât va „pluti” mai des. Încercați să faceți o frigăruie cu o astfel de greutate încât pistonul să „meargă” într-un ritm constant.
- Puteți accelera procesul de ardere prin creșterea fluxului de aer în orificiile de ventilație cu un uscător de păr.
-
Stai in siguranta. Credem că este de la sine înțeles că trebuie avut grijă atunci când lucrați și manipulați un motor cu abur de casă. Nu îl rulați niciodată în interior. Nu îl rulați niciodată în apropierea materialelor inflamabile, cum ar fi frunzele uscate sau ramurile de copaci. Utilizați motorul numai pe o suprafață solidă, incombustibilă, cum ar fi betonul. Dacă lucrați cu copii sau adolescenți, aceștia nu trebuie lăsați nesupravegheați. Copiii și adolescenții nu trebuie să se apropie de motor când arde cărbune în el. Dacă nu cunoașteți temperatura motorului, presupuneți că este atât de cald încât nu trebuie atins.
- Asigurați-vă că din „boilerul” de sus poate ieși abur. Dacă din orice motiv pistonul se blochează, presiunea se poate acumula în interiorul cutiei mai mici. În cel mai rău caz, banca poate exploda, ceea ce foarte periculos.
Tăiați o gaură dreptunghiulară lângă baza cutiei de vopsea de 4 litri. Faceți o gaură dreptunghiulară orizontală de 15 x 5 cm în lateralul borcanului, lângă bază.
- Așezați motorul cu abur pe barca de plastic, scufundând ambele capete în apă pentru a face o jucărie cu abur. Puteți tăia o formă simplă de barcă dintr-o sticlă de sifon de plastic sau de înălbitor pentru a face jucăria mai „verde”.