Самоделки и всё что с ними связано • Просмотр темы - Двигатели стирлинга

Двигатели стирлинга

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение Nickname » 13 фев 2013, 19:42

спокоен писал(а):....
Роман, если честно пробовал делать поршень на дрели, но толи руки кривоваты, толи чего несоблюдаю - получаются не столь хорошие как при обычной заливки ЭДП 1 в готовый цилиндр

Это обычная нежесткость крепления дрели и резца, делал малюсенький токарный по дереву из вентиляторного двигателя - замучился двигатель крепить, упор и "заднюю бабку". круглота не получалась правильная из безобразных заготовок :009:
romka10.06 писал(а):... у меня есть нормальный токарный, я точу в размер круглые цилиндры и поршни...

По вашему изделию видно. :14: Ну, мне придётся в дрели после формовки в шприце. :021:
ПыСы. Может кто и не знает - к сведению. На первый случай подшипником вполне от шаговых двигателей принтеров(гораздо удобнее всяких пропаянных навивок и крепить удобно), там же и вал, если короткий - направляющие от сидирома как раз по этому подшипнику.
Nickname
Самодельщик
Самодельщик
 
Сообщения: 98
Зарегистрирован: 11 фев 2013, 17:32
Откуда: Новосибирск
Возраст: 48
Баллы репутации: 2

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение Инженер77777 » 13 фев 2013, 20:31

Nickname
В дрели - не самый лучший вариант. Причина- охрененное биение и люфт патрона. Тоже такое пробовал, но потом попросту сделал прямо в пластмассовой гильзе с использованием закругленного тыльника маркера поршень из "эпоксилина", после отвердения выколотил его деревянным штапиком, подогнал наждачкой до легкого хода - отличная пара цилиндр-поршень получилась. Я её года 3 назад делал для микрокомпрессора бензиновой горелки, отработала не менее 10 часов с приводом от печного моторчика 12V, бесславно погибла в гараже от брошенного на нее братцем-пиздюком инструментального ящика.
Каждый сходит с ума сугубо индивидуально.....
Степень работоспособности твоей модели прямо пропорциональна кривизне твоих извилин и обратно пропорциональна кривизне твоих рук.....
Вакуум - самое опасное место, особенно если он находится между ушей...
Аватара пользователя
Инженер77777
Профессор самоделок
Профессор самоделок
 
Сообщения: 1129
Зарегистрирован: 24 июл 2012, 16:52
Откуда: БРРРАТСК!
Возраст: 40
Баллы репутации: 13

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение brador » 13 фев 2013, 23:20

Да, товарищи.. С вашими методами реально 15 часов- предел мечтаний.
У меня графитовый поршень, сделанный по описанной технологии отработал в ленуаре очень много времени. Не засекал, но у нас был дебильный интерес переживёт движок литр бенза сжечь или не переживёт. Одели в водяную рубашку и завели. Двиг умер чутка не дотянув до полулитра- сместился палец и продрал канаву в алюминиевом цилиндре. судя по состоянию поршня он бы и ещё столько же отходил, да лень было менять цилиндр и снова гемороиться с нахлобучиванием головы и рубашки на алюминий.
Для ленивых могу предложить ещё 3 варианта изготовления графитовых поршней:
1. Ищем в городе троллейбусное депо или конечную остановку троллейбусов, где у них отстой. Обычно там валяется куча графитовых огрызков. Иногда попадаются почти целые вкладыши со сколом, а это брикет практически чистого графита 2х8х10см. Делаем коронку из той же трубки из которой сделан цилиндр и вырезаем себе поршень сразу в размер. а если хорошо подумать перед тем как делать коронку, то поршень даже в дополнительной обработке трущейся поверхности нуждаться не будет.
2. Идём на рынок к железячникам и ищем самые здоровенные щётки, какие найдём. Мне встречались даже покрупнее троллейбусных. Далее всё как в пункте 1.
3. У тех же железячников можно спросить графитовые электроды. Это чуть фиговее вариант, в цилиндре из цветмета его использовать не стоит- электроды либо угольно-графитовые либо медно-графитовые обычно. Чистый графит тоже бывает, но он настолько злобно спрессован, то разницы между ним и угольно-графитовым электродом почти нет. В случае с электродом всё предельно просто- подобрали ближайший к нужному диаметр (бОльший), если точно совпадающего нет, купили и двинули домой. Сделали коронку для калибровки стержня, прогнали кусок электрода через неё и обрезали-просверлили. всё, поршень готов.
brador
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 103
Зарегистрирован: 10 окт 2011, 21:17
Баллы репутации: 3

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение Nickname » 14 фев 2013, 08:48

спокоен писал(а):... Посему у меня вопрос к уважаемым форумчанам - что можно использовать в качестве дисплейсера (алюминиевые баночки не в счёт)? Есть в наличии строительная вата - изовер, насколько я знаю, её изготавливает из базальта, стало быть температура плавления у неё не самая маленькая, но вот какая? Гугл мне не очень помог, скорость инета не позволяет проверить многие сайты, короче я ничего путёвого не нашел, очень прошу вашей помощи в этом вопросе

Можно наверное и банальную стекловату поместить в усердно перфорированный бумажный цилиндр.
http://www.ltdstirling.com/index.php?op ... &Itemid=32
Material Fibre diameter Density Cp Regenerator Indicate
effectiveness [%] effectiveness [%] (*)
[micrometers] [g/cc] [J/kg°C]
Mild steel wool 30 7.8 437 94 8.8
Stainless steel wool 40 7.8 510 79 6.6
Stainless steel mesh 100 7.8 510 85 5.3
Silica wool 7 2.2 840 89 6.9
Glass fibre 1 2.7 670 84 4.7
Kao wool 7 2.5 1070 91 2.22

Где-то в сетке попадалось тестирование различных видов бумаги для дисплейсера стирлинга. Также первоначально диск-держатель для "ваты" делал из бумаги - самое то, но клей ПВА коробит жутко при нагреве, ерунда получается. Клей бы подходящий...
Nickname
Самодельщик
Самодельщик
 
Сообщения: 98
Зарегистрирован: 11 фев 2013, 17:32
Откуда: Новосибирск
Возраст: 48
Баллы репутации: 2

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение Инженер77777 » 14 фев 2013, 09:11

Nickname
Клей бы подходящий...

Силикатный клей при хорошей просушке не дает короблений и вспенивания, высокотемпературный.
Каждый сходит с ума сугубо индивидуально.....
Степень работоспособности твоей модели прямо пропорциональна кривизне твоих извилин и обратно пропорциональна кривизне твоих рук.....
Вакуум - самое опасное место, особенно если он находится между ушей...
Аватара пользователя
Инженер77777
Профессор самоделок
Профессор самоделок
 
Сообщения: 1129
Зарегистрирован: 24 июл 2012, 16:52
Откуда: БРРРАТСК!
Возраст: 40
Баллы репутации: 13

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение Nickname » 15 фев 2013, 09:49

Всем здравствуйте. Вопрос возник, за неимением эпоксидки переделал "по уму" диафрагму стало ещё хуже, двигатель вообще перестал запускаться. Давит со "страшной силой" 2.5-1.5 N при ходе в 14 мм(ограничен конструктивно). Высота оси маховика от НМТ 85 мм, колено рабочего цилиндра коленвала 6мм, диафрагма при движении не может провернуть маховик. Что эффективнее будет - поднять ось, переделав несущую или сделать направляющую у диафрагму, ещё укоротив шатун?
Nickname
Самодельщик
Самодельщик
 
Сообщения: 98
Зарегистрирован: 11 фев 2013, 17:32
Откуда: Новосибирск
Возраст: 48
Баллы репутации: 2

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение romka10.06 » 16 фев 2013, 07:25

Советую отцепить диафрагму от шатуна, разогреть двигатель и покрутить коленвал, при этом диафрагма будет двигаться, измерьте реальный ход диафрагмы и переделайте кривошп под такой ход (лучше чуть меньше, процентов на 10). Есть другой вариант, теоретически равноценный, но практически более трудоёмкий - переделать диафрагму под имеющийся кривошип, чем больше площадь диафрагмы, тем меньше её ход, и наоборот...
Удачи!
romka10.06
Мастер
Мастер
 
Сообщения: 817
Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:54
Откуда: Тверь
Возраст: 41
Баллы репутации: 160

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение Nickname » 16 фев 2013, 08:57

Ну, у меня ход диафрагмы максимальный не может никак быть не более 15 мм, коленья кривошипа сменные, от 3 до 7мм. И зачем мне ход ещё раз мерять-то??? Померил уж. Выше в посте написано. Теперь переформулирую вопрос - не знаком ли случайно кто с курсом школьной физики? Сам приму решение. Как рассчитать силы, действующие в КШМ?
Nickname
Самодельщик
Самодельщик
 
Сообщения: 98
Зарегистрирован: 11 фев 2013, 17:32
Откуда: Новосибирск
Возраст: 48
Баллы репутации: 2

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение romka10.06 » 16 фев 2013, 16:45

Уравнение Клапейрона-Менделеева вам в помощь, там не сложно в принципе, только гораздо проще и надёжнее на практике измерить...
Максимальный ход это как понять? От упора до упора? Я имею ввиду ход который она сама сделает при перемещении вытеснителя, вот этот ход делённый пополам и будет оптимальным радиусом кривошипа.
Если не хватает физического хода диафрагмы, то надо увеличивать её площадь, либо уменьшать температуру.

Кстати в вашем сообщении за 14 февраля есть ссылка, она не про материал вытеснителя, там речь о наполнителе для регенератора.
romka10.06
Мастер
Мастер
 
Сообщения: 817
Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:54
Откуда: Тверь
Возраст: 41
Баллы репутации: 160

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение спокоен » 16 фев 2013, 18:45

romka10.06
Роман, тут я с вами согласен. Практически определить намного проще, я прошлый проект приостановил, решил сделать ещё один. Нашел настоящее сокровище - баночку из под синтетического масла "MITASU", кажись японское. Сталь немного толше чем у флакончиков из под краски и т.д. Дисплейсер сделал из литровой банки из под пива, пришлось её разрезать по вдоль, она таким же диаметром как и банка из под масла, внутрь дисплейсера напихал изовер с алюминиевой фольгой (рулетом). Особо герметичностью не увлекался - в дисплейсере отсутствует центральная перегородка, жесткость меньше , боюсь может треснуть.Сейчас попробую фото сделать, батарейки на фотике севшие.



Диафрагма из противогаза, прижимное кольцо - верхний ободок от флакона краски под давлением.
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение Nickname » 16 фев 2013, 22:37

romka10.06 писал(а):Уравнение Клапейрона-Менделеева вам в помощь, там не сложно в принципе, только гораздо проще и надёжнее на практике измерить...
Максимальный ход это как понять? От упора до упора? Я имею ввиду ход который она сама сделает при перемещении вытеснителя, вот этот ход делённый пополам и будет оптимальным радиусом кривошипа.
Если не хватает физического хода диафрагмы, то надо увеличивать её площадь, либо уменьшать температуру.

Кстати в вашем сообщении за 14 февраля есть ссылка, она не про материал вытеснителя, там речь о наполнителе для регенератора.

Роман, вы уж простите меня, но посты наверное повнимательней читать надо. Опять же говорю, написано, что сила на поршне измеренана уже и составляет 2.5-1.5 Ньютона, сколько от её приложится к кривошипу и т.д.? Тоже и про ход - 15 мм от упора и до упора, 14 мм при максимальном разумном нагреве. Верно, все читать умеют,в ссылке про материалы для регенератора, но они с успехом может быть использованы и для вытеснителя. Какое-никакое гидравлическое сопротивление у них имеется, здесь наверное такой же подход, как и при изготовлении теплообменника для высокотемпературных стирлингов - применив трубчатое оребрение в зоне нагрева, увеличивают паразитный объём, однако, несмотря на это эффективность возрастает. Буквально вчера в сетке искал про испытания бумаги для вытеснителя стирлинга, мужик подробно описывал нагревостойкость различных сортов, раньше попадалась, сейчас не нашёл, но наткнулся на утверждение одного парня, что при замене цельнотелого вытеснителя на пористый из- ваты пресловутой, эффективность движка возросла, вместо трёх свечек стал применять одну. Да я и сам это заметил, несмотря на утяжеление вытеснителя, движок стал работать лучше. Так что, не всё так просто и однозначно в стирлингах, наверное и минерально-стеклянную вату можно применять, она полегче, чем металлическая, можно её и не хрупкую слишком найти.
Счас собственно очередной вопрос, рано я похвастался этими подшипниками от шаговых, моментально люфт в них появился, даже не после работы, а после пары десятков раз сборки-разборки аккуратной, они как пластилиновые. Что бы применить в их качестве? Ну, и про боковую силу на рабочем поршне, растягивающе-сжимающую на шатуне и прочую на колене коленвала интересно узнать. Увеличил длину шатуна, сделал направляющую для мембраны, стало закусывать вал в подшипнике, в ВМТ...
ПыСы. Поставил парный подшипник вторым, гнётся шатун теперь :009: , без формул, ну никак, кто что подскажет?
Nickname
Самодельщик
Самодельщик
 
Сообщения: 98
Зарегистрирован: 11 фев 2013, 17:32
Откуда: Новосибирск
Возраст: 48
Баллы репутации: 2

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение спокоен » 17 фев 2013, 07:28

Nickname
Я деревянный по пояс в области расчетов по физике, поэтому ещё раз рекомендую идти практическим путем. Методом научного тыка, у меня же работают. Вы какого монстра сверхмощного собираете, если он шатун гнёт?
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение romka10.06 » 17 фев 2013, 11:20

Nickname
Я вот как ни перечитываю ваши посты, не могу понять о чём вы спрашиваете, вы уж извините.
Уравнение Клайперона-Менделеева поможет рассчитать давление на диафрагму в любой момент работы двигателя, произведение давления на площадь диафрагмы есть сила на шатуне, умножьте Sin угла поворота коленвала от ВМТ на силу и затем на радиус кривошипа , и получите мгновенный крутящий момент на валу. Боковая сила на поршне опять-же считается через синус наклона шатуна помноженного на силу на шатуне. Помоему так.

Оребрение в теплообменнике, которое даёт мёртвый объём, многократно ускоряет теплообмен, что ведёт к росту оборотов и мощности. Конечно в любом деле есть золотая середина, или компромисс если хотите, существует оптимальное соотношение площади теплообмена и мёртвого объёма, когда двигатель наиболее эффективен. Насчёт бумажных, ватных вытеснителей не могу сказать, у меня алюминиевый расплавился :) http://youtu.be/Iv8nKHfCwOk
Мне интереснее делать модели именно двигателей которые способны реально что-то двигать, всё мечтаю о стирлинге-электрогенераторе мощностью хоть ватт 20-50 и ресурсом несколько десятков часов, весной займусь наверное.

Насчёт подшипников от шаговых - их надо использовать парно, и разносить подальше друг-от друга, плюс смазка, возьмите целый шаговый в конце-концов в качестве буксы, магнит только выкинуть чтоб залипания не было.... Покажите фотку или чертёж, как оно стоит, чтобы понятно было очём речь.

Успехов в творчестве!
romka10.06
Мастер
Мастер
 
Сообщения: 817
Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:54
Откуда: Тверь
Возраст: 41
Баллы репутации: 160

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение Nickname » 17 фев 2013, 13:13

romka10.06
За расжёвывание формул спасибо, теперь должно получится рассчитать хоть примерно, а то нашёл вот, но как приспособить к своему случаю не догадался.
"Вектор силы Ps=Pj+Pr прикладывается к оси поршневого пальца (рис. 2, а) и раскладывается на две составляющие: N и S.
N=Ps*tgb - боковая сила, прижимающая направляющую часть поршня к зеркалу цилиндра и вызывающая их взаимный износ.
S=Ps/cosb - направлена по оси шатуна; сжимает или растягивает шатун."
Да длина вала у меня 18 мм, 5 резьба для маховика, 5 посадка под ступицу колена рабочего цилиндра. http://youtu.be/HY3XS2sX0NA Ставить шаговый там некуда...
Ну, по поводу двигателей - мне тоже интересно для пользы их делать, но я только учусь, тонкости узнаю - а их тьма в стирлинге, пока не пощупаешь - не поймёшь. Также планов громадьё, от свечки 1 ватт получить, ну и 50 ваттный двигатель, и то и другое - с ресурсом хорошим. Только чувствую, это не на один год такие задачи...
Вложения
Forces
Nickname
Самодельщик
Самодельщик
 
Сообщения: 98
Зарегистрирован: 11 фев 2013, 17:32
Откуда: Новосибирск
Возраст: 48
Баллы репутации: 2

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение спокоен » 18 фев 2013, 17:36

Эксперимента ради отлил поршень из смеси ЭДП-1 и графита, в соотношении 50 на 50, результат на 3 с плюсом, надо 60-65 проц графита ( по объёму) ложить, а так поршенёк вполне аккуратный, но я все же не рекомендовал крушить графит в пудру, я просто настрогал ножом, частички в среднем 1 мм в диаметре.
Поршень и собственно цилиндр из стойки задней двери вазовской девятки:


Заметны небольшие каверны, но на работу они не повлияют, может даже к лучшему - в них будет скапливаться графит для смазки
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение romka10.06 » 18 фев 2013, 21:13

спокоен
А какой диаметр поршня получился?
romka10.06
Мастер
Мастер
 
Сообщения: 817
Зарегистрирован: 26 сен 2012, 19:54
Откуда: Тверь
Возраст: 41
Баллы репутации: 160

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение Nickname » 18 фев 2013, 23:20

Заканчиваю эксперименты с этим своим первым гамма, сохраню для тестов каких-нибудь. Вот примерно чего у меня получилось.

Heater Heat Plate, C Cooler, C Displ stroke, mm Working stroke, mm RPM Power on flywheel, w Effeciency
50w bulb 130 w 44 12 14 diaphragm 105 0.032 0.064
100w bulb 172 w 51 12 14 d 250 0.189 0.189
6thr candle 145 w 45 12 14 d 160 0.078 0.11-0.13
Вложения
Nickname
Самодельщик
Самодельщик
 
Сообщения: 98
Зарегистрирован: 11 фев 2013, 17:32
Откуда: Новосибирск
Возраст: 48
Баллы репутации: 2

Re: Двигатели стирлинга

Сообщение спокоен » 19 фев 2013, 15:24

romka10.06
Роман, дома кроме линейки ничего нету, посему точность до мм: 20 мм, так же залил в гильзу 12 калибра, похоже на стальную омеднённую, пока не выбивал поршень, там кол-во графита 65 проц.
Печалька однако! Гильза таки имеет конус, увы линейкой я его обнаружить не мог, материал поршня несколько удивил, на ощупь немного пластичен, след от ногтя остаётся, как пластмасса! И совсем сбило с толку другое - поры мельче и их меньше. Эпоксидка с одной бутылочки, дозирую отвердитель шприцом, температура в комнате постоянная -результат разный...
спокоен
Начинающий мастер
Начинающий мастер
 
Сообщения: 175
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 15:34
Откуда: Казахстан, город Кокшетау
Возраст: 37
Баллы репутации: 15

Пред.След.

Вернуться в Паровые и стирлинги

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1



Яндекс.Метрика