Izraz "parni stroj" često podsjeća na parni stroj lokomotive ili automobila Stanley Steamer, ali ti strojevi imaju mnogo više upotreba nego samo transport. Parni stroj, koji je prvi put izumljen u svom najosnovnijem obliku prije otprilike dva tisućljeća, postao je glavni izvor energije u posljednja tri stoljeća, s parnim turbinama koje trenutno proizvode 80% svjetske električne energije ili više. Da biste bolje razumjeli fizičke sile koje djeluju u parnom stroju, izradite vlastiti parni stroj s materijalima koje imate kod kuće pomoću jedne od metoda u ovom članku! Za početak pogledajte donji korak 1.
Korak
Metoda 1 od 2: Izrada parnog stroja od limenke sode (za djecu)
Korak 1. Izrežite aluminijsku limenku oko 6,35 cm
Olovnim škarama ili velikim škarama napravite uredne vodoravne rezove oko 1/3 limenke od dna.
Korak 2. Presavijte i pritisnite opseg komada kliještima
Preklopite opseg lima koji je malo izrezan prema unutra tako da rubovi nisu oštri. Pazite da se pritom ne ozlijedite.
Korak 3. Gurnite dno limenke iznutra da biste ga poravnali
Većina limenki sode ima kružnu podlogu koja se uvija u unutrašnjost limenke. Gurnite zakrivljenost dna limenke izravnavajući je prstom ili pomoću dna male čaše ili staklenke kako biste je izgladili.
Korak 4. Napravite dvije rupe u suprotnim smjerovima u limenci na udaljenosti od 1,3 cm od vrha
Za to možete upotrijebiti rupu za probijanje rupa ili možete probušiti rupe čavlom i čekićem. Potreban vam je promjer rupe veći od 3,2 mm.
Korak 5. Stavite svijeću s čajem u središte limenke
Stisnite foliju i stavite je ispod i oko svijeće kako bi vosak držao na mjestu. Svijeće za čaj imaju male limene posude pa se vosak neće rastopiti i preliti preko aluminijske limenke.
Korak 6. Dva do tri puta kotrljajte središte bakrenog crijeva duljine 15, 3-20, 3 cm olovkom kako biste napravili zavojnicu
Crijevo od 1/8 inča lako će se kotrljati oko olovke. Morat ćete osigurati dovoljno namotanog crijeva za klizanje kroz dvije rupe na vrhu limenke, plus oko 5 inča (5,1 cm) ravnog crijeva sa svake strane.
Korak 7. Umetnite oba kraja crijeva kroz rupe u limenci
Rasporedite tako da zavojnica bude na fitilju svijeće. Uvjerite se da je duljina ravnog crijeva koje izlazi sa svake strane limenke ista.
Korak 8. Savijte oba kraja crijeva kliještima kako biste stvorili kut od 90 stupnjeva
Savijte ravni dio crijeva tako da ide u suprotnim smjerovima sa svake strane limenke. Zatim ga ponovno savijte tako da dodiruje dno limenke. Ako je tako, spiralni dio crijeva trebao bi biti u sredini svijeće, a crijeva s obje strane limenke okrenuta prema dolje.
Korak 9. Stavite limenku u posudu s vodom s oba kraja crijeva potopljenim u vodu
Vaš "brod" trebao bi udobno plutati. Ako kraj crijeva ne dodiruje vodu, dodajte malo težine kako bi limenka bila niže ispod vode, ali pazite da je ne potopite.
Korak 10. Napunite crijevo vodom
Najlakši način za to je da jedan kraj crijeva možete staviti u vodu, a drugi kraj usisati tako da voda teče kroz crijevo. Drugi način je da prstom držite jednu rupu za crijevo i umetnete vodu iz slavine do otvorenog kraja.
Korak 11. Upalite svijeću
S vremenom će se voda u crijevu zagrijati i početi kuhati. Kad voda postane para, dva otvorena kraja crijeva postaju poput "mlaznog motora", uzrokujući vrtnju limenke u bazenu.
Metoda 2 od 2: Izrada parnog stroja od kante za boju (za odrasle)
Korak 1. Napravite pravokutnu rupu blizu dna galon boce s bojom
Označite pravokutnik 1 x 5 cm vodoravno sa strane limenke pri dnu.
Imajte na umu da za ove limenke s bojom (i sve korištene limenke) morate osigurati da su samo limenke s bojom ikada držale lateks boju, te se prije upotrebe moraju temeljito oprati sapunom i vodom
Korak 2. Izrežite aluminijsku mrežu 12 x 24 cm
Savijte 6 cm mreže s obje strane presjeka od 24 cm kako biste oblikovali kut od 90 °o. Tako će se stvoriti kvadratna "platforma" 12 x 12 cm s "nogama" od 6 cm. Stavite ovu mrežu u kantu s bojom, postavljajući "noge" okrenute prema dolje, paralelno s rubovima rupe koju ste napravili.
Korak 3. Napravite rupe za ventilaciju u polukrugu poklopca limenke
Kasnije ćete u ovoj konzervi spaljivati ugljen za pogon svoje parne mašine. Ako ugljen nema stabilnu opskrbu kisikom, neće pravilno izgorjeti. Napravite rupe za ventilaciju tako da polukružnim otvorima probušite rupe oko poklopca limenke.
Ovi ventilacijski otvori trebaju biti promjera oko 1 cm
Korak 4. Napravite zavojnicu od bakrenog crijeva: Uzmite mekano bakreno crijevo promjera 0,6 cm duljine 6 metara i izmjerite 30 cm od kraja
Od ove točke crijevo razvaljajte u pet zavojnica promjera 12 cm. Preostalo zarolajte u zavojnice promjera 15 8 cm. Ostat će vam oko 20 cm.
Korak 5. Umetnite oba kraja crijeva kroz ventilacijske otvore u poklopcu limenke
Savijte dva kraja crijeva tako da budu okrenuti prema gore i umetnite svaki kraj crijeva u ventilacijski otvor na poklopcu limenke dok kraj ne iskoči. Ako crijevo nije dovoljno dugo, možda ćete morati ukloniti jednu od zavojnica.
Korak 6. Stavite kiflice i ugljen u limenku
Stavite rolu na mrežicu. Napunite prostor oko i unutar oboda role vatrenim briketima. Čvrsto zatvorite limenku.
Korak 7. Izbušite otvor za crijevo u manjoj posudi za boju
U sredini poklopca limenke od četvrt galona izbušite rupu promjera 1 cm. Na stranama limenke izbušite još dvije rupe promjera 1 cm - jednu pri dnu i jednu na vrhu blizu poklopca.
Korak 8. Umetnite pluteno plastično crijevo u bočnu stranu male limenke
Kraj bakrenog crijeva napravite rupu u sredini dva čepa. U jednu od čepova umetnite crijevo od tvrde plastike dugo 25 cm, a u drugu 10 cm tako da čvrsto pristaje i lagano se proteže s drugog kraja pluta. Umetnite čep s dužim crijevom u donju rupu male limenke, a pluto s kraćim crijevom u gornju rupu. Zategnite crijeva na oba čepa pomoću stezaljki za crijeva.
Korak 9. Spojite veliko bakreno crijevo od konzervirane ploče s malim kalajisanim plastičnim crijevom
Stavite malu limenku na vrh velike limenke s plutenim crijevom u suprotnom smjeru od ventilacijskog otvora na polovici velikog poklopca limenke. Pomoću aluminijske trake pričvrstite donji kraj plastičnog crijeva na bakreno crijevo koje se proteže od otvora velikog lima. Zatim pričvrstite pluteno plastično crijevo na vrhu male limenke na bakreno crijevo koje se proteže od velike limenke na isti način.
Korak 10. Umetnite bakrenu cijev u razvodnu kutiju
Čekićem i odvijačem izbušite rupe u sredini metalne razvodne kutije. Uzmite stezaljku kabela za napajanje koja se nalazi u razvodnoj kutiji. Umetnite 15 cm bakrene cijevi promjera 1,3 cm kroz steznu kabelsku obujmicu, zategnite stezaljku kabela koja je odvedena na bakrenu cijev izvan razvodne kutije tako da je cijev zaglavljena nekoliko centimetara iznad razvodne kutije. Udarite čekićem šupljinu na kraju cijevi okrenutu prema dolje kako biste suzili rupu. Umetnite kraj cijevi s uskom šupljinom kroz poklopac male limenke.
Korak 11. Umetnite ražnjić za roštilj u drvenu šipku za tiple
Uzmite standardni ražanj za roštilj i umetnite ga u šuplju drvenu šipku duljine 1,5 cm i promjera 0,95 cm. Stavite šipku za tiple i ražanj za roštilj u bakrene cijevi u razvodnoj kutiji tako da ražanj za roštilj bude okrenut prema gore.
Štapići za roštilj i šipke za tiple postat će "klipovi" kada motor radi. Da biste lakše vidjeli kretanje klipa, možda ćete morati zalijepiti papirnatu "zastavicu" na ražanj za roštilj
Korak 12. Pripremite stroj za rad
Prvo uklonite klipnu razvodnu kutiju s vrha male limenke i napunite malu limenku vodom, dopuštajući joj da teče prema bakrenim zavojnicama sve dok voda ne napuni 2/3 male limenke. Provjerite ima li na svim konektorima curenja i provjerite jesu li svi spojevi čvrsti. Poklopce dviju limenki učvrstite čekićem. Vratite razvodnu kutiju na mjesto na maloj limenoj vrećici.
Korak 13. Pokrenite motor
Zgužvajte stare role novina i stavite ih u prostor prekriven aluminijskom mrežom na dnu stroja. Kad ugljen izgori, ostavite brikete da gore oko 20-30 minuta. Sve dok se voda u valjku zagrijava, para će izlaziti u gornju posudu. Kad ova para dosegne dovoljan tlak, gurnut će mozgalicu i ražanj za roštilj prema gore. Nakon otpuštanja tlaka, klip će se zbog gravitacije vratiti na dno. Smanjite duljinu ražnjića za roštilj koliko je potrebno kako biste smanjili težinu klipa - što je lakši, to se češće klip "podiže". Pokušajte smanjiti duljinu ražnjića za roštilj do točke gdje se klip „kreće“ujednačenim tempom.
Možete ubrzati proces gorenja pomoću sušila za kosu koje usmjerite kroz otvor za ventilaciju
Korak 14. Budite oprezni
Podrazumijeva se da samonapravljeni parni stroj zahtijeva pažljivo rukovanje i rad. Nikada nemojte pokretati parni stroj u zatvorenom prostoru. Ne stavljajte ga u blizini zapaljivih materijala, poput suhog ili visećeg lišća. Radite samo na tvrdim, nezapaljivim površinama poput betona. Ako radite s djecom, pobrinite se da ih odrasla osoba stalno gleda. Ne dopustite djeci ili adolescentima da prilaze motoru dok gori drveni ugljen. Ako niste sigurni koliko je motor vruć, pretpostavite da je prevruć za dodir.
Također provjerite da para može izlaziti kroz gornji “kotao”. Ako je klip iz nekog razloga zaglavljen, u maloj se posudi može povećati pritisak. U najgorem slučaju parna mašina mogla bi eksplodirati i postati vrlo opasno.
Savjeti
Stroj za kuhanje sode možete staviti u plastičnu posudu s oba crijeva okrenuta prema natrag i u vodu kako biste napravili igračku na parni pogon. Možete napraviti jednostavan oblik čamca od plastične boce sa sodom ili boce sapuna za rublje za "ekološki prihvatljiv" projekt
Upozorenje
- Stroj morate održavati kada se ne koristi, nemojte usmjeravati vrh crijeva u nikoga jer vruća para ili voda mogu izazvati peckanje.
- Ne zatvarajte bakreno crijevo na bilo koji način osim potapanjem krajeva u vodu. Iako rijetko, prekomjerni tlak može uzrokovati pucanje crijeva i ozljedu.
- Obavezno koristite kliješta, kliješta ili rukavice za držanje stroja dok radi.
- Ne pokušavajte izgraditi složeniji parni stroj s kotlom ako ne razumijete kako to radi. Eksplozija kotla, koliko god bila mala, može uzrokovati ozljede.
