غالبًا ما تذكرنا عبارة "المحرك البخاري" بالمحرك البخاري لقاطرة أو سيارة ستانلي ستيمر ، ولكن هذه الآلات لها استخدامات أكثر بكثير من مجرد النقل. أصبح المحرك البخاري ، الذي تم اختراعه لأول مرة في أبسط أشكاله منذ حوالي ألفي عام ، المصدر الرئيسي للطاقة في القرون الثلاثة الماضية ، حيث تنتج التوربينات البخارية حاليًا 80٪ من الطاقة الكهربائية في العالم أو أكثر. لفهم المزيد عن القوى الفيزيائية في العمل في المحرك البخاري ، قم ببناء محرك البخار الخاص بك باستخدام المواد الموجودة في المنزل باستخدام إحدى الطرق الواردة في هذه المقالة! انظر الخطوة 1 أدناه للبدء.
خطوة
طريقة 1 من 2: صنع محرك بخاري من علبة صودا (للأطفال)
الخطوة 1. قصّ علبة الألمنيوم بحوالي 6.35 سم
استخدم مقصات الرصاص أو المقصات الكبيرة لعمل قطع أفقية أنيقة بحوالي ثلث العلبة من الأسفل.
الخطوة 2. اطوِ واضغط على محيط القطعة بالكماشة
اطوِ محيط القصدير الذي تم قطعه قليلًا للداخل حتى لا تكون الحواف حادة. احرص على ألا تؤذي نفسك أثناء القيام بذلك.
الخطوة الثالثة. ادفع قاع العلبة من الداخل لتسطيحها
تحتوي معظم علب الصودا على قاعدة دائرية تنحني داخل العلبة. ادفع انحناء قاع العلبة عن طريق تسويتها بإصبعك أو باستخدام قاع كأس أو وعاء صغير لتنعيمها.
الخطوة 4. اصنع فتحتين في اتجاهين متعاكسين في العلبة على مسافة 1.3 سم من الأعلى
يمكنك استخدام ثقب للقيام بذلك ، أو يمكنك عمل ثقوب بمسمار ومطرقة. أنت بحاجة إلى ثقب قطره أكبر من 3.2 مم.
الخطوة 5. ضع شمعة الشاي في وسط العلبة
اضغط على ورق القصدير وضعه تحت وحول الشمعة لتثبيت الشمع في مكانه. تحتوي شموع الشاي الخفيفة على حاويات صغيرة من الصفيح ، لذا لن يذوب الشمع وينسكب على علبة الألمنيوم.
الخطوة 6. قم بلف مركز الخرطوم النحاسي بطول 15 ، 3-20 ، 3 سم بقلم رصاص مرتين إلى ثلاث مرات لعمل ملف
سوف يتدحرج الخرطوم 1/8 بوصة بسهولة حول القلم الرصاص. ستحتاج إلى توفير خرطوم ملفوف كافٍ للانزلاق خلال الفتحتين الموجودتين في الجزء العلوي من العلبة ، بالإضافة إلى 5 بوصات (5.1 سم) من الخرطوم المستقيم على كل جانب.
الخطوة 7. أدخل طرفي الخرطوم من خلال الفتحات الموجودة في العلبة
قم بالترتيب بحيث يكون الملف على فتيل الشمعة. تأكد من أن طول الخرطوم المستقيم الذي يخرج من كل جانب من العلبة هو نفسه.
الخطوة 8. ثني طرفي الخرطوم للخارج باستخدام الزردية لعمل زاوية 90 درجة
قم بثني القسم المستقيم من الخرطوم بحيث يسير في اتجاهين متعاكسين على كل جانب من جوانب العلبة. ثم ثنيها مرة أخرى حتى تلمس قاع العلبة. إذا كان الأمر كذلك ، يجب أن يكون الجزء الحلزوني من الخرطوم في منتصف الشمعة والخراطيم الموجودة على جانبي العلبة متجهة لأسفل.
الخطوة 9. ضع العلبة في حوض ماء مع غمر طرفي الخرطوم في الماء
يجب أن تطفو "سفينتك" بشكل مريح. إذا لم تلمس نهاية الخرطوم الماء ، أضف القليل من الوزن بحيث تكون العلبة منخفضة تحت الماء ، لكن احرص على عدم إغراقها.
الخطوة 10. املأ الخرطوم بالماء
أسهل طريقة للقيام بذلك هي وضع أحد طرفي الخرطوم في الماء وامتصاص الطرف الآخر حتى يتدفق الماء عبر الخرطوم. هناك طريقة أخرى تتمثل في الضغط على فتحة خرطوم بإصبعك وإدخال الماء من الصنبور إلى الطرف المفتوح.
الخطوة 11. أشعل الشمعة
بمرور الوقت ، يسخن الماء الموجود في الخرطوم ويبدأ في الغليان. عندما يصبح الماء بخارًا ، يصبح الطرفان المفتوحان للخرطوم مثل "المحرك النفاث" ، مما يتسبب في دوران العلبة في الحوض.
طريقة 2 من 2: صنع محرك بخاري من علبة دهان (للبالغين)
الخطوة 1. اصنع ثقبًا مستطيلًا بالقرب من قاع علبة دهان الغالون
ضع علامة على مستطيل مقاس 1 × 5 سم أفقيًا على جانب العلبة بالقرب من الجزء السفلي.
يرجى ملاحظة أنه بالنسبة لعلب الطلاء هذه (وأي علب مستخدمة) ، يجب عليك التأكد من أن علب الطلاء فقط هي التي تحمل طلاء اللاتكس ، ويجب غسلها جيدًا بالماء والصابون قبل الاستخدام
الخطوة 2. قص شبكة الألومنيوم 12 × 24 سم
ثني 6 سم من الشبكة على جانبي المقطع 24 سم لتشكيل زاوية 90ا. سيؤدي ذلك إلى إنشاء "منصة" مربعة مقاس 12 × 12 سم مع "أرجل" 6 سم. ضع هذه الشبكة في علبة الطلاء ، بحيث تكون "الأرجل" متجهة لأسفل ، بالتوازي مع حواف الفتحة التي صنعتها.
الخطوة 3. اصنع فتحات تهوية في نصف دائرة غطاء العلبة
لاحقًا ، ستحرق الفحم في هذه العلبة لتشغيل المحرك البخاري. إذا لم يكن الفحم يحتوي على مصدر ثابت للأكسجين ، فلن يحترق بشكل صحيح. اصنع فتحات تهوية عن طريق عمل ثقوب حول غطاء العلبة بفتحات نصف دائرية.
يجب أن يبلغ قطر فتحات التهوية هذه حوالي 1 سم
الخطوة الرابعة: اصنع ملفًا من خرطوم نحاسي ، خذ خرطومًا نحاسيًا ناعمًا بقطر 0.6 سم بطول 6 أمتار وقم بقياس 30 سم من النهاية
من هذه النقطة ، قم بلف الخرطوم إلى خمس لفات قطرها 12 سم ، ثم لف الباقي في ملفات بقطر 15 8 سم. سيكون لديك حوالي 20 سم متبقية.
الخطوة 5. أدخل طرفي الخرطوم من خلال فتحات التهوية في غطاء العلبة
قم بثني طرفي الخرطوم ، بحيث يكون كلاهما متجهًا لأعلى ، وأدخل طرفي الخرطوم في فتحة التهوية الموجودة بغطاء العلبة حتى تخرج النهاية. إذا لم يكن الخرطوم طويلاً بما يكفي ، فقد تضطر إلى إزالة أحد الملفات.
الخطوة 6. ضع اللفائف والفحم في العلبة
ضع لفة على حصيرة الشبكة. املأ الفراغ حول وداخل محيط اللفة بقوالب الفحم. أغلق العلبة بإحكام.
الخطوة 7. حفر ثقب خرطوم في علبة الدهان الأصغر
في وسط غطاء علبة ربع جالون ، قم بحفر حفرة قطرها 1 سم. على جانبي العلبة ، قم بحفر فتحتين إضافيتين بقطر 1 سم - أحدهما بالقرب من القاع والآخر في الجزء العلوي بالقرب من الغطاء.
الخطوة الثامنة: أدخل الخرطوم البلاستيكي الفلين في جانب العلبة الصغيرة
استخدم نهاية الخرطوم النحاسي لعمل ثقب في منتصف الفلين. أدخل خرطومًا بلاستيكيًا صلبًا بطول 25 سم في أحد الفلين و 10 سم في الآخر بحيث يتناسب بشكل مريح ويمتد قليلاً من الطرف الآخر من الفلين. أدخل الفلين بالخرطوم الأطول في الفتحة السفلية للعلبة الصغيرة ، وأدخل الفلين بالخرطوم الأقصر في الفتحة العلوية. شد الخراطيم على كلا الفلين باستخدام مشابك الخرطوم.
الخطوة 9. قم بتوصيل الخرطوم النحاسي الكبير بالقصدير بالخرطوم البلاستيكي الصغير المعلب
ضع العلبة الصغيرة أعلى العلبة الكبيرة بخرطوم الفلين في الاتجاه المعاكس لفتحة التهوية على نصف غطاء العلبة الكبير. استخدم شريط الألمنيوم لربط الطرف السفلي للخرطوم البلاستيكي بالخرطوم النحاسي الممتد من فتحة تنفيس القصدير الكبير. بعد ذلك ، قم بتثبيت الخرطوم البلاستيكي الموجود أعلى العلبة الصغيرة بالخرطوم النحاسي الذي يمتد من العلبة الكبيرة بنفس الطريقة.
الخطوة 10. أدخل الأنبوب النحاسي في صندوق التوصيل
استخدم مطرقة ومفك براغي لعمل ثقوب في وسط صندوق التوصيل الكهربائي المعدني. خذ مشبك سلك الطاقة الموجود في صندوق التوصيل. أدخل 15 سم من الأنبوب النحاسي بقطر 1.3 سم من خلال مشبك الكبل الذي تم أخذه ، وشد مشبك الكبل الذي تم نقله إلى الأنبوب النحاسي خارج صندوق التوصيل بحيث يكون الأنبوب عالقًا ببضعة سنتيمترات فوق صندوق التوصيل. اضرب التجويف في نهاية الأنبوب المتجه لأسفل بمطرقة لتضييق الفتحة. أدخل نهاية الأنبوب مع التجويف الضيق من خلال غطاء العلبة الصغيرة.
الخطوة 11. أدخل سيخ الشواء في قضيب وتد خشبي
خذ سيخ شواء قياسي وأدخله في قضيب وتد خشبي مجوف طوله 1.5 سم وقطره 0.95 سم. ضع قضيب وتد وسيخ الشواء في الأنبوب النحاسي في صندوق التوصيل بحيث يكون سيخ الشواء متجهًا لأعلى.
ستصبح أعواد الشواء وقضبان الوتد "مكابس" عند تشغيل المحرك. لتسهيل رؤية حركة المكبس ، قد تحتاج إلى لصق "علم" ورقي على سيخ الشواء
الخطوة 12. جهز الآلة للتشغيل
قم أولاً بإزالة صندوق توصيل المكبس من أعلى العلبة الصغيرة واملأ العلبة الصغيرة بالماء ، مما يسمح لها بالتدفق نحو الملفات النحاسية حتى يملأ الماء ثلثي العلبة الصغيرة. تحقق من جميع الموصلات بحثًا عن تسريبات وتأكد من إحكام جميع التوصيلات. قم بتأمين أغطية العلبتين بمطرقة. أعد صندوق التوصيل إلى النقطة الموجودة في كيس الصفيح الصغير.
الخطوة 13. تشغيل المحرك
قم بتجعيد لفافات الجرائد القديمة ووضعها في المساحة المغطاة بشبكة الألمنيوم في أسفل الماكينة. عندما يحترق الفحم ، اترك القوالب تحترق لمدة 20-30 دقيقة. طالما يتم تسخين الماء الموجود في الأسطوانة ، فإن البخار سوف يتسرب إلى العلبة العلوية. عندما يصل هذا البخار إلى ضغط كافٍ ، فإنه سيدفع وتد وسيخ الشواء لأعلى. بعد تحرير الضغط ، يعود المكبس إلى القاع بسبب الجاذبية. قلل من طول سيخ الشواء بقدر ما هو ضروري لتقليل وزن المكبس - فكلما كان أخف وزناً ، زاد ارتفاع المكبس في كثير من الأحيان. حاول تقليل طول سيخ الشواء إلى النقطة التي "يتحرك" فيها المكبس بوتيرة ثابتة.
يمكنك تسريع عملية الحرق باستخدام مجفف الشعر الذي تشير إليه عبر الفتحة
الخطوة 14. كن حذرا
وغني عن القول أن المحرك البخاري المصنوع ذاتيًا يتطلب معالجة وتشغيل دقيقين. لا تقم مطلقًا بتشغيل محرك بخاري في الداخل. لا تضعه بالقرب من مواد قابلة للاحتراق مثل الأوراق الجافة أو الأوراق المتدلية. تعمل فقط على الأسطح الصلبة غير القابلة للاحتراق مثل الخرسانة. إذا كنت تعمل مع أطفال ، فتأكد من أن شخصًا بالغًا يراقبهم في جميع الأوقات. لا تسمح للأطفال أو المراهقين بالاقتراب من المحرك أثناء احتراق الفحم. إذا لم تكن متأكدًا من درجة حرارة المحرك ، افترض فقط أنه ساخن جدًا بحيث لا يمكن لمسه.
تأكد أيضًا من أن البخار يمكن أن يتسرب عبر "المرجل" العلوي. إذا علق المكبس لسبب ما ، فقد يتراكم الضغط في العلبة الصغيرة. في أسوأ الأحوال ، يمكن أن ينفجر المحرك البخاري ويمكن أن ينفجر جدا خطير >> صفة.
نصائح
ضع علبة الصودا بمحرك بخاري في وعاء بلاستيكي ، بحيث يكون كل من الخراطيم متجهًا للخلف وفي الماء لصنع لعبة تعمل بالبخار. يمكنك صنع شكل قارب بسيط من زجاجة صودا بلاستيكية أو زجاجة صابون غسيل لمشروع "صديق للبيئة"
تحذير
- يجب عليك صيانة الماكينة عندما لا تكون قيد الاستخدام ، ولا توجه طرف الخرطوم إلى أي شخص لأن البخار الساخن أو الماء يمكن أن يسبب إحساسًا بالحرقان.
- لا تقم بتوصيل الخرطوم النحاسي بأي طريقة بخلاف غمر الأطراف في الماء. على الرغم من ندرته ، إلا أن الضغط المفرط يمكن أن يتسبب في انفجار الخرطوم وإحداث إصابة.
- تأكد من استخدام الكماشة أو الكماشة أو قفازات الفرن لحمل الماكينة أثناء تشغيلها.
- لا تحاول بناء محرك بخاري أكثر تعقيدًا باستخدام غلاية إلا إذا فهمت كيف يعمل. يمكن أن يتسبب انفجار الغلاية ، مهما كان صغيراً ، في حدوث إصابة.
