Юный техник, 2008 № 08

Если вы решите построить паровой авиамодельный двигатель, познакомьтесь с описанием самого простого технологически двигателя Джонсона. Его парогенератор был сделан из стальной трубки длиной более двух метров и диаметром около 5 мм, согнутой в змеевик с наружным диаметром 40 мм и длиной около 120 мм. Змеевик помещался в тонкостенной стальной трубе диаметром 60 мм. От соприкосновения со стенками трубы его удерживали четыре гребенки из листовой стали. Из специального бачка сжатый воздух подавал в змеевик воду.

В трубу была вставлена горелка от портативного примуса.

Запаса воды в 114 г и 57 г бензина хватало на 170 с работы двигателя. Общий вес установки 860 г. Она давала перегретый пар с давлением 4 атм и температурой 200°, что позволяло получить мощность не ниже 200 Вт.

А теперь некоторые технологические подробности.

Чтобы сделать змеевик, нужно заполнить трубку водой и заморозить. Тогда можно делать спираль любого диаметра, не боясь, что трубка сомнется. Бачки для воды и бензина целесообразно сделать из небольших, на 100–200 г, консервных банок от томатной пасты. Для этого нужно проделать в банке два отверстия, удалить через них содержимое и тщательно промыть. В одно из отверстий нужно впаять велосипедный ниппель, в другое — трубочку. Воду и бензин заливают в соответствующие бачки при помощи шприца, развинтив предварительно ниппель.

Парогенератор:

_{1 — бачок для воды; 2 — ниппель; 3 — корпус; 4 — змеевик; 5 — гребенка; 6 — грелка; 7 — паровая машина; 8 — бачок для бензина.}

Двигатель Паркера.

Для парогенератора необходима двухцилиндровая паровая машина, имеющая и ход, и диаметр поршней равный 16–18 мм. Подойдет схема с качающимися цилиндрами. Вместо шатуна в поршне такой машины жестко закреплен шток, имеющий на конце отверстие для установки на палец кривошипа.

Верхняя часть цилиндра имеет прилив или специальную напаянную золотниковую пластину, отшлифованную на плоскость. В этой пластине сделано отверстие для впуска и выпуска пара.

Подобная пластина установлена и на станине двигателя, но в ней два отверстия. Одно из них служит для подачи пара и соединено с паровым котлом, другое — выпускает пар в атмосферу.

Двухцилиндровая паровая машина.

В одном из положений цилиндра отверстие в его золотниковой пластине совпадает с отверстием в станине, которое соединено с паровым котлом. При этом порция пара попадает в цилиндр и начинает толкать поршень. В другом положении отверстие в золотниковой пластине цилиндра совпадает со вторым отверстием, и поднимающийся поршень выталкивает из цилиндра отработанный пар.

Мы описывали устройство паровой машины (см., например, «ЮТ» № 5 за 2004 г.). Но приведем его для новых читателей журнала еще раз. Самая важная часть паровой машины — цилиндр. Его можно сделать из латунной трубки или новенькой гильзы охотничьего ружья, с гладкой внутренней поверхностью. Перед началом работы полезно в соответствии с диаметром имеющейся заготовки цилиндра сделать на миллиметровке эскиз машины с основными размерами.

Поршень для машины можно выточить на токарном станке из чугуна или прутка арматурной стали. Но можно обойтись и без станка. Вырежьте полоску тонкой жести шириной чуть больше высоты поршня и протяните ее несколько раз вокруг стального стержня, чтобы жесть стала упругой и свилась в кольцо. Отрежьте от нее кусочек, на миллиметр короче длины окружности внутренней части заготовки цилиндра.

Оберните ее бумагой или алюминиевой фольгой и вставьте в будущий цилиндр. Эта операция нужна для того, чтобы впоследствии между цилиндром и поршнем получился микроскопический зазор для смазки двигателя во время работы.

Устройство паровой машины с качающимся цилиндром:

_{1 — шток; 2 — цилиндр; 3 — поршень; 4 — золотниковая доска цилиндра; 5 — отверстия для впуска и выпуска пара; 6 — ось; 7 — выпускное отверстие; 8 — золотниковая доска станины; 9 — впускное отверстие.}

Когда закончите приготовления, начните вдвигать заготовку поршня и пропаивать в ней шов. Постепенно заготовка полностью выдвинется из цилиндра и окажется у вас в руках. На ее наружной поверхности, в районе шва, окажется толстый валик припоя. Опилите его мелким напильником, и у вас получится очень точная заготовка поршня. Припаяйте к ней две крышки и проделайте в них отверстия для установки штока поршня.

Золотниковые пластины следует сделать из ровных стальных или латунных пластин. Припаяйте их к цилиндру оловянным припоем, а затем опилите наружную поверхность мелким напильником и отшлифуйте круговыми движениями на «нулевой» шкурке, положив ее на ровную поверхность, например стекло, и капнув на шкурку каплю масла.

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

НАУЧНЫЕ ЗАБАВЫ