إن أصعب مرحلة في تصنيع التوربينات وأكثرها أهمية هي مرحلة الضاغط. عادة ، يتطلب أداة دقيقة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي أو محرك يدوي لتجميعها. لحسن الحظ ، يعمل الضاغط عند درجات حرارة منخفضة ويمكن طباعته على طابعة ثلاثية الأبعاد.
شيء آخر يصعب عادة إعادة إنتاجه المنزل الظروف ، وهذا هو ما يسمى ب "شفرة الفوهة" أو ببساطة NGV. من خلال التجربة والخطأ ، وجد المؤلف طريقة للقيام بذلك دون استخدام آلة لحام أو أدوات غريبة أخرى.
ما هو المطلوب:
1) طابعة ثلاثية الأبعاد قادرة على العمل بخيوط PLA. إذا كان لديك واحدة باهظة الثمن ، مثل Ultimaker ، فهذا أمر رائع ، ولكن أرخص ، مثل Prusa Anet ، ستقوم بالخدعة أيضًا ؛
2) يجب أن يكون لديك ما يكفي من PLA لطباعة جميع الأجزاء. ABS غير مناسب لهذا المشروع ، لأنه ناعم للغاية. ربما يمكنك استخدام PETG ، ولكن لم يتم اختبار ذلك ، لذا قم بذلك على مسؤوليتك الخاصة ؛
3) علبة ذات حجم مناسب (قطر 100 مم ، طول 145 مم). يفضل أن يكون للغطاء غطاء قابل للإزالة. يمكنك أخذ علبة عادية (على سبيل المثال ، من قطع الأناناس) ، ولكن بعد ذلك ستحتاج إلى صنع غطاء معدني لذلك ؛
4) الصاج المجلفن. سمك 0.5 مم هو الأمثل. يمكنك اختيار سمك مختلف ، ولكن قد تواجه صعوبة في الانحناء أو الطحن ، لذا كن مستعدًا. في أي حال ، ستحتاج على الأقل إلى شريط قصير من الحديد المجلفن بسمك 0.5 مم لعمل فاصل لغلاف التوربين. يناسب 2 جهاز كمبيوتر شخصى. الحجم 200 × 30 مم ؛
5) صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ لتصنيع عجلة التوربين ، عجلة NGV ومبيت التوربينات. مرة أخرى ، سمك 0.5 مم هو الأمثل.
6) قضيب صلب صلب لتصنيع عمود التوربين. تحذير: الفولاذ الطري لا يعمل هنا. ستحتاج إلى بعض الكربون الصلب على الأقل. ستكون سبائك الصلب أفضل. يبلغ قطر العمود 6 مم. يمكنك اختيار قطر مختلف ، ولكن بعد ذلك ستحتاج إلى العثور على المواد المناسبة لتصنيع المحور ؛
7) 2 قطعة. 6x22 محامل 626zz؛
8) 1/2 "فوهات 150 مم وطولتين التجهيزات ؛
9) آلة حفر.
10) شحذ
11) دريميل (أو ما شابه)
12) Hacksaw للمعادن ، كماشة ، مفك ، M6 يموت ، مقص ، نائب ، إلخ.
13) قطعة من الأنابيب مصنوعة من النحاس أو الصلب غير القابل للصدأ لترشح الوقود ؛
14) مجموعة من البراغي والصواميل والمشابك وأنابيب الفينيل وأشياء أخرى ؛
15) موقد البروبان أو البوتان
إذا كنت تريد تشغيل المحرك ، فستحتاج أيضًا إلى:
16) خزان البروبان. هناك محركات البنزين أو الكيروسين ، ولكن جعلها تعمل على هذا الوقود أمر صعب بعض الشيء. من الأفضل البدء باستخدام البروبان ، ثم تحديد ما إذا كنت تريد التبديل إلى الوقود السائل أم أنك راضٍ بالفعل عن وقود الغاز ؛
17) مقياس ضغط قادر على قياس ضغط عدة مم من الماء.
18) مقياس سرعة الدوران الرقمي لقياس سرعة التوربين
19) كاتب. لبدء تشغيل محرك نفاث ، يمكنك استخدام:
مروحة (100 وات أو أكثر). الطرد المركزي أفضل)
محرك كهربائي (بقوة 100 واط أو أكثر ، 15000 دورة في الدقيقة ، يمكنك استخدام دريميل الخاص بك هنا).
اصنع المحور
يتكون المحور من:
1/2 "أنبوب فرع بطول 150 مم ؛
تركيبتين مقاس 1/2 بوصة للخراطيم ؛
واثنين من 626zz محامل.
باستخدام المنشار ، اقطع أشجار عيد الميلاد من التركيبات ، واستخدم المثقاب لتوسيع الثقوب المتبقية. أدخل المحامل في الصواميل ثم ثبت الصواميل على الفوهة. المحور جاهز.
اصنع رمح
تقول النظرية (والخبرة إلى حد ما) إنه لا فرق سواء كنت تصنع عمودًا من الفولاذ الطري أو الفولاذ الصلب أو الفولاذ المقاوم للصدأ. لذا اختر النوع الذي يسهل عليك الوصول إليه.
إذا كنت تتوقع الحصول على جر لائق من التوربين ، فمن الأفضل استخدام قضيب فولاذي بقطر 10 مم (أو أكثر). ومع ذلك ، في وقت كتابة هذا التقرير ، كان هناك عمود بقطر 6 مم فقط.
قطع الخيط M6 ، على جانب واحد ، بطول 35 ملم. بعد ذلك ، تحتاج إلى قطع الخيط من الطرف الآخر للقضيب بحيث عندما يتم إدخال القضيب في المحور (يتم وضع المحامل عند نهاية الفوهة يتم تشديدها بالصواميل التي صنعتها من تركيبات الخرطوم) وعندما يتم تثبيت صواميل القفل إلى نهاية الخيط على كلا الجانبين ، بين المكسرات والمحامل تترك خلوصًا صغيرًا. هذا إجراء معقد للغاية. إذا كان الخيط قصيرًا جدًا واللعب الطولي كبير جدًا ، فيمكنك قطع الخيط قليلاً. ولكن إذا كان الخيط يبدو طويلًا جدًا (ولا توجد فجوة طولية على الإطلاق) ، فسيكون من المستحيل إصلاحه.
كخيار ، مهاوي من طابعة الليزر ، يبلغ قطرها 6 مم بالضبط. عيبهم هو أن الحد الأقصى هو 20-25000 دورة في الدقيقة. إذا كنت تريد دورات أعلى - استخدم قضبان أكثر سمكًا.
الطباعة ثلاثية الأبعاد لعجلة التوربينات ومصفوفات الغاز الطبيعي
لتصنيع عجلة التوربين ، أو بالأحرى شفراتها ، يتم استخدام قوالب الضغط.
يصبح شكل الشفرة أكثر سلاسة إذا قمت بالضغط على الشفرة ليس للشكل النهائي في خطوة واحدة (تمرير) ، ولكن إلى بعض الشكل المتوسط (التمرير الأول) وبعد ذلك فقط إلى الشكل النهائي (التمرير الثاني). لذلك ، هناك STL لكلا النوعين من القوالب. للتمرير الأول وللثاني.
فيما يلي ملفات STL لعجلات NGV وملفات STL لمصفوفات عجلة التوربينات:
تصنيع المكره
يستخدم هذا التصميم نوعين من العجلات الفولاذية. وهي: عجلة التوربين وعجلة NGV. يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ لتصنيعها. إذا كانت مصنوعة من مواد خفيفة أو مجلفنة ، فستكون بالكاد كافية لإظهار كيفية عمل المحرك.
يمكنك قطع الأقراص من صفائح معدنية ثم حفر حفرة في المركز ، ولكن على الأرجح لن تدخل إلى المركز. لذلك ، احفر حفرة في الصفيحة المعدنية ، ثم الصق قالب الورق بحيث يتطابق الثقب في المعدن ومكان الثقب في قالب الورق. قطع المعدن حسب النمط.
يمكنك العثور على النماذج أدناه وتنزيلها:
نمط عجلة التوربين
عرض الملف عبر الإنترنت:
قالب شفرة التوربينات
عرض الملف عبر الإنترنت:
حفر ثقوب مساعدة. (لاحظ أنه يجب بالفعل حفر الثقوب المركزية.لاحظ أيضًا أن عجلة التوربين لديها ثقب مركزي فقط.)
سيكون من اللطيف أيضًا ترك جزء صغير عند قطع المعدن ، ثم طحن حافة الأقراص باستخدام آلة حفر ومبراة.
في هذه المرحلة ، قد يكون من الأفضل عمل عدة أقراص احتياطية. علاوة على ذلك سيكون من الواضح لماذا.
تشكيل شفرة
من الصعب احتواء القرص المفروم في القالب. استخدم كماشة لتدوير الشفرات قليلاً. الأقراص ذات الشفرات المسبقة الملتوية أسهل بكثير في تكوين المصفوفات. أمسك القرص بين نصفي المكبس واضغطه على شكل نائب. إذا كانت المصفوفات مشحمة مسبقًا بزيت الماكينة ، فسيصبح كل شيء أسهل.
الرداء عبارة عن مكبس ضعيف إلى حد ما ، لذلك على الأرجح ستحتاج إلى ضرب العقدة بمطرقة لضغطها أكثر. استخدم بعض الوسائد الخشبية حتى لا تنكسر القوالب البلاستيكية.
يعطي التكوين على مرحلتين (باستخدام مصفوفات التمرير الأول ومصفوفات التمرير الثاني لإنهاء النموذج) نتائج أفضل بالتأكيد.
نحن نقدم الدعم
ملف الوثيقة مع القالب للدعم هنا:
عرض الملف عبر الإنترنت:
قطع الجزء من ورقة الفولاذ المقاوم للصدأ ، وحفر الثقوب المطلوبة وثني الجزء كما هو موضح في الصور.
نصنع مجموعة من الفواصل المعدنية
إذا كان لديك مخرطة ، يمكنك القيام بكل الفواصل عليها. طريقة أخرى للقيام بذلك هي قطع عدة أقراص مسطحة من صفائح معدنية ، ووضعها فوق بعضها البعض وتشديدها بإحكام بالمسامير للحصول على جزء ثلاثي الأبعاد.
استخدم هنا ورقة من الفولاذ الطري (أو المجلفن) بسمك 1 مم.
المستندات ذات القوالب للفواصل هنا:
ستحتاج إلى قرصين صغيرين و 12 قرصًا كبيرًا. يتم إعطاء الكمية لصفائح معدنية بسماكة 1 مم. إذا كنت تستخدم أرقًا أو أكثر سمكًا ، فستحتاج إلى ضبط عدد الأقراص للحصول على السماكة الكلية الصحيحة.
قطع الأقراص وثقوب الحفر. اقلب الأقراص ذات القطر نفسه كما هو موضح أعلاه.
غسالة الدعم
نظرًا لأن غسالة الدعم تحمل مجموعة NGV بالكامل ، يجب عليك استخدام مادة أكثر سمكًا هنا. يمكنك استخدام غسالة أو لوح فولاذي مناسب (أسود) بسمك لا يقل عن 2 مم.
نمط الغسالة:
عرض الملف عبر الإنترنت:
تجميع الداخلية من NGV
الآن لديك كل التفاصيل لتجميع الغاز الطبيعي للمركبات. قم بتثبيتها على المحور كما هو موضح في الصور.
يحتاج التوربين إلى بعض الضغط للتشغيل العادي. ومن أجل منع التدفق الحر للغازات الساخنة ، نحتاج إلى ما يسمى "غلاف التوربينات". خلاف ذلك ، ستفقد الغازات الضغط مباشرة بعد المرور عبر الغاز الطبيعي للمركبات. للتشغيل السليم ، يجب أن يتوافق الغلاف مع التوربين + فجوة صغيرة. نظرًا لأن عجلة التوربين وعجلة NGV لدينا لها نفس القطر ، فنحن بحاجة إلى شيء ما لتوفير الخلوص اللازم. هذا شيء - فاصل غلاف التوربين. إنه ببساطة شريط معدني ملفوف حول عجلة NGV. سمك هذه الورقة يحدد مقدار الخلوص. استخدم 0.5 مم هنا.
فقط قم بقص شريط بعرض 10 مم وطول 214 مم من لوح من أي فولاذ بسمك 0.5 مم.
سيكون غلاف التوربين نفسه قطعة معدنية ، بقطر عجلة NGV. أو أفضل قطعتين. هنا لديك حرية أكبر في اختيار السمك. الغلاف ليس مجرد شريط ، لأنه يحتوي على آذان متصلة.
ملف التوثيق مع القالب الخاص بإسكان التوربينات موجود هنا:
عرض الملف عبر الإنترنت:
انزلق فاصل الغلاف على شفرات الغاز الطبيعي للمركبات. تأمين بسلك فولاذي. ابحث عن طريقة لإصلاح الفاصل بحيث لا يتحرك عند إزالة السلك. يمكنك استخدام اللحام.
ثم قم بإزالة السلك ولف غطاء التوربين على الفاصل. استخدم الأسلاك مرة أخرى للالتفاف بإحكام.
افعل كما هو موضح في الصور. الاتصال الوحيد بين NGV والمحور هو مسامير M3 الثلاثة.هذا يحد من تدفق الحرارة من NGV الساخن إلى المحور البارد ويمنع ارتفاع درجة حرارة المحامل.
تحقق مما إذا كان التوربين يمكن أن يدور بحرية. إذا لم يكن كذلك ، قم بمحاذاة غلاف NGV عن طريق تغيير موضع صواميل الضبط على مسامير M3 الثلاثة. قم بتغيير NGV حتى يمكن للتوربين أن يدور بحرية.
صنع غرفة احتراق
عرض الملف عبر الإنترنت:
الصق هذا القالب أعلى الصفائح المعدنية. حفر ثقوب وقطع القالب. ليست هناك حاجة لاستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ. نشمر المخروط. للتأكد من أنها لا تتكشف ، قم بثنيها.
الجزء الأمامي من الكاميرا هنا:
عرض الملف عبر الإنترنت:
استخدم هذا النمط مرة أخرى لعمل مخروط. استخدم الإزميل لعمل فتحات إسفين ، ثم دحرجه إلى شكل مخروط. اربط المخروط منحنى. يتم تثبيت كلا الجزئين معًا فقط من خلال احتكاك المحرك. لذلك ، لا تحتاج إلى التفكير في كيفية إصلاحها في هذه المرحلة.
المكره
تتكون المكره من جزأين:
قرص شفرة وغلاف
هذا هو دافع كورت شريكلينج ، الذي تم تعديله إلى حد كبير ليصبح أكثر تحملاً للنزوح الطولي. انتبه إلى المتاهة التي تمنع عودة الهواء بسبب ضغط الظهر. اطبع كلا الجزئين والصق الطلاء على قرص الشفرة. يمكن الحصول على نتائج جيدة باستخدام الايبوكسي الاكريليك.
الجزء الثابت الضاغط (الناشر)
هذا الجزء معقد للغاية في الشكل. وعندما يمكن إجراء تفاصيل أخرى (على الأقل نظريًا) دون استخدام معدات دقيقة ، فهذا غير ممكن. والأسوأ من ذلك أن هذا الجزء له أكبر تأثير على كفاءة الضاغط. هذا يعني أن حقيقة ما إذا كان المحرك بأكمله سيعمل أم لا يعتمد بشكل كبير على جودة ودقة الناشر. لهذا السبب لا تحاول القيام بذلك يدويًا. افعل ذلك على طابعة.
لراحة الطباعة ثلاثية الأبعاد ، يتم تقسيم الجزء الثابت للضاغط إلى عدة أجزاء. فيما يلي ملفات STL:
الطباعة والتجميع ثلاثي الأبعاد كما هو موضح في الصور الفوتوغرافية. يرجى ملاحظة أنه يجب إرفاق صمولة ماسورة مقاس 1/2 بوصة بالحالة المركزية لجزء ثابت الضاغط. يتم استخدامها لتثبيت الكم في مكانه. يتم تأمين الجوز بواسطة 3 مسامير M3.
قالب مكان حفر الثقوب في الجوز:
عرض الملف عبر الإنترنت:
انتبه أيضًا إلى مخروط الحماية من الحرارة المصنوع من رقائق الألومنيوم. يتم استخدامه لمنع تليين أجزاء PLA بسبب الإشعاع الحراري من بطانة الاحتراق. يمكنك استخدام أي جعة هنا كمصدر لرقائق الألومنيوم.
ستحتاج إلى علبة من الصفيح بطول 145 ملم وقطر 100 ملم. من الأفضل استخدام جرة بغطاء. خلاف ذلك ، ستحتاج إلى تثبيت NGV مع محور في الجزء السفلي من العلبة ، وستواجه مشاكل إضافية مع تجميع المحرك للصيانة.
قطع قاع واحد من علبة القصدير. في الجزء السفلي الآخر (أو الأفضل في الغطاء) ، قم بقطع ثقب دائري 52 ملم. ثم قطع حافتها إلى قطاعات ، كما هو موضح في الصور.
أدخل مجموعة NGV في الفتحة. لف القطاعات بإحكام بسلك فولاذي.
اصنع حلقة من أنبوب نحاسي (القطر الخارجي 6 مم ، القطر الداخلي 3.7 مم). أو أفضل ، يمكنك استخدام أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ. يجب أن تتناسب حلقة الوقود بإحكام مع داخل العلبة. اللحيم.
احفر فوهات الوقود. هذه مجرد 16 قطعة من ثقوب 0.5 مم موزعة بالتساوي على الحلقة. يجب أن يكون اتجاه الثقوب متعامدًا مع تدفق الهواء. على سبيل المثال تحتاج إلى حفر ثقوب داخل الحلقة.
يرجى ملاحظة أن وجود ما يسمى ب "النقاط الساخنة" في عادم المحرك يعتمد بشكل شبه حصري على جودة حلقة الوقود. ثقوب قذرة أو غير متساوية ، وفي النهاية تحصل على محرك يدمر نفسه ببساطة عندما تحاول تشغيله.يعتمد وجود النقاط الساخنة على جودة البطانة بشكل أقل مما يحاول الآخرون قوله. لكن حلقة الوقود مهمة جدا.
تحقق من جودة رذاذ الوقود عن طريق حرقه. يجب أن تكون ألسنة اللهب متساوية مع بعضها البعض.
عند الانتهاء ، قم بتثبيت فوهة الوقود في جسم العلبة.
كل ما عليك فعله في هذه المرحلة هو تجميع كل القطع معًا. إذا سارت الأمور على ما يرام ، فلن تكون هناك مشكلة.
قم بتغطية غطاء العلبة بمانع تسرب مقاوم للحرارة ، يمكنك استخدام الغراء سيليكات مع حشو مقاوم للحرارة. يمكنك استخدام غبار الجرافيت ، ومسحوق الفولاذ ، وما إلى ذلك.
بعد تجميع المحرك ، تحقق مما إذا كان الدوار يدور بحرية. إذا كان الأمر كذلك ، قم بإجراء اختبار إطلاق نار أولي. استخدم بعض المروحة القوية لتفجير مدخل الهواء أو ببساطة قم بتدوير العمود باستخدام دريميل. قم بتشغيل الوقود بخفة وإضاءة التيار في الجزء الخلفي من المحرك. اضبط الدوران للسماح للشعلة بالدخول إلى غرفة الاحتراق.
انتبه: في هذه المرحلة لا تحاول تشغيل المحرك! الغرض الوحيد من اختبار الحريق هو تسخينه ومعرفة ما إذا كان يتصرف بشكل جيد أم لا. في هذه المرحلة ، يمكنك استخدام زجاجة البوتان ، والتي تُستخدم بشكل شائع في مواقد اليد. إذا كان كل شيء على ما يرام ، يمكنك الانتقال إلى الخطوة التالية. ومع ذلك ، من الأفضل إغلاق المحرك بمانع تسرب للفرن (أو غراء سيليكات مملوء بكمية صغيرة من مسحوق مقاوم للحرارة).
يمكنك تشغيل المحرك إما عن طريق نفخ الهواء فيه ، أو عن طريق تدوير عموده بنوع من المبتدئين.
كن مستعدًا لحرق عدة أقراص NGV (وربما توربينات) عند محاولة البدء. (هذا هو السبب في أنه يوصى بإجراء العديد من النسخ الاحتياطية في الخطوة 4.) بمجرد أن تشعر بالراحة مع المحرك ، يمكنك تشغيله دون أي مشاكل في أي وقت.
يرجى ملاحظة أنه في الوقت الحاضر يمكن أن يعمل المحرك بشكل رئيسي للأغراض التعليمية والترفيهية. لكن هذا محرك توربيني يعمل بكامل طاقته ويمكنه الدوران إلى أي سرعة مطلوبة (بما في ذلك تلك ذاتية التدمير). لا تتردد في تحسين التصميم وتعديله لتحقيق أهدافك. بادئ ذي بدء ، ستحتاج إلى عمود أكثر سمكًا لتحقيق دورات أعلى وبالتالي الجر. الشيء الثاني الذي يجب تجربته هو لف السطح الخارجي للمحرك بأنبوب معدني - خط وقود واستخدامه كمبخر للوقود السائل. المحرك بجدار خارجي ساخن مفيد هنا. شيء آخر يجب التفكير فيه هو نظام التشحيم. في أبسط الحالات ، قد يأخذ هذا شكل زجاجة صغيرة بكمية صغيرة من الزيت واثنين من الأنابيب - أنبوب واحد لتخفيف الضغط من الضاغط وتوجيهه إلى الأسطوانة ، والأنبوب الآخر لتوجيه الزيت من الأسطوانة تحت الضغط وتوجيهه إلى الشعاع الخلفي. بدون التشحيم ، يمكن تشغيل المحرك لمدة 1 إلى 5 دقائق فقط اعتمادًا على درجة حرارة الغاز الطبيعي (أعلى درجة حرارة ، أقصر وقت التشغيل). بعد ذلك ، تحتاج إلى تليين المحامل بنفسك. ومع نظام التشحيم الإضافي ، يمكن تشغيل المحرك لفترة طويلة.