Udtrykket "dampmaskine" minder ofte om dampmaskinen fra et Stanley Steamer -lokomotiv eller en bil, men disse maskiner har mange flere anvendelsesmuligheder end bare transport. Dampmaskinen, der først blev opfundet i sin mest basale form for omkring to årtusinder siden, er blevet den vigtigste energikilde i de sidste tre århundreder, hvor dampturbiner i øjeblikket producerer 80% af verdens elektriske energi eller mere. For at forstå mere om de fysiske kræfter, der arbejder i en dampmaskine, skal du bygge din egen dampmaskine med materialer, du har derhjemme ved hjælp af en af metoderne i denne artikel! Se trin 1 herunder for at komme i gang.
Trin
Metode 1 af 2: Lav en dampmaskine fra en sodavand (til børn)
Trin 1. Skær aluminiumsbeholderen ca. 6,35 cm
Brug blysaks eller stor saks til at lave pæne vandrette snit omkring 1/3 af dåsen fra bunden.
Trin 2. Fold og tryk stykkets omkreds med en tang
Fold omkredsen af formen, der er skåret lidt indad, så kanterne ikke er skarpe. Pas på ikke at skade dig selv, mens du gør dette.
Trin 3. Skub bunden af dåsen indefra for at flade den
De fleste sodavandsdåser har en cirkulær bund, der krummer ind i dåsens indre. Skub krumningen af dåsens bund ud ved at flade den med din finger eller ved at bruge bunden af et lille glas eller en krukke til at glatte den ud.
Trin 4. Lav to huller i modsatte retninger i dåsen i en afstand på 1,3 cm fra toppen
Du kan bruge en hulning til at gøre dette, eller du kan slå huller med et søm og en hammer. Du har brug for en huldiameter større end 3,2 mm.
Trin 5. Placer telyslyset i midten af dåsen
Klem folien og læg den under og omkring lyset for at holde voksen på plads. Te tændte stearinlys har små blikbeholdere, så voksen ikke smelter og spilder over aluminiumsbeholderen.
Trin 6. Rul midten af kobberslangen 15, 3-20, 3 cm lang i en blyant to til tre gange for at lave en spole
1/8-tommer slangen ruller let rundt om blyanten. Du skal sørge for nok spiralslange til at glide gennem de to huller i toppen af dåsen plus ca. 5,1 cm (6 cm) lige slange på hver side.
Trin 7. Sæt begge ender af slangen gennem hullerne i dåsen
Arranger, så spolen er på stearinlysvægen. Sørg for, at længden af den lige slange, der kommer ud på hver side af dåsen, er den samme.
Trin 8. Bøj begge ender af slangen ud med en tang for at få en vinkel på 90 grader
Bøj den lige del af slangen, så den går i modsatte retninger på hver side af dåsen. Bøj den derefter igen, så de rører bunden af dåsen. I så fald skal spiraldelen af slangen være i midten af lyset og slangerne på begge sider af dåsen nedad.
Trin 9. Læg dåsen i et bassin med vand med begge ender af slangen nedsænket i vandet
Dit "skib" skal flyde komfortabelt. Hvis enden af slangen ikke rører ved vandet, skal du tilføje lidt vægt, så dåsen er lavere under vandet, men pas på ikke at synke den.
Trin 10. Fyld slangen med vand
Den letteste måde at gøre dette på er, at du kan placere den ene ende af slangen i vandet og suge den anden ende, så vandet strømmer gennem slangen. En anden måde er at holde et slangehul nede med din finger og indsætte vand fra vandhanen til den åbne ende.
Trin 11. Tænd lyset
Over tid vil vandet i slangen varme op og begynde at koge. Når vandet bliver til damp, bliver de to åbne ender af slangen som en "jetmotor", hvilket får dåsen til at hvirvle rundt i bassinet.
Metode 2 af 2: Fremstilling af en dampmaskine af en malingskande (til voksne)
Trin 1. Lav et rektangulært hul nær bunden af gallonmalingskanden
Marker et rektangel på 1 x 5 cm vandret på siden af dåsen nær bunden.
Bemærk venligst, at for disse malingsdåser (og eventuelle anvendte dåser) skal du sikre, at kun malingsdåser nogensinde har holdt latexmaling og skal vaskes grundigt med sæbe og vand før brug
Trin 2. Skær aluminiumsnet 12 x 24 cm
Bøj 6 cm af nettet på begge sider af 24 cm -sektionen for at danne en 90. vinkelo. Dette vil skabe en 12 x 12 cm firkantet "platform" med 6 cm "ben". Placer dette net i malingskanden, og placer "benene" nedad parallelt med kanterne af hullet, du lavede.
Trin 3. Lav ventilationshuller i lågets halvcirkel
Senere brænder du trækulet i denne dåse for at drive din dampmaskine. Hvis trækulet ikke har en stabil iltforsyning, brænder det ikke ordentligt. Lav ventilationshuller ved at slå huller rundt om dåselåget med halvcirkelformede huller.
Disse ventilationshuller skal være ca. 1 cm i diameter
Trin 4. Lav en spole af kobberslange. Tag en blød kobberslange med en diameter på 0,6 cm, og mål 30 cm fra enden
Fra dette punkt rulles slangen til fem spoler med en diameter på 12 cm. Rul de resterende ind i spoler på 15 8 cm i diameter. Du har cirka 20 cm tilbage.
Trin 5. Sæt begge ender af slangen gennem ventilationshullerne i dåsedækslet
Bøj de to ender af slangen, så de begge vender opad, og sæt hver ende af slangen ind i ventilationshullet på dåselåget, indtil enden springer ud. Hvis slangen ikke er lang nok, skal du muligvis fjerne en af spolerne.
Trin 6. Læg ruller og trækul i dåsen
Læg rullen på netmåtten. Fyld rummet omkring og inden i rullens omkreds med trækulbriketter. Luk dåsen tæt.
Trin 7. Bor et slangehul i den mindre malingskande
I midten af låget på den kvart gallon dåse bores et hul 1 cm i diameter. På siderne af dåsen bores yderligere to huller med en diameter på 1 cm - et nær bunden og et øverst nær låget.
Trin 8. Sæt korkplastikslangen ind i siden af den lille dåse
Brug enden af kobberslangen til at lave et hul i midten af de to propper. Sæt en 25 cm lang, hård plastslange i den ene af propperne og 10 cm i den anden, så den sidder tæt og strækker sig lidt fra den anden ende af proppen. Sæt proppen med den længere slange i det nederste hul i den lille dåse, og proppen med den kortere slange i det øverste hul. Spænd slangerne på begge propper med slangeklemmer.
Trin 9. Tilslut den store fortinnede kobberslange til den lille fortinnede plastslange
Læg den lille dåse oven på den store dåse med korkslangen i den modsatte retning af ventilationsåbningen på halvdelen af det store dåselåg. Brug aluminiumstape til at fastgøre den nederste ende af plastslangen til kobberslangen, der strækker sig fra ventilationen af den store dåse. Fastgør derefter korkplastikslangen øverst på den lille dåse til kobberslangen, der strækker sig fra den store dåse på samme måde.
Trin 10. Indsæt kobberrøret i en forbindelsesboks
Brug en hammer og skruetrækker til at slå huller i midten af den elektriske metalforbindelsesboks. Tag netledningsklemmen, der er i forbindelsesboksen. Sæt 15 cm kobberrør 1,3 cm i diameter gennem kabelklemmen, der blev taget, stram kabelklemmen, der blev ført til kobberrøret uden for forbindelsesboksen, så røret sidder fast et par centimeter over forbindelsesboksen. Slå hulrummet for enden af røret nedad med en hammer for at indsnævre hullet. Sæt enden af røret med det smalle hulrum gennem låget på den lille dåse.
Trin 11. Sæt grillspydet i træstangen
Tag et standard grillspyd og sæt det i en hul træstang 1,5 cm lang og 0,95 cm i diameter. Anbring dyvelstangen og grillspydet i kobberrøret i forbindelsesboksen, så grillspydet vender opad.
Grillpinde og dyvelstænger bliver til "stempler", når motoren kører. For at gøre stempelbevægelsen let at se, skal du muligvis stikke et "flag" af papir på et grillspyd
Trin 12. Forbered maskinen til drift
Fjern først stempelforbindelsesboksen fra toppen af den lille dåse, og fyld den lille dåse med vand, så den kan strømme mod kobberspolerne, indtil vandet fylder 2/3 af den lille dåse. Kontroller alle stik for lækager, og sørg for, at alle forbindelser er tætte. Fastgør lågene på de to dåser med en hammer. Returner forbindelsesboksen til det punkt på den lille blikpose.
Trin 13. Kør motoren
Smuldr gamle avisruller sammen, og placer dem i det aluminiumsnetdækkede rum i bunden af maskinen. Når kullet brænder, lad briketterne brænde i cirka 20-30 minutter. Så længe vandet i rullen er opvarmet, vil dampen slippe ud i den øverste dåse. Når denne damp når tilstrækkeligt tryk, vil den skubbe dyvlen og grillspydet op. Efter trykket er frigivet, vil stemplet vende tilbage til bunden på grund af tyngdekraften. Reducer grillspydets længde så meget som nødvendigt for at reducere stempelets vægt - jo lettere det er, jo oftere “stiger” stemplet. Prøv at reducere grillspydets længde til det punkt, hvor stemplet "bevæger sig" i et stabilt tempo.
Du kan fremskynde brændingsprocessen ved at bruge en hårtørrer, som du peger gennem udluftningen
Trin 14. Vær forsigtig
Det siger sig selv, at en selvfremstillet dampmaskine kræver omhyggelig håndtering og betjening. Kør aldrig en dampmaskine indendørs. Anbring den ikke i nærheden af brændbare materialer, såsom tørre blade eller hængende blade. Brug kun på hårde, ikke-brændbare overflader som beton. Hvis du arbejder med børn, skal du altid sørge for, at en voksen ser dem. Lad ikke børn eller unge komme i nærheden af motoren, mens kullet brænder. Hvis du ikke er sikker på, hvor varm motoren er, skal du bare antage, at den er for varm til at røre ved.
Sørg også for, at damp kan slippe ud gennem den øverste "kedel". Hvis stemplet af en eller anden grund sidder fast, kan der opbygges tryk i den lille dåse. I værste fald kan dampmaskinen eksplodere og blive til meget farligt.
Tips
Placer sodavandsmaskinen i en plastbeholder med begge slanger vendt tilbage og ned i vandet for at lave et dampdrevet legetøj. Du kan lave en simpel bådform af en plastic sodavandsflaske eller vasketøjssæbe til et "miljøvenligt" projekt
Advarsel
- Du skal vedligeholde maskinen, når den ikke er i brug. Ret ikke spidsen af slangen mod nogen, da varm damp eller vand kan forårsage en brændende fornemmelse.
- Tilslut ikke kobberslangen på anden måde end at nedsænke enderne i vand. Selvom det er sjældent, kan overdreven tryk få slangen til at briste og forårsage personskade.
- Sørg for at bruge tang, tang eller ovnhandsker til at holde maskinen, mens den kører.
- Prøv ikke at bygge en mere kompliceret dampmaskine med en kedel, medmindre du forstår, hvordan den fungerer. En kedeleksplosion, uanset hvor lille den er, kan forårsage personskade.
