Η φράση "ατμομηχανή" θυμίζει συχνά ατμομηχανή ατμομηχανής ή αυτοκινήτου Stanley Steamer, αλλά αυτά τα μηχανήματα έχουν πολλές περισσότερες χρήσεις από τη μεταφορά. Η ατμομηχανή, η οποία εφευρέθηκε για πρώτη φορά στην πιο βασική της μορφή πριν από δύο χιλιετίες, έχει γίνει η κύρια πηγή ενέργειας τους τελευταίους τρεις αιώνες, με τους ατμοστρόβιλους να παράγουν σήμερα το 80% της ηλεκτρικής ενέργειας του κόσμου ή περισσότερο. Για να κατανοήσετε περισσότερα για τις φυσικές δυνάμεις που λειτουργούν σε μια ατμομηχανή, φτιάξτε τη δική σας ατμομηχανή με υλικά που έχετε στο σπίτι χρησιμοποιώντας μία από τις μεθόδους αυτού του άρθρου! Δείτε το Βήμα 1 παρακάτω για να ξεκινήσετε.
Βήμα
Μέθοδος 1 από 2: Παρασκευή ατμομηχανής από δοχείο σόδας (για παιδιά)
Βήμα 1. Κόψτε το δοχείο αλουμινίου περίπου 6,35 εκατοστά
Χρησιμοποιήστε ψαλίδια μολύβδου ή μεγάλο ψαλίδι για να κάνετε τακτοποιημένες οριζόντιες κοπές περίπου το 1/3 του δοχείου από το κάτω μέρος.
Βήμα 2. Διπλώστε και πιέστε την περιφέρεια του τεμαχίου με πένσα
Διπλώστε την περιφέρεια του κασσίτερου που έχει κοπεί ελαφρώς προς τα μέσα, έτσι ώστε οι άκρες να μην είναι αιχμηρές. Προσέξτε να μην βλάψετε τον εαυτό σας ενώ το κάνετε αυτό.
Βήμα 3. Πιέστε το κάτω μέρος του δοχείου από μέσα για να το ισιώσετε
Τα περισσότερα δοχεία σόδας έχουν κυκλική βάση που καμπυλώνει στο εσωτερικό του δοχείου. Πιέστε προς τα έξω την καμπυλότητα του πυθμένα του δοχείου ισιώνοντας το με το δάχτυλό σας ή χρησιμοποιώντας το κάτω μέρος ενός μικρού ποτηριού ή βάζου για να το εξομαλύνετε.
Βήμα 4. Κάντε δύο τρύπες σε αντίθετες κατευθύνσεις στο δοχείο σε απόσταση 1,3 cm από την κορυφή
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια τρύπα για να το κάνετε αυτό, ή μπορείτε να ανοίξετε τρύπες με ένα καρφί και ένα σφυρί. Χρειάζεστε διάμετρο οπής μεγαλύτερη από 3,2 mm.
Βήμα 5. Τοποθετήστε το κερί για το τσάι στο κέντρο του δοχείου
Πιέστε το αλουμινόχαρτο και τοποθετήστε το κάτω και γύρω από το κερί για να κρατήσει το κερί στη θέση του. Τα κεριά με ελαφρύ τσάι έχουν μικρά δοχεία από κασσίτερο, οπότε το κερί δεν θα λιώσει και θα χυθεί πάνω από το κουτί αλουμινίου.
Βήμα 6. Τυλίξτε το κέντρο του σωλήνα χαλκού 15, μήκους 3-20, 3 εκ. Με μολύβι δύο έως τρεις φορές για να φτιάξετε ένα πηνίο
Ο εύκαμπτος σωλήνας 1/8 ιντσών θα κυλήσει εύκολα γύρω από το μολύβι. Θα χρειαστεί να παράσχετε αρκετό κουλουριασμένο εύκαμπτο σωλήνα για να γλιστρήσει μέσα από τις δύο τρύπες στο επάνω μέρος του δοχείου, καθώς και περίπου 5 ίντσες (5,1 εκατοστά) ευθύ εύκαμπτου σωλήνα σε κάθε πλευρά.
Βήμα 7. Εισάγετε και τα δύο άκρα του εύκαμπτου σωλήνα μέσα από τις οπές στο δοχείο
Τακτοποιήστε έτσι ώστε το πηνίο να βρίσκεται στο φυτίλι κεριού. Βεβαιωθείτε ότι το μήκος του εύκαμπτου σωλήνα που βγαίνει σε κάθε πλευρά του δοχείου είναι το ίδιο.
Βήμα 8. Λυγίστε και τα δύο άκρα του εύκαμπτου σωλήνα προς τα έξω με πένσα για γωνία 90 μοιρών
Λυγίστε το ευθύ τμήμα του εύκαμπτου σωλήνα έτσι ώστε να πηγαίνει σε αντίθετες κατευθύνσεις σε κάθε πλευρά του δοχείου. Στη συνέχεια, λυγίστε το ξανά έτσι ώστε να αγγίξουν το κάτω μέρος του δοχείου. Εάν ναι, το σπειροειδές μέρος του εύκαμπτου σωλήνα πρέπει να βρίσκεται στη μέση του κεριού και οι εύκαμπτοι σωλήνες και στις δύο πλευρές του δοχείου να κοιτούν προς τα κάτω.
Βήμα 9. Τοποθετήστε το δοχείο σε μια λεκάνη με νερό και τα δύο άκρα του σωλήνα βυθισμένα στο νερό
Το «πλοίο» σας πρέπει να επιπλέει άνετα. Εάν το άκρο του σωλήνα δεν αγγίζει το νερό, προσθέστε λίγο βάρος, ώστε το δοχείο να είναι χαμηλότερα κάτω από το νερό, αλλά προσέξτε να μην το βυθίσετε.
Βήμα 10. Γεμίστε το λάστιχο με νερό
Ο ευκολότερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι, μπορείτε να τοποθετήσετε το ένα άκρο του εύκαμπτου σωλήνα στο νερό και να ρουφήξετε το άλλο άκρο, έτσι ώστε το νερό να ρέει μέσα από τον εύκαμπτο σωλήνα. Ένας άλλος τρόπος είναι να κρατήσετε μια τρύπα σωλήνα με το δάχτυλό σας και να τοποθετήσετε νερό από τη βρύση στο ανοιχτό άκρο.
Βήμα 11. Ανάψτε το κερί
Με την πάροδο του χρόνου, το νερό στον εύκαμπτο σωλήνα θα ζεσταθεί και θα αρχίσει να βράζει. Όταν το νερό γίνεται ατμός, τα δύο ανοιχτά άκρα του εύκαμπτου σωλήνα γίνονται σαν «κινητήρας τζετ», προκαλώντας το στροβιλισμό του δοχείου στη λεκάνη.
Μέθοδος 2 από 2: Κατασκευή ατμομηχανής από δοχείο βαφής (για ενήλικες)
Βήμα 1. Κάντε μια ορθογώνια τρύπα κοντά στο κάτω μέρος του δοχείου βαφής γαλόνι
Σημειώστε ένα ορθογώνιο 1 x 5 cm οριζόντια στο πλάι του κουτιού κοντά στο κάτω μέρος.
Λάβετε υπόψη ότι για αυτά τα δοχεία βαφής (και τυχόν δοχεία που χρησιμοποιούνται), πρέπει να διασφαλίσετε ότι μόνο τα δοχεία βαφής έχουν ποτέ λατέξ χρώμα και πρέπει να πλένονται καλά με σαπούνι και νερό πριν από τη χρήση
Βήμα 2. Κόψτε το πλέγμα αλουμινίου 12 x 24 cm
Λυγίστε 6 cm του διχτυού και στις δύο πλευρές του τμήματος 24 cm για να σχηματίσετε γωνία 90οΤο Αυτό θα δημιουργήσει μια τετράγωνη "πλατφόρμα" 12 x 12 cm με "πόδια" 6 cm. Τοποθετήστε αυτό το δίχτυ στο δοχείο βαφής, τοποθετώντας τα "πόδια" στραμμένα προς τα κάτω, παράλληλα με τις άκρες της τρύπας που κάνατε.
Βήμα 3. Κάντε τρύπες εξαερισμού στο ημικύκλιο του καπακιού
Αργότερα, θα κάψετε τον άνθρακα σε αυτό το δοχείο για να τροφοδοτήσετε την ατμομηχανή σας. Εάν ο άνθρακας δεν έχει σταθερή παροχή οξυγόνου, δεν θα καεί σωστά. Κάντε τρύπες εξαερισμού ανοίγοντας τρύπες γύρω από το καπάκι του δοχείου με ημικυκλικές οπές.
Αυτές οι οπές εξαερισμού πρέπει να έχουν διάμετρο περίπου 1 cm
Βήμα 4. Φτιάξτε ένα πηνίο από χάλκινο σωλήνα. Πάρτε έναν μαλακό χαλκό σωλήνα διαμέτρου 0,6 cm μήκους 6 μέτρων και μετρήστε 30 cm από το τέλος
Από αυτό το σημείο, κυλήστε τον εύκαμπτο σωλήνα σε πέντε πηνία διαμέτρου 12 εκ. Κυλήστε τα υπόλοιπα σε 15 πηνία διαμέτρου 8 εκ. Θα σας μείνουν περίπου 20 εκατοστά.
Βήμα 5. Εισάγετε και τα δύο άκρα του εύκαμπτου σωλήνα μέσα από τις οπές εξαερισμού στο κάλυμμα του δοχείου
Λυγίστε τα δύο άκρα του εύκαμπτου σωλήνα, έτσι ώστε και τα δύο να είναι στραμμένα προς τα πάνω, και τοποθετήστε κάθε άκρο του εύκαμπτου σωλήνα στην οπή εξαερισμού στο καπάκι του δοχείου μέχρι να βγει το άκρο του. Εάν ο σωλήνας δεν είναι αρκετά μακρύς, ίσως χρειαστεί να αφαιρέσετε ένα από τα πηνία.
Βήμα 6. Βάλτε τα ρολά και το κάρβουνο στο δοχείο
Τοποθετήστε το ρολό στο χαλί με δίχτυ. Γεμίστε το χώρο γύρω και μέσα στην περιφέρεια του ρολού με μπρικέτες από κάρβουνο. Κλείστε καλά το δοχείο.
Βήμα 7. Ανοίξτε μια τρύπα σωλήνα στο μικρότερο δοχείο βαφής
Στο κέντρο του καπακιού του δοχείου τέταρτου γαλόνι, ανοίξτε μια τρύπα διαμέτρου 1 cm. Στις πλευρές του κουτιού, ανοίξτε δύο ακόμη τρύπες διαμέτρου 1 cm - μία κοντά στο κάτω μέρος και μία στην κορυφή κοντά στο καπάκι.
Βήμα 8. Τοποθετήστε τον πλαστικό σωλήνα από φελλό στο πλάι του μικρού κουτιού
Χρησιμοποιήστε το άκρο του χάλκινου σωλήνα για να κάνετε μια τρύπα στη μέση των δύο φελλών. Εισάγετε έναν σκληρό πλαστικό σωλήνα μήκους 25 cm σε έναν από τους φελλούς και 10 cm στον άλλο, έτσι ώστε να ταιριάζει καλά και να εκτείνεται ελαφρώς από το άλλο άκρο του φελλού. Τοποθετήστε τον φελλό με τον μακρύτερο σωλήνα στην κάτω τρύπα του μικρού κουτιού και τον φελλό με τον μικρότερο σωλήνα στην επάνω τρύπα. Σφίξτε τους εύκαμπτους σωλήνες και στους δύο φελλούς χρησιμοποιώντας σφιγκτήρες εύκαμπτου σωλήνα.
Βήμα 9. Συνδέστε τον μεγάλο χάλκινο σωλήνα από κονσέρβα στο μικρό πλαστικό σωλήνα από κονσέρβα
Τοποθετήστε το μικρό δοχείο πάνω από το μεγάλο κουτί με τον εύκαμπτο σωλήνα φελλού προς την αντίθετη κατεύθυνση του ανοίγματος εξαερισμού στο μισό του καπακιού του μεγάλου κουτιού. Χρησιμοποιήστε ταινία αλουμινίου για να στερεώσετε το κάτω άκρο του πλαστικού εύκαμπτου σωλήνα στον χάλκινο σωλήνα που εκτείνεται από το άνοιγμα του μεγάλου κασσίτερου. Στη συνέχεια, στερεώστε τον πλαστικό σωλήνα από φελλό στην κορυφή του μικρού δοχείου στον χάλκινο σωλήνα που εκτείνεται από το μεγάλο δοχείο με τον ίδιο τρόπο.
Βήμα 10. Τοποθετήστε τον χάλκινο σωλήνα σε ένα κουτί διακλάδωσης
Χρησιμοποιήστε ένα σφυρί και ένα κατσαβίδι για να ανοίξετε τρύπες στο κέντρο του μεταλλικού ηλεκτρικού κουτιού διακλάδωσης. Πάρτε τον σφιγκτήρα του καλωδίου τροφοδοσίας που βρίσκεται στο κουτί διακλάδωσης. Εισάγετε 15 εκατοστά σωλήνα χαλκού διαμέτρου 1,3 εκατοστών μέσω του σφιγκτήρα καλωδίου που σφίχτηκε, σφίξτε τον σφιγκτήρα καλωδίου που μεταφέρθηκε στον σωλήνα χαλκού έξω από το κουτί διακλάδωσης, έτσι ώστε ο σωλήνας να κολλήσει μερικά εκατοστά πάνω από το κουτί διακλάδωσης. Χτυπήστε την κοιλότητα στο τέλος του σωλήνα προς τα κάτω με ένα σφυρί για να περιορίσετε την τρύπα. Τοποθετήστε το άκρο του σωλήνα με τη στενή κοιλότητα μέσα από το καπάκι του μικρού κουτιού.
Βήμα 11. Τοποθετήστε το σουβλάκι μπάρμπεκιου στην ξύλινη ράβδο
Πάρτε ένα συνηθισμένο σουβλάκι μπάρμπεκιου και τοποθετήστε το σε μια κοίλη ξύλινη ράβδο πείρου μήκους 1,5 cm και διαμέτρου 0,95 cm. Τοποθετήστε τη ράβδο πείρου και το σουβλάκι μπάρμπεκιου στον χάλκινο σωλήνα στο κουτί διακλάδωσης έτσι ώστε το σουβλάκι μπάρμπεκιου να κοιτάζει προς τα πάνω.
Τα μπαστούνια μπάρμπεκιου και οι ράβδοι πείρου θα γίνουν "έμβολα" όταν λειτουργεί ο κινητήρας. Για να κάνετε εύκολη την κίνηση του εμβόλου, ίσως χρειαστεί να κολλήσετε μια «σημαία» από χαρτί σε ένα σουβλάκι μπάρμπεκιου
Βήμα 12. Προετοιμάστε το μηχάνημα για λειτουργία
Πρώτα αφαιρέστε το κουτί διακλάδωσης του εμβόλου από την κορυφή του μικρού κουτιού και γεμίστε το μικρό δοχείο με νερό, επιτρέποντάς του να ρέει προς τα χάλκινα πηνία μέχρι το νερό να γεμίσει τα 2/3 του μικρού κουτιού. Ελέγξτε όλους τους συνδετήρες για διαρροές και βεβαιωθείτε ότι όλες οι συνδέσεις είναι σφιχτές. Ασφαλίστε τα καπάκια των δύο δοχείων με ένα σφυρί. Επιστρέψτε το κουτί διακλάδωσης στο σημείο της μικρής σακούλας από κασσίτερο.
Βήμα 13. Λειτουργήστε τον κινητήρα
Τσαλακώστε τα παλιά ρολά εφημερίδων και τοποθετήστε τα στον χώρο με αλουμινένιο πλέγμα στο κάτω μέρος του μηχανήματος. Όταν καεί το κάρβουνο, αφήστε τις μπρικέτες να κάψουν για περίπου 20-30 λεπτά. Όσο το νερό στο ρολό θερμαίνεται, ο ατμός θα διαφύγει στο πάνω δοχείο. Όταν αυτός ο ατμός φτάσει σε επαρκή πίεση, θα σπρώξει το κατσαβίδι και το σουβλάκι μπάρμπεκιου προς τα πάνω. Μετά την απελευθέρωση της πίεσης, το έμβολο θα επιστρέψει στον πυθμένα λόγω της βαρύτητας. Μειώστε το μήκος του σουβλιού μπάρμπεκιου όσο χρειάζεται για να μειώσετε το βάρος του εμβόλου - όσο πιο ελαφρύ είναι, τόσο πιο συχνά το έμβολο "ανεβαίνει". Δοκιμάστε να μειώσετε το μήκος του σουβλάκι μπάρμπεκιου στο σημείο που το έμβολο «κινείται» με σταθερό ρυθμό.
Μπορείτε να επιταχύνετε τη διαδικασία καύσης χρησιμοποιώντας στεγνωτήρα μαλλιών που τοποθετείτε μέσα από τον εξαερισμό
Βήμα 14. Να είστε προσεκτικοί
Είναι αυτονόητο ότι μια αυτο-κατασκευασμένη ατμομηχανή απαιτεί προσεκτικό χειρισμό και λειτουργία. Ποτέ μην λειτουργείτε ατμομηχανή σε εσωτερικούς χώρους. Μην το τοποθετείτε κοντά σε εύφλεκτα υλικά όπως ξερά φύλλα ή κρεμαστά φύλλα. Λειτουργείτε μόνο σε σκληρές, μη εύφλεκτες επιφάνειες όπως το σκυρόδεμα. Εάν εργάζεστε με παιδιά, βεβαιωθείτε ότι ένας ενήλικας τα παρακολουθεί ανά πάσα στιγμή. Μην επιτρέπετε σε παιδιά ή εφήβους να πλησιάζουν τον κινητήρα ενώ καίγεται το κάρβουνο. Εάν δεν είστε σίγουροι πόσο ζεστός είναι ο κινητήρας, υποθέστε ότι είναι πολύ ζεστός για να το αγγίξετε.
Επίσης, βεβαιωθείτε ότι ο ατμός μπορεί να διαφύγει από τον επάνω «λέβητα». Εάν το έμβολο έχει κολλήσει για κάποιο λόγο, μπορεί να δημιουργηθεί πίεση στο μικρό δοχείο. Στη χειρότερη περίπτωση, η ατμομηχανή θα μπορούσε να εκραγεί και να γίνει πολύ επικίνδυνος.
Συμβουλές
Τοποθετήστε τη μηχανή ατμού σόδας σε ένα πλαστικό δοχείο, με τους δύο εύκαμπτους σωλήνες στραμμένους προς τα πίσω και στο νερό για να φτιάξετε ένα παιχνίδι με ατμό. Μπορείτε να φτιάξετε ένα απλό σχήμα σκάφους από ένα πλαστικό μπουκάλι σόδας ή μπουκάλι σαπουνιού για ένα «φιλικό προς το περιβάλλον» έργο
Προειδοποίηση
- Πρέπει να συντηρείτε το μηχάνημα όταν δεν το χρησιμοποιείτε, μην στρέφετε την άκρη του εύκαμπτου σωλήνα προς κανέναν, καθώς ζεστός ατμός ή νερό μπορεί να προκαλέσει αίσθημα καύσου.
- Μην συνδέετε τον χάλκινο σωλήνα με κανέναν άλλο τρόπο εκτός από το να βυθίζετε τα άκρα στο νερό. Αν και σπάνια, η υπερβολική πίεση μπορεί να προκαλέσει έκρηξη του σωλήνα και τραυματισμό.
- Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε λαβίδες, πένσες ή γάντια φούρνου για να κρατήσετε το μηχάνημα ενώ λειτουργεί.
- Μην προσπαθήσετε να φτιάξετε μια πιο περίπλοκη ατμομηχανή με λέβητα, εκτός εάν καταλαβαίνετε πώς λειτουργεί. Μια έκρηξη λέβητα, όσο μικρή κι αν είναι, μπορεί να προκαλέσει τραυματισμό.
