Leden 2007

Zajímavé internetové odkazy

22. ledna 2007 v 20:44 | J.T.
ad1 - Kromě průřezů moderních Stirlingů se můžete proklikat až ke všem obnovitelným zdrojům energie.
ad2 - Stojí za to prokliknout se až na "engines" a všechny animace si prohlédnout.
ad3 - Celá produkce nadšeného výrobce funkčních modelů včetně historie a možnosti dotazů.
ad4 - Stručné encyklopedické vysvětlení principu.
ad5 - Konstrukce moderního S. motoru vč. grafu výkonu a účinnosti.
ad6 - Pěkné barevné schéma s tabulkou parametrů historických S. motorů.
ad7 - Je dobré se proklikat až do nejvzdálenějších odkazů ekologického charakteru.
ad8 - Na závěr jednoduchá animace.

Poděkování sponzorům soutěže "Stirlingův motor"

9. ledna 2007 v 23:30 | Ing. Jiří Toman
Milí přátelé
Žádná taková soutěž, jako je tato, se neobejde bez finanční a jiné pomoci z více stran.
Děkuji proto zejména:
1) Firmě FAG a SKF - výroba ložisek, díky níž jsem mohl zakoupit digitální otáčkoměr, nástroje pro výrobu součástek a která nám darovala ložiska, na kterých motorky poběží. Vaše dotazy k ložiskům vám může odpovědět stránka www.fag.cz Pro širší použití (např. pro úlohy KOC) je ve školní knihovně úplný katalog ložisek včetně interaktivního CD.
2) Magistrátu hl. města Prahy, který věnoval 5000 Kč na odměny vítězům soutěže.
3) Vedení školy SPŠS Betlémská, které zaplatilo materiál na výrobu součástí.
4) Mým kolegům panu Krontorádovi a panu Nedomovi za pomoc při přípravě sad součástek.
Ing. Jiří Toman, vedoucí dílen

Rozpis dílů

8. ledna 2007 v 16:10 | Ing. J Toman |  Zadání
Rozpiska není provedena podle běžných zvyklostí - normy polotovarů bych těžko sháněl a vám by k ničemu nebyly. Pro vájemnou komunikaci je nejdůlužitější název, pro výrobu pak materiál.
J.T.
24
Pístní tyč d4 x 85
hliník
1
23
100 x 100
Přehaněč -plech 0,5 30 x 334 ..EN AW-5u754 H22
hliník
2
1
22
Komora (konzerva) d 100 x 66
ocel
1
21
Matice M6, podložka 6,4 ........ČSN 02 1403
ocel
1
1
20
Šroub . drát d3 x 83. ............ČSN 42 6403
ocel
6
19
Matice M 3 ........................ČSN 02 1401
ocel
6
18
Vodítko d12 x 20. ................ČSN 42 5510
ocel
1
17
Čep přehaněče - nýt d3 x 20... ČSN 02 2301.8
hliník
1
16
Oko přehaněče f x 16 ...........EN AW-2030 T3
dural
1
15
Ojnice přehaněče pl 2x5,5x112 EN AW-5u754 H22
dural
1
14
Stojan f 8 x 125.................. ČSN 42 5510.1
ocel
1
13
Hřídel f 6 x 34 ....................ČSN 42 5510.1
ocel
1
12
Klika přehaněče d 30 x 5 .......EN - AW - 2030 T3
dural
1
11
Ložisko SKF 626
-
2
10
Setrvačník f 140 x 0,5 ...........ČSN 42 5301.1
ocel
1
9
Náboj f 30 x 12 ...................EN AW-2030 T3
dural
1
8
Klikový čep - šroub M3 x 20 .....ČSN 02 1131.2
mosaz
2
7
Klika pístu f 30 x 5 ................EN AW - 2030 T3
dural
1
6
Ojnice pístu - pl 2 x 5,5 x 112 ..EN-AW - 5u 754 H22
dural
1
5
Oko pístu f 8 x 22..................EN AW-2030 T3
dural
1
4
Pístní čep - nýt f 3 x 20 ..........ČSN 02 2301.8
hliník
1
3
Píst f 24 x 34 .......................EN AW-2030 T3
dural
1
2
Válec Tr f 28 x 2 x 65
sklo
1
1
Zákl. deska 2x143x143 ...........EN AW-5u754 H22
hliník
1
Č.
Název , rozměr
Materiál
p.k
STIRLINGŮV MOTOR

Poznámky pro výrobu

6. ledna 2007 v 17:34 | Ing. Jiří Toman |  Poznámky pro výrobu

6.1.2007

Poznámky ke zhotovení motorku:

- Lepené spoje provádějte dvousložkovým epoxidovým lepidlem. Vhodné je např. QUICK, které snáší teplotu do 120°C - stojí asi 60Kč.

- Na hřídeli je dobré si pro manipulaci vypilovat proti sobě dvě plošky a z kousku plechu si vypilovat malý klíček #5.5 mm.

- Kvůli tuhému nastavení úhlu klik 90° je závit v klikách vyroben pouze 2. stupněm závitníku M5. Pokud tuhost nestačí, je dobré mezi pozici 12 a 10 vložit podložku.

- Pro různé nastavení zdvihů je dobré vyrobit několik děr se závity pro klikové čepy a nastavit vhodnou kombinaci.

- Drážky pro ojnice v poz. 5 a 16 prořízněte pilou a vypilujte jehlovým pilníkem. Čepy pojistěte libovolně.

- Píst se pohybuje ve skleněném válci s malou vůlí, kterou vyplní olej.

- Komoru (konzervu) zabrušte pro těsnost jemným smirkovým papírem na rovné desce.

- Přeháněcí píst - obvod zkružte na zkružovačce, vůle mezi přehaněčem a komorou je asi 1 - 2 mm. Čela je možno vystřihnout i běžnými krejčovskými nůžkami. Díry svrtejte, lepte postupně.

- Díra ve vodítku je vystružena průměr4 H8, pístní tyč se musí pohybovat s minimálním třením, je dotěsněna olejem.

- Mazání musí být dostatečné (7 mazaných míst!), na vodítko a píst je kvůli teplotě dobrý motorový olej.

- Setrvačník musí být vystředěný. Kvůli měření otáček je vhodná nereflexní úprava jedné strany. Doporučuji vyvážení klikových mechanismů.

- Ložisko doporučuji zakápnout lepidlem - k náboji i ke hřídeli. (ke hřídeli až zcela nakonec).

- Dodržujte kolmost při výrobě a montáži.

Na činnost motorku mají vliv:

- Oba poloměry klik

- Délky ojnic

- Součinitelé tření - kvalita oleje

- Průměr a výška přehaněče (vůle mezi přehaněčem a stěnou komory)

- Vibrace - přesnost výroby, rozvažte vyvažování.

- Chlazení základové desky - rozvažte přestup tepla prouděním i sáláním.

- Ohřev komory - přestup tepla

Pro výrobu je možné použít školní zámečnickou dílnu v dohodnutém čase.

Konzultace: Poradit se je možné po dohodě kdykoliv, pravidelně v pátek po 6. vyučovací hodině v učebně KOM, kde je též možno si na plynovém hořáku motorek vyzkoušet.

Práce na motorku bude vyžadovat vaši trpělivost, šikovnost a pro dosažení dobrých výsledků vynalézavost.

Hodnota pouhého materiálu součástí jedné soupravy činí asi 100 Kč, hodnota vložené práce je mnohem vyšší.

Účast přihlášeného účastníka v soutěži je povinná. Chce-li někdo od soutěže odstoupit, musí vrátit soupravu všech součástí. (pro dalšího zájemce)

Přeji všem, kteří se do toho dali moc a moc trpělivosti. Nestyďte se přijít se zeptat na problém.

J.T.


Přibližný výkres sestavení

3. ledna 2007 v 23:07 | Ing. J Toman |  Zadání
3.1.2007
Milí a trpěliví soutěžící
Ze součástek, které jste dostali a z plechovky od konzervy, kterou si snadno seženete, si sestavíte motorek, který bude velice podobný následující sestavě. Zdůrazňuji však, že kteroukoliv součást můžete nahradit svojí vlastní (a zaručeně lepší). Pro srovnatelnost otáček však musí být s toleranci dodržen porůměr a výška komory (plechovky)
Výkres sestavení

Zadání soutěže

3. ledna 2007 v 22:41 Zadání

3.1.2007
Vedení školy SPŠS Betlémská pořádá v rámci oslav 170. výročí jejího založení

S O U T Ě Ž

pro studenty třetích ročníků

VYROB SI SVŮJ STIRLINGŮV MOTOR

Jaký to je motor? - Před 170. léty, v době vzniku naší školy, výbušné spalovací motory neexistovaly. Těžkým strojům vládly parní motory, menší výkony byly zastoupeny teplovzdušnými motory, které vynalezl Skot Stirling v roce 1816.
Princip: Uzavřený objem vzduchu (plynu) je na jedné straně motoru ohříván, na druhé ochlazován. Přeháněcí píst přehání vzduch z jedné strany na druhou. Uvnitř motoru vzniká střídavě relativní přetlak a podtlak, které působí na pracovní píst. Ten pohání klikovou hřídel, od níž je odvozen i pohon přehaněče. Čím je větší teplotní rozdíl teplé a studené strany, tím větší je práce jednoho oběhu a tím i výkon motorku.
Teoretický oběh Stirlingova motoru tvoří dvě izotermy a dvě izochory a jeho účinnost je relativně vysoká. Využití tepla na vstupu je však nízké a proto je výkon motorku malý.
V dnešní době s propracovanou konstrukcí, vysokými teplotami a odolnými materiály Stirlingův motor začíná opět nacházet své uplatnění. Je též velmi perspektivní s příkonem obnovitelnými zdroji energie

Pravidla soutěže:
Soutěžící si z obdržených dílů sestaví Stirlingův motorek. Některé součásti ovšem musí být dokončeny. Kterákoliv z nich může být nahrazena jinou - vlastní. Musí být zachovány pouze dva parametry: Průměr komory - D = 100 +/- 2mm a výška komory H = 64 +/- 2 mm. To je zaručeno běžnou plechovkou od konzervy. Základním kriteriem při hodnocení jsou otáčky motoru. Budou měřeny bezdotykovým digitálním otáčkoměrem při stálém plameni plynového hořáku. Doma je možno motor zkoušet na nejmenším plynovém vařiči nastaveném na nejmenší plamen (plamen volte menší, než odpovídá bezpečnostnímu dorazu hořáku).
Při vlastní soutěži budou motorky postupně postaveny nad plamen. Po zahřátí a rozběhu (doba 2 min - pro všechny stejná) budou měřeny otáčky po dobu 60 s. Největší otáčky budou zaznamenány. Dále během soutěže budou ohodnoceny provedení a vzhled motorku (design) a také technické "zlepšováky", které student vyrobí.
Soutěž proběhne ve dvou kolech v laboratořích KOM (na plynovém kahanu). První kolo bude ve čtvrtek 19.3.2009 v 9.00hod, druhé 30.4. 2009 ve stejnou dobu. (mezi koly bude čas na vylepšování). Hodnoceny budou lepší výsledky z obou kol.

Odměny budou skvělé a ve třech kategoriích:
1) Nejvyšší otáčky - hlavní kategorie
2) Design a provedení
3) Technická vylepšení - oproti předcházejícím ročníkům

Všem soutěžícím přeji hodně trpělivosti a radosti z tvořivé práce.
Více informací na www.betlemska-stirling.blog.cz

Ing. Jiří Toman