Únor 2007

Nulté kolo

26. února 2007 v 22:00 | J Toman
Je 26. únor 07, něco před desátou dopoledne, laboratoř KOM.
Mělo by začít první kolo soutěže "Vyrob si svůj Stirlingův motor", Atmosféra ve skupině přihlášených je však jiná - nesoutěživá. V uplynulém týdnu se ukázalo, že sice dost lidí má motorek skoro v kupě, chybí však ta, či ona maličkost, nebo se některá součást pokazila. A tak je dohodnuto ve všech třídách, že dnes bude jen informativní schůzka s ukázkami rozdělaných prací a prodiskutováním případných potíží. Po ukázce soutěžních podmínek s mým prvním motorkem však následuje překvapení.
Jirka Holek z 3.C staví nad plynový kahan svůj stroj, který se za malou chvilku rozebíhá:
Je to první a velice svižně běžící, soutěžní motorek v této laboratoři, v této škole ...
Po sejmutí motorku následuje nové překvapení - Martin Kopecký ze 3.A a jeho stroj:
Všimněte si jeho vtipného, magnetického, snadno přestavitelného vyvažování:
Jako třetí se předvádí se svým elegantním strojem Lukáš Novák ze3.A. Při ohřevu a ručním roztáčení jeví tendenci běžet, klika je na hřídelce poněkud uvolněná, někde to maličko drhne ...To jsou však detaily, Tomuto motorku chybí k rozběhu jen málo.
Tak tyto tři první vlašťovky jsou dobrou předzvěstí prvního kola prvního ročníku soutěže "Vyrob si svůj Stirlingův motor", které se bude konat za týden, v pondělí 5.března v 10.00 v učebně KOM. Druhé kolo bude též o týden posunuto na pondělí 2. dubna 10.00 tamtéž.
Přeju všem soutěžícím trpělivost a opatrnost, abyste závěrečnou zbrklostí něco nepokazili.
Na první kolo se těší
Jiří Toman

VYVAŽOVÁNÍ

15. února 2007 v 16:58 | Ing. Jiří Toman |  Poznámky pro výrobu
Náš Stirlingův motorek má dva klikové mechanismy
1) Nezkrácený - přehaněč, pístní tyč, vodítko, oko, ojnice a klikový čep.
2) Zkrácený - píst s okem, ojnice a klikový čep.
Na všechny součásti obou mechanismů působí tíha G = mg a setrvačné síly.
Setrvačné síly, vznikající změnou pohybu, se do určité míry vyvažují, ale dokonale je vyvážit není možno. V principu hmotnost krát zrychlení posouvajících se součástí (např. přehaněč, píst. tyč, oko + dvě třetiny ojnice) musí být v rovnováze s odstředivou silou protizávaží. Zájemci o tento způsob vyvážení by museli upravit tvar kliky. Více k výpočtům najdou ve školní knihovně v učebnici M Julina - Mechanika III - Dynamika.
Pro ostatní je užitečné a nepříliš náročné statické vyvážení motorku.
Princip: Tíha klikového mechanismu G = mg působící na poloměru kliky r způsobuje moment síly, který musí být v rovnováze s momentem protizávaží o hmotnosti mp, umístěného na poloměru R.
Tudíž musí platit :
1) mN x g x r1 = mp1 x g x R - Nezkrácený kl. mech.
2) mZ x g x r2 = mp2 x g x R - Zkrácený kl. mech.
Jako protizávaží je možno výhodně použít šroubek M3x8, nebo M4x8 s matičkou a potřebným množstvím podložek. Stačí jen přitáhnout okraj setrvačníku mezi podložkami.(poloměr R) Toto uspořádání umožňuje libovolnou změnu.
Příklad: Kdyby mZ bylo 26g a r2 bylo 9mm a protizávaží mp2 bylo umístěno na poloměru R = 75mm, potom platí, že mp2 = (26 x 9) / 75 = 3.12 gramů
Přesné hmotnosti mechanismů i protizávaží zvážíte jednoduše na digitální váze v laboratoři KOM.
Přeji vám, aby váš motorek běhal hladce bez vibrací.
J.T.

Upřesňování pravidel

11. února 2007 v 22:17 Zadání
Milí přátelé
Říká se, že pravidla se nemají měnit za pochodu. Naše soutěž je však bezprecedentně první svého druhu s pravidly nevymezenými. Účelem je vytvořit rozumný řád, zabránit nespravedlivostem u soutěže a připravit pravidla pro příští rok
1) Účast v prvním kole. Z dvaceti přihlášených někteří svůj stroj už dokončují, jiní jsou ve značném skluzu a možná jsou i tací, kteří z nějakého důvodu ještě nezačali. V prvním kole (26.2.07 v 10.00 uč. KOM) jsou vítáni všichni. Ti, kteří nebudou mít svůj motorek dokončený budou moci si o problémech popovídat, uvidí, že co byl nepřekonatelný problém je vlastně maličkost, běžící motorky jim dají novou motivaci, dokončí své velké dílo a ve druhém kole (26.3.07.tamtéž) mohou třeba i zvítězit. Spravedlnost je v tom, že ti z prvního kola budou mít měsíc času na vylepšování.
2) Objem plechovky. Kvůli několika nepozorným zdůrazňuji, že musí být zachován rozměr komory (plechovky) Průměr D = 100 +/- 2mm a výška H = 62 +/- 2mm.
3) Chlazení motorku. Je jasné, že čím je nižší teplota studené strany - základové desky, tím je větší výkon a tím i otáčky. Na přímý dotaz: "Je možné udělat chlszení vodou tak, že voda bude přitékat z vodovodu a odtékat do umyvadla?" odpovídám takto: Toto řešení je nekoncepční, závislé na prostředí. To by taky někdo mohl u vlastní soutěže chladit základovou desku mokrým hadrem. Otáčky takto získané by byly nespravedlivé. Technické provedení by však mohlo být velice zajímavé a proto by odměna mohla být udělena v této kategorii.
Samozřejmě, koncepční, nezávislé chlazení vodou - to je výzva.
Pokud narazíte na nejasnost jak v pravidlech tak technickou, napište komentář, nebo přijďte věc probrat do dílen.
J.T.