Najteži za proizvodnju i najvažniji za rad turbine je stupanj kompresora. Obično je potreban točan CNC alat za obradu ili ručni pogon da biste ga sastavili. Srećom, kompresor radi na niskim temperaturama i može se ispisati na 3D pisaču.
Još jedna stvar koju je obično vrlo teško reproducirati dom uvjeta, ovo je takozvana "oštrica nozeva" ili jednostavno NGV. Autor je pokušajem i pogreškama pronašao način da to učini bez upotrebe aparata za zavarivanje ili drugog egzotičnog alata.
Što je potrebno:
1) 3D pisač sposoban za rad s navojem PLA. Ako imate skupu, kao što je Ultimaker, ovo je sjajno, ali jeftinije, poput Prusa Aneta, također će učiniti trik;
2) Za ispis svih dijelova morate imati dovoljno PLA. ABS nije prikladan za ovaj projekt, jer je previše mekan. Vjerojatno možete koristiti PETG, ali ovaj nije testiran, pa to radite na vlastiti rizik;
3) Kanta odgovarajuće veličine (promjer 100 mm, duljina 145 mm). Poželjno je da staklenka ima poklopac koji se može ukloniti. Možete uzeti običnu limenku (recimo, od komada ananasa), ali tada ćete za nju trebati napraviti metalni poklopac;
4) Pocinčani lim željeza. Debljina je 0,5 mm optimalna. Možete odabrati drugu debljinu, ali može se dogoditi da imate poteškoće savijanja ili brušenja, zato budite spremni. U svakom slučaju, trebat će vam barem kratka traka pocinčanog željeza debljine 0,5 mm kako biste napravili razmak za kućište turbine. Odgovara 2 kom. Veličina 200 x 30 mm;
5) Lim od nehrđajućeg čelika za proizvodnju turbinskog kotača, NGV kotača i kućišta turbine. Ponovno je optimalna debljina od 0,5 mm.
6) Čvrsta čelična šipka za proizvodnju osovine turbine. Oprez: blagi čelik ovdje samo ne radi. Trebat će vam barem malo ugljičnog čelika. Tvrde legure će biti još bolje. Promjer osovine je 6 mm. Možete odabrati drugi promjer, ali tada ćete trebati pronaći prave materijale za izradu glavčine;
7) 2 kom. 6x22 ležajevi 626zz;
8) mlaznice 1/2 "duljine 150 mm i dva krajnja spona;
9) stroj za bušenje;
10) Naoštreno
11) dremel (ili nešto slično)
12) Ručna pila za metal, kliješta, odvijač, matica M6, škare, porok itd.
13) komad cijevi izrađen od bakra ili nehrđajućeg čelika za raspršivanje goriva;
14) set vijaka, matica, stezaljki, vinilnih cijevi i drugih stvari;
15) plamenik s propanom ili butanom
Ako želite pokrenuti motor, trebat će vam i:
16) Spremnik propan. Postoje benzinski ili kerozinski motori, ali natjerati ih da rade na tim gorivima pomalo je teško. Bolje je započeti s propanom, a zatim odlučiti želite li prijeći na tekuće gorivo ili ste već zadovoljni plinskim gorivom;
17) Manometar koji može mjeriti tlak od nekoliko mm vode.
18) Digitalni tahometar za mjerenje brzine turbine
19) Starter. Da biste pokrenuli mlazni motor, možete koristiti:
Ventilator (100 W ili više). Bolje centrifugalno)
elektromotor (snage 100 W ili više, 15.000 o / min; svoj dremel možete koristiti ovdje).
Napravite koncentrator
Glavčina će se sastojati od:
1/2 "cijev za odvod dužine 150 mm;
dva 1/2 "okov za crijeva;
i dva 626zz ležaja;
Nožnom pilu izrežite božićna drvca od okova i pomoću bušilice povećajte preostale rupe. Umetnite ležajeve u matice i pričvrstite matice na mlaznicu. Čvorište je spremno.
Napravite osovinu
Teorija (i donekle iskustvo) kaže da nema veze da li izrađujete osovinu od mekog čelika, tvrdog ili nehrđajućeg čelika. Dakle, odaberite onu koja vam je pristupačnija.
Ako očekujete da ćete dobiti turbinu s pristojnim potezima, najbolje je koristiti čeličnu šipku promjera 10 mm (ili više). Međutim, u vrijeme pisanja bila je osovina od samo 6 mm.
Odrežite navoj M6, s jedne strane, duljine 35 mm. Dalje, morate rezati navoj s drugog kraja šipke, tako da kad se štap ubaci u glavčinu (ležajevi naslonjeni na kraj mlaznice, oni su zategnuti maticama koje ste napravili od cijevi) i kada su pričvrsne matice pričvršćene na kraj navoja s obje strane, između matice i ležajevi ostavljaju mali zazor. Ovo je vrlo kompliciran postupak. Ako je nit prekratka i uzdužna igra je prevelika, možete malo rezati nit. Ali ako se nit čini predugo (i uopće nema uzdužne praznine), to će biti nemoguće popraviti.
Kao opcija, osovine s laserskog pisača su promjera točno 6 mm. Njihov je nedostatak to što im je granica 20-25000 okr / min. Ako želite veće okrete - koristite deblje štapove.
3D ispis kotača turbine i NGV matrice
Za proizvodnju kotača turbine, tačnije njegovih noževa, koristi se matrica za prešanje.
Oblik oštrice postaje glađi ako pritisnete nož ne do konačnog oblika u jednom koraku (prolazu), već do nekog srednjeg oblika (1. prolaz) i tek nakon toga do konačnog oblika (2. prolaz). Stoga postoji STL za obje vrste kalupa. Za 1. prolaz i za drugi.
Evo STL datoteka za NGV kotače i STL datoteka za matrice turbinskog kotača:
Izrada rotora
Ovaj dizajn koristi dvije vrste čeličnih kotača. Naime: turbina i NGV kotač. Za njihovu proizvodnju koristi se nehrđajući čelik. Ako bi bili napravljeni od lakog ili pocinčanog materijala, jedva bi bili dovoljni da pokažu kako motor radi.
Možete izrezati diskove s metalnog lima i zatim izbušiti rupu u sredini, ali najvjerojatnije nećete ući u sredinu. Stoga izbušite rupu u limu metala, a zatim zalijepite papirni predložak tako da se rupa u metalu i mjesto za rupu u papirnom predlošku podudaraju. Izrežite metal prema uzorku.
Predloške možete pronaći i preuzeti u nastavku:
obrazac turbinskog kotača
Pogledaj internetsku datoteku:
predložak noža turbine
Pogledaj internetsku datoteku:
Izbušite pomoćne rupe. (Imajte na umu da središnje rupe već trebaju biti izbušene.Također imajte na umu da turbinski kotač ima samo središnji otvor.)
Također bi bilo lijepo ostaviti malo dodatka prilikom rezanja metala, a zatim brusnim strojem i oštrilicom brusiti rub diskova.
U ovom trenutku, možda bi bilo bolje napraviti nekoliko rezervnih diskova. Nadalje će biti jasno zašto.
Formiranje lopatica
Sjeckani diskovi teško su se uklopiti u matricu. Koristite kliješta da lagano zakretate lopatice. Diskovi s unaprijed uvijenim noževima znatno su jednostavniji za oblikovanje matrica. Uhvatite disk između polovica preše i utisnite ga u ležište. Ako su matrice prethodno podmazane strojnim uljem, sve će ići puno lakše.
Vice je prilično slab pritisak, tako da ćete najvjerojatnije trebati udariti čvor čekićem kako biste ga dodatno stisnuli. Upotrijebite nekoliko drvenih jastuka kako ne biste razbili plastične matrice.
Dvostepena formacija (pomoću matrica 1. prolaza i 2. prolazne matrice za finaliziranje obrasca) daje definitivno bolje rezultate.
Izrađujemo potporu
Datoteka dokumenta s predloškom za podršku nalazi se ovdje:
Pogledaj internetsku datoteku:
Izrežite dio od nehrđajućeg čelika, izbušite potrebne rupe i savijte dio kao što je prikazano na fotografijama.
Izrađujemo set metalnih distanca
Ako imate strug, na njemu možete napraviti sve odstojnike. Drugi način za to je izrezati nekoliko ravnih diskova iz lima metala, postaviti ih jedan na drugi i čvrsto ih pričvrstiti vijcima kako bi dobili voluminozan dio.
Ovdje koristite lim od blagog (ili pocinčanog) čelika debljine 1 mm.
Dokumenti sa predlošcima za razmake nalaze se ovdje:
Trebat će vam 2 mala diska i 12 velikih. Količina je dana za list metala debljine 1 mm. Ako koristite tanji ili deblji, morat ćete prilagoditi broj diskova da biste dobili odgovarajuću ukupnu debljinu.
Izrežite diskove i izbušite rupe. Okrećite diskove istog promjera kao gore opisane.
Podloška podloška
Budući da potporna perilica drži cijeli sklop NGV, ovdje biste trebali koristiti deblji materijal. Možete koristiti prikladnu čeličnu perilicu ili lim (crni) debljine najmanje 2 mm.
Uzorak za perilicu:
Pogledaj internetsku datoteku:
Montaža unutrašnjosti NGV-a
Sada imate sve detalje za sastavljanje NGV-a. Instalirajte ih na hub kao što je prikazano na fotografijama.
Turbini je potreban neki pritisak za normalan rad. A da bismo spriječili slobodan protok vrućih plinova, potrebno nam je takozvano "kućište turbina". U suprotnom, plinovi će izgubiti pritisak odmah nakon prolaska kroz NGV. Za pravilan rad, kućište mora odgovarati turbini + mali razmak. Budući da su naš turbinski kotač i NGV kotačić istog promjera, trebamo nešto osigurati potreban zazor. Ovo je nešto - uložak za kućište turbine. To je jednostavno metalna traka koja je omotana oko NGV kotača. Debljina ovog lima određuje količinu zazora. Ovdje koristite 0,5 mm.
Samo izrežite traku širine 10 mm i duljine 214 mm od lima bilo kojeg čelika debljine 0,5 mm.
Kućište turbine bit će komad metala, duž promjera NGV kotača. Ili još bolje par komada. Ovdje imate više slobode izbora debljine. Kućište nije samo traka, jer ima pričvrsne uši.
Datoteka dokumentacije sa predloškom za kućište turbine nalazi se ovdje:
Pogledaj internetsku datoteku:
Postavite razmaknik kućišta na noževe NGV. Osigurajte čeličnom žicom. Pronađite način da popravite odstojnik tako da se ne pomiče kad uklonite žicu. Možete koristiti lemljenje.
Zatim uklonite žicu i namotajte kućište turbine na uložak. Ponovno se žicom čvrsto umotajte.
Učinite kako je prikazano na fotografijama. Jedina veza između NGV i glavčine su tri M3 vijka.To ograničava protok topline od vrućeg NGV-a do hladnog naponca i sprječava pregrijavanje ležajeva.
Provjerite može li se turbina slobodno rotirati. Ako nije, poravnajte kućište NGV promjenom položaja podešavanja matica na tri M3 vijka. Mijenjajte NGV dok se turbina ne može slobodno rotirati.
Izrada komore za izgaranje
Pogledaj internetsku datoteku:
Ovaj obrazac zalijepite na metalni lim. Izbušite rupe i izrežite kalup. Nema potrebe za korištenjem nehrđajućeg čelika. Zavijte konus. Da se ne bi razvila, savijte je.
Prednja strana kamere je ovdje:
Pogledaj internetsku datoteku:
Pomoću ovog uzorka napravite stožac. Pomoću dleta napravite utore za klinove, a zatim se valjajte u stožac. Konus pričvrstite zavojem. Oba se dijela drže zajedno samo trenjem motora. Stoga ne trebate razmišljati o tome kako ih popraviti u ovoj fazi.
trkač
Radno kolo se sastoji od dva dijela:
disk i kućište noža
Ovo je rotor Kurt Shreklinga, kojeg sam uvelike izmijenio kako bih podnosio uzdužne pomake. Obratite pažnju na labirint koji sprečava povrat zraka zbog povratnog pritiska. Ispišite oba dijela i ljepite premaz na disk noža. Dobri rezultati mogu se dobiti akrilnom epoksidom.
Stator kompresora (difuzor)
Ovaj dio je vrlo složenog oblika. A kada se drugi dijelovi mogu (barem teoretski) izraditi bez korištenja precizne opreme, to nije moguće. Još gore, ovaj dio ima najveći utjecaj na učinkovitost kompresora. To znači da činjenica da li će cijeli motor raditi ili ne ovisi o kvaliteti i točnosti difuzora. To je razlog zašto ni ne pokušavajte to učiniti ručno. Učinite to na pisaču.
Radi praktičnosti 3D ispisa, stator kompresora podijeljen je u nekoliko dijelova. Evo STL datoteka:
3D ispis i sastavljanje kao što je prikazano na fotografijama. Imajte na umu da matica cijevi 1/2 "mora biti pričvršćena na središnji kućište statora kompresora. Služi za držanje čahure na mjestu. Matica je pričvršćena s 3 M3 vijka.
Predložak gdje treba izbušiti rupe u matici:
Pogledaj internetsku datoteku:
Također obratite pozornost na toplinski zaštitni konus izrađen od aluminijske folije. Koristi se za sprečavanje omekšavanja dijelova PLA uslijed toplinskog zračenja iz obloge za izgaranje. Ovdje možete koristiti bilo koju limenku piva kao izvor aluminijske folije.
Trebat će vam limenka duljine 145 mm i promjera 100 mm. Bolje možete li koristiti staklenku s poklopcem. U suprotnom, morat ćete instalirati NGV sa glavčinom na dnu limenke, a imat ćete dodatne probleme s sastavljanjem motora radi održavanja.
Izrežite jedno dno limenke. Na drugom dnu (ili bolje u poklopcu) izrežite okruglu rupu od 52 mm. Zatim odrežite njegov rub u sektore, kao što je prikazano na fotografijama.
Umetnite sklop NGV-a u rupu. Sektori čvrsto omotajte čeličnom žicom.
Napravite prsten od bakrene cijevi (vanjski promjer 6 mm, unutarnji promjer 3,7 mm). Ili još bolje, možete koristiti cijevi od nehrđajućeg čelika. Prsten za gorivo trebao bi se usko uskladiti s unutrašnjošću vašeg spremnika. Lepite ga.
Izbušite mlaznice za gorivo. Ovo su samo 16 komada rupa od 0,5 mm, ravnomjerno raspoređenih po prstenu. Smjer otvora mora biti okomit na strujanje zraka. tj trebate izbušiti rupe na unutarnjoj strani prstena.
Imajte na umu da prisutnost takozvanih "vrućih mjesta" u ispuhu motora gotovo isključivo ovisi o kvaliteti prstena za gorivo. Prljave ili neravne rupe, a na kraju dobijete motor koji se jednostavno uništi kada ga pokušate pokrenuti.Prisutnost vrućih mjesta ovisi mnogo manje o kvaliteti letvice nego što to drugi pokušavaju reći. No, prsten za gorivo je vrlo važan.
Provjerite kvalitetu raspršivača goriva spaljivanjem. Jezici plamena trebaju biti jednaki jedni drugima.
Kada završite, ugradite mlaznicu za gorivo u kućište limenke.
Sve što morate učiniti u ovoj fazi je složiti sve dijelove. Ako stvari pođu dobro, neće biti problema.
Premažite poklopac limenke s brtvilom otpornim na toplinu, možete upotrijebiti silikatno ljepilo s toplotnim otporom. Možete koristiti grafitnu prašinu, čelični prah i tako dalje.
Nakon što je motor sastavljen, provjerite da li se rotor slobodno rotira. Ako je to slučaj, napravite preliminarni test vatre. Upotrijebite neki snažni ventilator za puhanje kroz usisni zrak ili jednostavno zakrenite osovinu s drmelom. Lagano uključite gorivo i upalite struju na stražnjem dijelu motora. Podesite rotaciju da plamen uđe u komoru za izgaranje.
PAŽITE PAŽNJU: U ovom trenutku ne pokušavate pokrenuti motor! Jedina svrha vatrenog testa je zagrijavanje i provjeravanje ponaša li se dobro ili ne. U ovom trenutku možete koristiti butansku bocu koja se obično koristi za ručne plamenike. Ako je sve u redu, možete prijeći na sljedeći korak. Međutim, bolje je zabrtviti motor brtvilom za pećnicu (ili silikatnim ljepilom napunjenim malom količinom praška otpornog na toplinu).
Motor možete pokrenuti bilo puhanjem zraka u njega, bilo rotiranjem vratila.
Budite spremni snimiti nekoliko NGV diskova (i eventualno turbine) kada pokušavate pokrenuti. (Zbog toga je preporučeno da u koraku 4. napravite nekoliko sigurnosnih kopija.) Jednom kada se udovoljite motoru, možete ga bez problema pokrenuti u bilo kojem trenutku.
Imajte na umu da trenutno motor može služiti uglavnom u obrazovne i zabavne svrhe. Ali ovo je potpuno funkcionalan turbojet, koji se može okretati do bilo koje željene brzine (uključujući i samouništavajuće). Slobodno poboljšajte i izmijenite dizajn kako biste ispunili svoje ciljeve. Prije svega, trebat će vam deblji vratilo za postizanje većih okretaja, a samim tim i vuče. Druga stvar koju treba pokušati je omotati vanjsku površinu motora metalnom cijevi - gorivom i koristiti ga kao isparivač tekućeg goriva. Ovdje je koristan motor s vrućim vanjskim zidom. Još jedna stvar o kojoj treba razmišljati je sustav podmazivanja. U najjednostavnijem slučaju, to može biti u obliku male boce s malom količinom ulja i dvije cijevi - jedna cijev za oslobađanje tlaka iz kompresora i usmjeravanje u cilindar, a druga cijev za usmjeravanje ulja iz cilindra pod pritiskom i usmjeravanje prema stražnjoj snopu. Bez podmazivanja motor može raditi samo 1 do 5 minuta, ovisno o temperaturi NGV (što je viša temperatura, to je kraće vrijeme rada). Nakon toga ležajeve morate sami podmazati. A s dodatnim sustavom podmazivanja motor može raditi dugo vremena.