Cel mai dificil de fabricat și cel mai important pentru funcționarea turbinei este etapa compresorului. De obicei, necesită o unealtă de prelucrare CNC precisă sau o acționare manuală pentru a o asambla. Din fericire, compresorul funcționează la temperaturi scăzute și poate fi imprimat pe o imprimantă 3D.
Un alt lucru care este de obicei foarte dificil de reprodus acasă condiții, aceasta este așa-numita "lamă a duzei" sau pur și simplu NGV. Prin încercare și eroare, autorul a găsit o modalitate de a face acest lucru fără a folosi o mașină de sudură sau alte unelte exotice.
Ceea ce este necesar:
1) Imprimantă 3D capabilă să lucreze cu fir PLA. Dacă aveți unul scump, cum ar fi Ultimaker, acest lucru este grozav, dar mai ieftin, precum Prusa Anet, va face și trucul;
2) Trebuie să aveți suficient PLA pentru a imprima toate piesele. ABS nu este potrivit pentru acest proiect, deoarece este prea moale. Puteți utiliza, probabil, PETG, dar acest lucru nu a fost testat, așa că faceți-vă pe propriul dvs. risc;
3) O cutie cu dimensiunea corespunzătoare (diametru 100 mm, lungime 145 mm). De preferat, borcanul trebuie să aibă un capac detașabil. Puteți lua o cutie obișnuită (să zicem, din bucăți de ananas), dar atunci va trebui să faceți un capac metalic pentru aceasta;
4) Foaie galvanizată. O grosime de 0,5 mm este optimă. Puteți alege o grosime diferită, dar puteți avea dificultăți la îndoire sau măcinare, așa că fiți pregătiți. În orice caz, veți avea nevoie de cel puțin o bandă scurtă de fier zincat cu o grosime de 0,5 mm pentru a realiza un distanțier pentru carcasa turbinei. Se potriveste 2 buc. Dimensiune 200 x 30 mm;
5) Foaie de oțel inoxidabil pentru fabricarea unei roți de turbină, a roții NGV și a carcasei turbinei. Din nou, o grosime de 0,5 mm este optimă.
6) O tijă solidă din oțel pentru fabricarea unui arbore turbine. Atenție: oțelul blând pur și simplu nu funcționează aici. Veți avea nevoie de cel puțin oțel carbon. Aliajele dure vor fi și mai bune. Diametrul arborelui este de 6 mm. Puteți alege un diametru diferit, dar atunci va trebui să găsiți materialele potrivite pentru fabricarea butucului;
7) 2 buc. 6x22 rulmenți 626zz;
8) duze de 1/2 "lungime de 150 mm și două fitinguri de capăt;
9) o mașină de găurit;
10) ascuțit
11) dremel (sau ceva similar)
12) Ferastraie pentru metal, clește, șurubelniță, matriță M6, foarfece, viciu etc.
13) o bucată de țeavă din cupru sau oțel inoxidabil pentru atomizarea combustibilului;
14) Un set de șuruburi, piulițe, cleme, tuburi de vinil și alte lucruri;
15) arzător cu propan sau butan
Dacă doriți să porniți motorul, veți avea nevoie și de:
16) Rezervor de propan. Există motoare pe benzină sau kerosen, dar a le face să funcționeze pe acești combustibili este un pic dificil. Este mai bine să începeți cu propan și apoi să decideți dacă doriți să treceți la combustibil lichid sau sunteți deja mulțumit de combustibil;
17) Manometru capabil să măsoare o presiune de câțiva mm de apă.
18) Tahometru digital pentru măsurarea vitezei turbinei
19) Starter. Pentru a porni un motor cu jet, puteți utiliza:
Ventilator (100 W sau mai mult). Mai bine centrifugal)
un motor electric (cu o putere de 100 W sau mai mare, 15.000 rpm; puteți folosi dremelul dvs. aici).
Faceți butucul
Butucul va fi format din:
Conductă de ramură de 1/2 "lungime de 150 mm;
două fitinguri de 1/2 "pentru furtunuri;
și două rulmenți 626zz;
Cu un ferăstrău, tăiați pomii de Crăciun din armături și folosiți un burghiu pentru a mări găurile rămase. Introduceți rulmenții în piulițe și înșurubați piulițele pe duză. Butucul este gata.
Faceți un ax
Teoria (și experiența într-o oarecare măsură) spune că nu face nicio diferență dacă faceți un arbore din oțel slab, din oțel dur sau din oțel inoxidabil. Deci alege-l pe cel care îți este mai accesibil.
Dacă vă așteptați să obțineți o tracțiune decentă de la o turbină, cel mai bine este să folosiți o tijă de oțel cu un diametru de 10 mm (sau mai mult). Cu toate acestea, la momentul scrierii, exista un arbore de doar 6 mm.
Tăiați firul M6 pe o parte, cu o lungime de 35 mm. În continuare, trebuie să tăiați firul din celălalt capăt al tijei, astfel încât atunci când tija este introdusă în butuc (rulmenții se prind de capătul duzei, acestea sunt strânse cu piulițele pe care le-ați făcut din armăturile furtunului) și când piulițele de blocare sunt înșurubate la capătul firului pe ambele părți, între piulițele și rulmenții lasă un mic spațiu liber. Aceasta este o procedură foarte complicată. Dacă firul este prea scurt și jocul longitudinal este prea mare, puteți tăia firul ceva mai departe. Dar dacă firul pare prea lung (și nu există deloc un decalaj longitudinal), va fi imposibil de remediat.
Ca o opțiune, arbori de la imprimanta cu laser, au exact 6 mm în diametru. Dezavantajul lor este că limita lor este de 20-25000 rpm. Dacă doriți turații mai mari - folosiți tije mai groase.
Tipărirea 3D a roții de turbină și a matricilor NGV
Pentru fabricarea unei roți de turbină sau, mai degrabă, a lamelor sale, se folosesc matrițe de presare.
Forma lamei devine mai fină dacă apăsați lama nu pe forma finală într-un pas (pasaj), ci către o formă intermediară (prima trecere) și abia apoi spre forma finală (a doua pasă). Prin urmare, există un STL pentru ambele tipuri de matrițe. Pentru primul pas și pentru al doilea.
Iată fișierele STL pentru roțile NGV și fișierele STL pentru matricile roților turbine:
Fabricarea rotorului
Acest design folosește 2 tipuri de roți de oțel. Anume: roata turbinei și roata NGV. Oțelul inoxidabil este utilizat pentru fabricarea lor. Dacă ar fi făcute din material ușor sau galvanizat, abia ar fi suficiente pentru a arăta cum funcționează motorul.
Puteți tăia discuri dintr-o foaie de metal și apoi găuri o gaură în centru, dar cel mai probabil nu veți ajunge în centru. Prin urmare, găuriți o gaură în foaia de metal, apoi lipici șablonul de hârtie astfel încât gaura din metal și locul pentru gaura din șablonul de hârtie să se potrivească. Tăiați metalul după model.
Puteți găsi și descărca șabloanele de mai jos:
model roata turbinei
Vizualizați fișierul online:
șablonul cu lama turbinei
Vizualizați fișierul online:
Forați găuri auxiliare. (Rețineți că găurile centrale ar trebui să fie deja găurite.De asemenea, rețineți că roata turbinei are doar o gaură centrală.)
De asemenea, ar fi bine să lăsați o cantitate mică la tăierea metalului, iar apoi să macinați marginea discurilor folosind o mașină de găurit și ascuțitor.
În acest moment, ar putea fi mai bine să faceți mai multe discuri de rezervă. Mai departe va fi clar de ce.
Formarea lamelor
Discurile tocate sunt greu de încadrat în matriță. Folosiți un clește pentru a roti ușor lamele. Discurile cu lame pre-răsucite sunt mult mai ușor de format matrice. Prindeți discul între jumătățile presei și strângeți-l într-un viciu. Dacă matricile au fost lubrifiate în prealabil cu ulei de mașină, totul va merge mult mai ușor.
Viciul este o presă destul de slabă, așa că cel mai probabil va trebui să lovești nodul cu un ciocan pentru a-l comprima mai departe. Folosiți câteva perne din lemn pentru a nu sparge matrițele din plastic.
Formarea în două etape (folosind matrice 1-pass și matrice 2-pass pentru finalizarea formei) dă rezultate cu siguranță mai bune.
Facem un sprijin
Fișierul document cu șablonul pentru suport este aici:
Vizualizați fișierul online:
Tăiați partea dintr-o foaie de oțel inoxidabil, găuriți găurile necesare și îndoiți partea așa cum se arată în fotografii.
Facem un set de distanțe metalice
Dacă aveți un strung, puteți face toate distanțierele pe el. Un alt mod de a face acest lucru este să tăiați mai multe discuri plate dintr-o foaie de metal, să le așezați unul peste celălalt și să le fixați bine cu șuruburi pentru a obține o parte voluminoasă.
Folosiți aici o foaie de oțel ușor (sau galvanizat) cu grosimea de 1 mm.
Documentele cu șabloane pentru distanțiere sunt aici:
Veți avea nevoie de 2 discuri mici și 12 de mari dimensiuni. Cantitatea este dată pentru o foaie de metal grosime de 1 mm. Dacă utilizați mai subțiri sau mai groase, va trebui să ajustați numărul de discuri pentru a obține o grosime totală corectă.
Tăiați discurile și găuriți găurile. Rotiți discurile cu același diametru descrise mai sus.
Mașina de spălat suport
Deoarece mașina de spălat suport deține întregul ansamblu NGV, ar trebui să utilizați material mai gros aici. Puteți utiliza o șaibă sau o foaie de oțel adecvată (negru) cu o grosime de cel puțin 2 mm.
Model pentru o șaibă:
Vizualizați fișierul online:
Montajul interiorului NGV
Acum aveți toate detaliile pentru asamblarea NGV. Instalați-le pe hub, așa cum se arată în fotografii.
Turbina are nevoie de o oarecare presiune pentru funcționarea normală. Și pentru a preveni curgerea liberă a gazelor fierbinți, avem nevoie de așa-numita „carcasă a turbinei”. În caz contrar, gazele vor pierde presiune imediat după trecerea prin NGV. Pentru o funcționare corectă, carcasa trebuie să corespundă turbinei + un mic decalaj. Deoarece roata noastră de turbină și roata NGV au același diametru, avem nevoie de ceva care să ofere garda necesară. Acesta este ceva - distanțierul carcasei turbinei. Este pur și simplu o bandă de metal care este înfășurată în jurul unei roți NGV. Grosimea acestei foi determină cantitatea de degajare. Folosiți 0,5 mm aici.
Doar tăiați o bandă de 10 mm lățime și 214 mm lungime dintr-o foaie de orice oțel de 0,5 mm grosime.
Însuși carcasa turbinei va fi o piesă de metal, de-a lungul diametrului roții NGV. Sau mai bine câteva bucăți. Aici aveți mai multă libertate de a alege grosimea. Carcasa nu este doar o bandă, deoarece are urechi de atașament.
Fișierul de documentare cu șablonul pentru carcasa turbinei este aici:
Vizualizați fișierul online:
Glisați distanțierul carcasei pe lamele NGV. Asigurați-vă cu sârmă de oțel. Găsiți o modalitate de a repara distanțierul astfel încât să nu se miște atunci când scoateți firul. Puteți utiliza lipirea.
Apoi îndepărtați sârma și înfășurați giulgiul turbinei pe distanță Folosiți din nou sârmă pentru a înfășura strâns.
Faceți așa cum se arată în fotografii. Singura conexiune între NGV și butuc sunt cele trei șuruburi M3.Acest lucru limitează fluxul de căldură de la NGV-ul fierbinte la butucul rece și împiedică supraîncălzirea rulmenților.
Verificați dacă turbina se poate roti liber. Dacă nu, aliniați carcasa NGV schimbând poziția piulițelor de reglare pe cele trei șuruburi M3. Variază NGV până când turbina se poate roti liber.
Realizarea unei camere de ardere
Vizualizați fișierul online:
Lipiți acest șablon deasupra foii de metal. Forați găurile și tăiați matrița. Nu este nevoie să folosiți oțel inoxidabil. Rotiți conul. Pentru a vă asigura că nu se desfășoară, îndoiți-l.
Partea frontală a camerei este aici:
Vizualizați fișierul online:
Utilizați din nou acest model pentru a crea un con. Utilizați o dalta pentru a face fante de pană, apoi rotiți într-un con. Fixați conul cu o îndoire. Ambele părți sunt ținute împreună doar prin frecarea motorului. Prin urmare, nu trebuie să vă gândiți cum să le remediați în acest stadiu.
alergător
Rotorul este format din două părți:
disc cu lama și carcasă
Acesta este impulsorul lui Kurt Shrekling, care a fost foarte modificat de mine pentru a fi mai tolerant la deplasările longitudinale. Atenție la labirint, care împiedică întoarcerea aerului din cauza presiunii din spate. Imprimați ambele părți și lipiți acoperirea pe discul de lamă. Rezultate bune pot fi obținute folosind epoxi acrilic.
Compresor stator (difuzor)
Această parte are o formă foarte complexă. Și atunci când alte piese pot fi realizate (cel puțin teoretic) fără utilizarea echipamentelor de precizie, acest lucru nu este posibil. Și mai rău, această parte are cel mai mare efect asupra eficienței compresorului. Aceasta înseamnă că faptul că întregul motor funcționează sau nu depinde foarte mult de calitatea și precizia difuzorului. Acesta este motivul pentru care nici nu încercați să o faceți manual. Faceți-o pe o imprimantă.
Pentru comoditatea imprimării 3D, statorul compresorului este împărțit în mai multe părți. Iată fișierele STL:
Tipărire 3D și asamblare așa cum se arată în fotografii. Vă rugăm să rețineți că o piuliță de conductă de 1/2 "trebuie să fie fixată pe carcasa centrală a statorului compresorului. Este utilizată pentru a menține manșonul la locul său. Piulița este fixată cu 3 șuruburi M3.
Șablon unde să găuri găuri în piuliță:
Vizualizați fișierul online:
De asemenea, acordați atenție conului de protecție termică din folie de aluminiu. Este utilizat pentru a preveni înmuierea pieselor PLA din cauza radiațiilor termice din căptușeala de ardere. Puteți folosi orice cutie de bere aici ca sursă de folie de aluminiu.
Veți avea nevoie de o cutie de staniu cu o lungime de 145 mm și un diametru de 100 mm. Mai bine dacă poți folosi un borcan cu capac. În caz contrar, va trebui să instalați NGV cu un butuc în partea inferioară a cutiei și veți avea probleme suplimentare cu asamblarea motorului pentru întreținere.
Tăiați un fund al cutiei de conserve. În celălalt fund (sau mai bine în capac), tăiați o gaură rotundă de 52 mm. Apoi tăiați marginea în sectoare, așa cum se arată în fotografii.
Introduceți ansamblul NGV în gaură. Înfășurați strâns sectoarele cu sârmă de oțel.
Realizați un inel dintr-un tub de cupru (diametru exterior 6 mm, diametru interior 3,7 mm). Sau mai bine, puteți utiliza tuburi din oțel inoxidabil. Inelul de combustibil trebuie să se potrivească perfect cu interiorul cutiei dvs. Se lipeste.
Forați duzele de combustibil. Acestea sunt doar 16 bucăți de găuri de 0,5 mm distribuite uniform pe inel. Direcția găurilor trebuie să fie perpendiculară pe fluxul de aer. Ie trebuie să găuriți găuri pe interiorul inelului.
Vă rugăm să rețineți că prezența așa-numitelor „puncte fierbinți” în evacuarea motorului depinde aproape exclusiv de calitatea inelului de combustibil. Găuri murdare sau inegale, iar la final obțineți un motor care pur și simplu se distruge singur când încercați să-l porniți.Prezența punctelor fierbinți depinde mult mai puțin de calitatea căptușelii decât încearcă să le spună alții. Dar inelul de combustibil este foarte important.
Verificați calitatea spray-ului de combustibil prin arderea acestuia. Limbile de flacără trebuie să fie egale între ele.
După ce ați terminat, instalați duza de combustibil în corpul cutiei.
Tot ce trebuie să faceți în această etapă este să puneți toate piesele la un loc. Dacă lucrurile merg bine, nu va fi nicio problemă.
Înveliți capacul conservei cu etanșant termorezistent, puteți utiliza lipici de silicat cu umplutură termorezistentă. Puteți utiliza praf de grafit, pulbere de oțel ș.a.
După montarea motorului, verificați dacă rotorul său se rotește liber. Dacă da, faceți un test preliminar de foc. Folosiți un ventilator puternic pentru a trage aerul sau rotiți pur și simplu arborele cu dremel. Porniți ușor combustibilul și aprindeți fluxul în spatele motorului. Reglați rotația pentru a lăsa flacăra să intre în camera de ardere.
PLATĂ ATENȚIE: în acest moment nu încercați să porniți motorul! Unicul scop al unui test de foc este să îl încălzească și să vadă dacă se comportă bine sau nu. În acest moment, puteți utiliza o sticlă de butan, care este frecvent utilizată pentru arzătoarele de mână. Dacă totul este în regulă, puteți trece la pasul următor. Cu toate acestea, este mai bine să sigilați motorul cu sigilant pentru cuptor (sau cu lipici de silicat umplut cu o cantitate mică de pulbere termorezistentă).
Puteți porni motorul fie prin suflarea aerului în el, fie prin rotirea arborelui său cu un fel de demaror.
Fiți pregătiți să ardeți mai multe discuri NGV (și eventual turbine) când încercați să porniți. (Acesta este motivul pentru care s-a recomandat să faceți mai multe copii de rezervă în pasul 4.) Odată ce vă veți simți confortabil cu motorul, îl puteți porni fără probleme în orice moment.
Vă rugăm să rețineți că în prezent motorul poate servi în principal în scopuri educaționale și de divertisment. Însă acesta este un motor turbojet complet funcțional, care se poate roti la orice viteză dorită (inclusiv cele autodistructive). Simțiți-vă liber să îmbunătățiți și să modificați designul pentru a vă îndeplini obiectivele. În primul rând, veți avea nevoie de un arbore mai gros pentru a obține turații mai mari și, prin urmare, de tracțiune. Al doilea lucru de încercat este să înfășurați suprafața exterioară a motorului cu o conductă metalică - o linie de combustibil și să o folosiți ca evaporator pentru combustibil lichid. Un motor cu un perete exterior fierbinte este util aici. Un alt lucru la care să te gândești este sistemul de ungere. În cel mai simplu caz, acest lucru poate lua forma unei sticle mici cu o cantitate mică de ulei și două conducte - o conductă pentru a elibera presiunea din compresor și a-l direcționa către cilindru, iar cealaltă conductă pentru a direcționa uleiul din cilindru sub presiune și a-l direcționa spre grinda din spate. Fără lubrifiere, motorul poate funcționa doar 1 până la 5 minute, în funcție de temperatura NGV (cu cât temperatura este mai mare, cu atât timpul de rulare este mai scurt). După aceea, trebuie să lubrifiați singur rulmenții. Și cu sistemul adăugat de lubrifiere, motorul poate funcționa mult timp.