Деревянный двигатель своими руками

Как сделать простейший электродвигатель своими руками?

Многие радиолюбители всегда не прочь смастерить какой-нибудь декоративный прибор исключительно в демонстративных целях. Для этого используются простейшие схемы и подручные средства, особенно большим спросом пользуются подвижные механизмы, способные наглядно показать воздействие электрического тока. В качестве примера мы рассмотрим, как сделать простой электродвигатель в домашних условиях.

Что понадобится для простейшего электродвигателя?

Учтите, что изготовить рабочую электрическую машину, предназначенную для совершения какой либо полезной работы от вращения вала в домашних условиях довольно сложно. Поэтому мы рассмотрим простую модель, демонстрирующую принцип работы электрического двигателя. С его помощью вы можете продемонстрировать взаимодействие магнитных полей в обмотке якоря и статоре. Такая модель будет полезной в качестве наглядного пособия для школы или приятного и познавательного времяпрепровождения с детьми.

Для изготовления простейшего самодельного электродвигателя вам понадобится обычная пальчиковая батарейка, кусочек медной проволоки с лаковой изоляцией, кусочек постоянного магнита, по размерам не больше батарейки, пара скрепок. Из инструмента хватит кусачек или пассатижей, кусочка наждачной бумаги или другой абразивный инструмент, скотч.

Процесс изготовления электродвигателя состоит из таких этапов:

• Намотайте на пальчиковую батарейку от 10 до 15 витков медной проволоки – это и будет ротор мотора. Можно использовать не только батарейку, но и любое круглое основание.
• Снимите намотку с батарейки, постарайтесь не сильно нарушать диаметр витков. Зафиксируйте всю катушку двумя диаметрально противоположными витками, как показано на рисунке ниже. Рис. 1: зафиксируйте обмотку витками
• При помощи мелкого наждака зачистите концы якоря электродвигателя. Ваша задача – удалить слой изоляции, так как через эти концы будет осуществляться токосъем.
• При помощи пассатижей согните две скрепки таким образом, чтобы получились круглые петли посредине скрепки. В качестве основания для перегиба петли можно использовать любой твердый предмет, к примеру, спичку. Рис. 2: согните скрепку
• Зафиксируйте скотчем обе скрепки на выводах пальчиковой батарейки, важно добиться плотного прилегания. Если нужно, намотайте несколько слоев скотча.
• Поместите в петли концы ротора, он же будет выступать и валом электродвигателя. Зачищенные концы провода должны располагаться на скрепках. Рис. 3: поместите ротор в петли
• Зафиксируйте под катушкой на поверхности пальчиковой батарейки постоянный магнит.

Простой электродвигатель готов – достаточно толкнуть пальцем катушку и она начнет вращательное движение, которое будет продолжаться до тех пор, пока вы не остановите вал мотора или не сядет батарейка.

Рис. 4: запустите катушку

Если вращение не происходит, проверьте качество токосъема и состояние контактов, насколько свободно ходит вал в направляющих и расстояние от катушки до магнита. Чем меньше расстояние от магнита до катушки, тем лучше магнитное взаимодействие, поэтому улучшить работу электродвигателя можно за счет уменьшения длины стоек.

Одноцилиндровый электродвигатель

Если предыдущий вариант никакой полезной работы не выполнял в силу его конструктивных особенностей, то эта модель будет немного сложнее, зато найдет практическое применение у вас дома. Для изготовления вам понадобится одноразовый шприц на 20мл, медная проволока для намотки катушки (в данном примере используется диаметром 0,45мм­), проволока из меди большего диаметра для коленвала и шатуна (2,5 мм), постоянные магниты, деревянные планки для каркаса и конструктивных элементов, источник питания постоянного тока.

Из дополнительных инструментов понадобится клеевой пистолет, ножовка, канцелярский нож, пассатижи.

Процесс изготовления электродвигателя заключается в следующем:

• При помощи ножовки или канцелярского ножа обрежьте шприц, чтобы получить пластиковую трубку.
• Намотайте на пластиковую трубку тонкую медную проволоку и зафиксируйте ее концы клеем, это будет обмотка статора. Рис. 5: намотайте проволоку на шприц
• С толстой проволоки удалите изоляцию при помощи канцелярского ножа. Отрежьте два куска проволоки.
• Согните из этих кусков проволоки коленчатый вал и шатун для электродвигателя, как показано на рисунке ниже. Рис. 6: согните коленвал и шатун
• Наденьте кольцо шатуна на коленчатый вал, чтобы обеспечить его плотную фиксацию, можно надеть кусок изоляции под кольцо. Рис. 7: наденьте шатун на коленвал
• Из деревянных плашек изготовьте две стойки для вала, деревянное основание и ушко для неодимовых магнитов.
• Склейте неодимовые магниты вместе и приклейте к ним ушко при помощи клеевого пистолета.
• Зафиксируйте второе кольцо шатуна в ушке при помощи шплинта из медной проволоки. Рис. 8: зафиксируйте второе кольцо шатуна
• Вставьте вал в деревянные стойки и наденьте втулки для ограничения перемещения, сделайте их из кусочков родной изоляции провода.
• Приклейте статор с обмоткой, стойки с шатуном на деревянное основание, кроме дерева можете использовать и другой диэлектрический материал. Рис. 9: приклейте стойки и статор
• При помощи саморезов с плоской шляпкой зафиксируйте выводы на деревянном основании. Два контакта должны иметь достаточную длину, чтобы касаться вала электродвигателя – один выгнутой части, другой прямой. Рис. 10: точки касания вала
• Наденьте на вал с одной стороны маховик для стабилизации вращения, а с другой крыльчатку для вентилятора.
• Припаяйте один вывод обмотки электродвигателя к контакту колена, а второй к отдельному выводу. Рис. 11: припаяйте выводы обмотки
• Подключите электродвигатель к батарейке при помощи крокодилов.

Одноцилиндровый электродвигатель готов к эксплуатации – достаточно подключить питание к его выводам для работы и прокрутить маховик, если он находится в том положении, с которого сам стартовать не может.

Рис. 12: подключите питание

Чтобы прекратить вращение вентилятора, отключите электродвигатель посредством снятия крокодила хотя бы с одного из контактов.

Электродвигатель из пробки и спицы

Также представляет собой относительно простой вариант самоделки, для его изготовления вам понадобится пробка от шампанского, медная проволока в изоляции для намотки якоря, вязальная спица, медная проволока для изготовления контактов, изолента, деревянные заготовки, магниты, источник питания. Из инструментов вам пригодятся пассатижи, клеевой пистолет, мелкий натфиль, дрель, канцелярский нож.

Процесс изготовления электродвигателя будет состоять из таких этапов:

• Обрежьте края пробки, чтобы получить две плоских поверхности, на которых будет располагаться провод.
• Просверлите сквозное отверстие в пробке и проденьте в него спицу. С одной стороны намотайте изоленту. Рис. 13: вставьте спицу и намотайте изоленту
• В торце пробки вставьте два отрезка проволоки и приклейте их.
• Намотайте обмотку ротора из тонкой проволоки в одном направлении. Сделайте перемотку якоря изолентой, чтобы витки в электродвигателе не распустились во время работы.
• Зачистите надфилем концы обмотки электродвигателя и выводы на пробке и соедините их.

Рис. 14: соедините концы обмотки и выводы

Для лучшего контакта можно припаять. Выводы следует согнуть так, чтобы они буквально лежали на спице.

Рис. 15: согните выводы

• Сделайте деревянное основание, две опоры для вала и две стойки для магнитов. Высверлите в опорах отверстия под спицу.
• Приклейте опоры на основание и вставьте в них ротор электродвигателя. Зафиксируйте подвижный элемент ограничителями, наиболее просто сделать их из изоленты. Рис. 16: установите вал на стойки
• Из двух концов проволоки изготовьте щетки для электродвигателя и зафиксируйте их саморезами на основании. Рис. 17: щетки для электродвигателя
• На стойки приклейте два магнита и разместите их с двух сторон от ротора с минимальным зазором.

Рис. 18: установите магниты

Наденьте крыльчатку вентилятора на вал и подключите к источнику питания – при протекании электрического тока по катушке произойдет магнитное взаимодействие с полем постоянных магнитов, благодаря чему и возникнет вращательное движение. Простейший электродвигатель готов, запитать его можно и от переменного тока в сети, но вместо батарейки вам придется использовать блок питания.

Видео инструкции в помощь

Источник

Может ли двигатель внутреннего сгорания работать с деревянными поршнями

Любители поэкспериментировать с двигателями внутреннего сгорания находились во все времена. И двигало такими «кулибинами» любопытство. Одной из «фишек» была тема создания деревянного поршня. Если в прошлом тысячелетии были проблемы с запасными частями, особенно в отдалённых городах и сёлах, и там приходилось экспериментировать с подручными материалами, то для современных умельцев — это жажда эксперимента. Так существовал деревянный поршень или нет? Попробуем разобраться.

История применения

Кто и когда создал деревянный поршень для ДВС (двигателя внутреннего сгорания) и был ли он вообще, наверное, так и останется загадкой. Раньше не было ни интернета, ни ютуба, что уж говорить о видеокамерах или хороших фотоаппаратах. Так что первоначально запечатлеть сей удачный эксперимент было просто невозможно. Однако с этого и началась эпоха деревянных поршней. Вернее эпоха слухов на эту тему — интернет пестрит разговорами. Однако реальных подтверждений тому, что на двухтактном двигателе с деревянными поршнями можно ездить — нет.

Современные гаражные умельцы решили всё-таки проверить историю на практике. В интернете появилось множество видеороликов с экспериментами. Попытаемся разобраться в предлагаемых вариантах, схемах и алгоритмах изготовления деревянных поршней.

Процесс изготовления

Первое, о чём спорят — это материалы для изготовления поршня: берёза, бук, дуб. Порог прочности при сжатии вдоль волокон у этих пород дерева колеблется в пределах 550 кг/см2. В то же самое время максимальное давление в камере сгорания двигателя от 30 до 60 кг/см2. Так что какое из перечисленных пород дерева выбрать для изготовления поршня особого значения не имеет. Для придания дополнительной прочности деревянной детали экспериментаторы предлагают несколько вариантов обработки:

1. Варить выточенную заготовку в автоле — специальном масле.

2. Смешать и нагреть до 100о С каустическую соду, креозот, хлорную известь. Выдержать заготовку в этой смеси около трёх суток.

В каких двигателях можно использовать деревянные поршни

Первым делом нужно исключить дизельные двигатели, ведь воспламенение топлива в них осуществляется за счёт сжатия. Это значит что, и рабочее давление будет значительно выше, чем в ДВС. Вторым моментом нужно понять, а что мы собственно хотим от двигателя? Чтобы завёлся — тогда их можно использовать как в двухтактном, так и в четырёхтактном.

Если пытаться его использовать для передвижения, то у двухтактного больше возможностей «выжить». Связано это с низкими рабочими температурами и давлением (на порядок ниже, чем в четырёхтактном — около 20кг/см2). К тому же смазка в двухтактном двигателе осуществляется за счёт наличия в масла в топливе, что не требует присутствия на поршне маслосъёмных колец.

Эксперимент «Гараж 54»

К эксперименту с поршнями, изготовленными из дерева, серьёзно подошли на канале «Гараж 54». Изначально стояла задача собрать и завести четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания с деревянными поршнями. Разработчики разобрали двигатель, выточили поршни из бруска ясеня. Дополнительной обработке готовые детали не подвергали. На поршни поставили только два кольца, причём от маслосъёмных отказались.

Во время эксперимента возникли проблемы при сборке поршневой группы. В момент запрессовки пальцев деревянные детали лопались. Когда с этой проблемой разобрались, возникла новая — в двигателе пропала компрессия. Чтобы её решить, пришлось залить масло прямо в цилиндры. Но и это не помогло. После разборки оказалось, что залегли кольца. Пришлось расширять посадочное место.

В итоге двигатель всё-таки собрали, но завести машину с помощью стартера не удалось. Результат дал старый проверенный способ — буксир. Таскали машину достаточно долго. В конце концов она завелась, но работала недолго. Разборка двигателя показала, что ясеневые поршни прогорели полностью, проработав от силы 15-20 секунд.

Этот эксперимент доказывает невозможность использования подобных деталей в двигателях, и разговоры об их применении — всего лишь слухи.

Источник