Motor Stirling

1 1 2 . 7 7 8 M o t o r S t i r l i n g NOTA Una vez terminadas, las maquetas de construcción de OPITEC no deberían ser consideradas como juguetes e...
9 downloads 0 Views 391KB Size
1 1 2 . 7 7 8 M o t o r

S t i r l i n g NOTA

Una vez terminadas, las maquetas de construcción de OPITEC no deberían ser consideradas como juguetes en el sentido comercial del termino. De hecho son medios didácticos adecuados para un trabajo pedagógico.

Índice 1. Datos técnicos 2. Materiales 3. Procesos 4. Información general 5. Funcionamiento del motor Stirling 6. Herramientas necesarias para la construcción del motor Stirling 7. Material suministrado 8. Preparación de las piezas 9. Montaje 10. Puesta en marcha M112778#1

1

1. Datos técnicos: Tipo: Construcción:

Modelo de construcción metálica en el taller, a partir de 14 años

2. Elementos utilizados: 2.1. Material:

acero

Tratamiento:

serrar, limar, perforar, achaflanar, roscar

Unión: Superficie:

aceitar

2.2. Material:

Aluminio (metal no ferroso y ligero) Ligero, no magnético, blando

Tratamiento:

serrar, limar, perforar, achaflanar, roscar

Unión: Superficie:

atornillar, pegar aceitar

2.3. Material:

latón (aleación de cobre y cinc) Duro

Tratamiento:

serrar, limar

Unión Superficie:

pegar, apretar; aceitar

2.4. Material:

Contrachapado de varias capas Fibras opuestas

Tratamiento:

perforar, achaflanar y lijar Marcar según medidas o plantilla

Unión: Superfiné:

2

atornillar, pegar

atornillar; enceror, purtar o bornizar

M112778#1

Procesos: Limar:

Se deben elegir las limas en función del tipo de trabajo Para los cortes se eligen limas pequeñas

NOTA: Serrar:

Sierra para metales para cortes rectos

NOTA: Perforar :

M112778#1

Apretar la hoja de la sierra con los dientes hacia delante. Apretar sobre la hoja sólo cuando esté en movimiento.

Usar un taladro vertical

NOTA:

Lijar:

Se aprieta sobre la lima cuando está en movimiento.

aplicar las prescripciones de seguridad (no cabellos largos, ni joyas, si gafas de protección, si mordazas de sujeción). Colocar las piezas en las mordazas de la máquina Regular bien la velocidad de la máquina

Usar un taco para lijar para las aristas y superficies. Papel de lija solo para las formas especiales

3

4. Información general Desde 1872, el motor de aire caliente es la segunda invención de motores accionados por el calor después de la máquina de vapor. Desde la aparición de los motores Otto y Diesel quedaron apartados del mercado. Mientras la máquina de vapor ha tomado el camino de los museos el motor de aire caliente (motor Stirling) continua atrayendo la atención de los ingenieros para investigar las ventajas comerciales que puede presentar frente a los motores de combustión y pistones.. Ventajas: - Carburantes múltiples Wärmeerzeuger sind feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe, ebenso Wärmespeicher und Sonnenenergie. - Rendimiento más elevado Se sitúa en el 40%. - Es un sistema cerrado Son adecuados la mayor parte de los gases (p.ejemplo: aire, helio, argón, hidrógeno,...). Una vez está en movimiento, el aparato funciona como una máquina de producción de frío (sin CFC). Los residuos de la combustión no entran en contacto con los elementos móviles. - Combustión externa y regular De hecho, de su combustión el motor Stirling tiene muy poca emisiones contaminantes. Por otra parte, el sistema tiene un nivel sonoro muy bajo - Muy bajo en vibraciones Por la forma de combustión, no hay picos de presión y a gran velocidad registra unas vibraciones mínimas y el motor se mantiene muy silencioso. - Bajo mantenimiento El motor Stirling se puede construir con muy pocas piezas. Dado que produce pocas vibraciones, los elementos internos funcionan casi sin aceite y por ello su mantenimiento es muy bajo. - Diferentes posibilidades de aplicación Los motores Stirling se utilizan por ejemplo para producir frío Motores para los países en vías de desarrollo

modelos de prueba

Propulsión de generadores

modelos de prueba

Propulsión de barcos

prototipos

Coches

prototipos

Vuelos interplanetarios

prototipos

Inconvenientes del motor Stirling: - peso demasiado alto - altas presiones - grandes radiadores (cambio calórico) - problemas de estanqueidad - poco conocido por el público - ventajas económicas poco definidas hasta la fecha

A pesar de sus inconvenientes, el motor Stirling podría en los próximos años conquistar un lugar más importante en el mercado. Las máquinas susceptibles de funcionar con dicho motor tendrán más y más importancia. A nivel de la técnica del frío, este motor ya tiene asegurado un lugar nada despreciable en el mercado

4

M112778#1

5. Funcionamiento del motor Stirling El montaje y el modo de funcionamiento se presentan en el esquema 1. El modelo a construir se compone de dos cilindros unidos por un tubo. El pistón mecánico esta abierto por uno de sus extremos. Entre el pistón de impulsión y el cilindro de combustión hay un pequeño espacio donde puede circular el aire. Los dos pistones trabajan opuestos a 90û sujetos por un cigüeñal. La llegada del aire caliente tiene lugar en el extremo del cilindro de impulsión (cilindro de combustión). El radiador garantiza una rápida caída de la temperatura y por tanto de una mayor eficacia. Para explicar mejor el funcionamiento, se parte de una situación de paro.

A

B

Cilindro de ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; combustión ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;

Esquema 1

C

;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;

;;;;;;;;;;;;;;; Radiador ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; Pistón mecánico ;;;;;;;;;;;;;;; Pistón de impulsión

D

Fuente de calor

;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;

A: El aire en el interior del cilindro mecánico está frío. Por una ligera compresión, el pistón es aspirado en el cilindro. El volumen de aire está en su máximo. El pistón de impulsión se desplaza hacia el extremo caliente del tubo y expulsa el aire caliente hacia la zona más fría haciendo un trabajo mecánico. B: El pistón de impulsión está entonces en su máximo, ha impulsado el aire caliente hacia el pistón mecánico. Las dos ruedas motrices se ocupan de que el pistón mecánico se desplace dentro de su cilindro. C: En la fase C, el pistón mecánico impulsa el aire frío en el cilindro de combustión, el pistón de impulsión se desplaza hacia la zona fría del cilindro de impulsión. El aire accede a la zona caliente del tubo, se dilata y comprime el pistón mecánico, implicando un trabajo mecánico. D: EL pistón de impulsión está en su punto muerto mientras el pistón mecánico desplazándose bajo el efecto de la dilatación -> A.

M112778#1

5

6. Herramientas necesarias para la construcción del motor Stirling - Tornillo de banco (y mordazas de protección) - Taladro vertical

309.757

- Tornillo paralelo de máquina (con mordazas)

365.107 (365.048, 365.059)

- Sierra para metales (Puk)

350.378

- Martillo (200 g)

343.055

- Calibre de precisión

366.043

- Escuadra con tope

366.496

- Punta para marcar

366.146

- Punzón

342.061

- Broca de centrado (∆ 1,6 mm)

333.589

- Vaciador (∆ 2mm, ∆ 4mm et ∆ 5 mm)

333.590, 302.168, 333.604

- Lima semi redonda (talla 2) y event. Lima redonda

367.399, 367.403

- Llave para machos de roscar

347.066

- Machos de roscar M4/M3

347.022, 347.011

- Vaciador cónico (∆ 15)

333.578

- Compás de cuarto de círculo

366.191

- Brocas HSS (o 1,8/ 2,0/ 2,1/ 2,5/ 3,0/3,3 /4,1 /4,8 /7,0 /8,0 /11,0 /13,0) 330.019, 330.363, 330.042, 330.189, 302.064, 330.146, 330.185, 330.167, para los nº de artículo vea nuestro catálogo. Material auxiliar: - cola de 2 componentes

300.317

- aceite fino (máquina de coser)

439.425

- papel de lija (granos 200, 400)

662.246, 662.279

- aceite para perforar

6

M112778#1

7. Material suministrado Pos.

Can

Denominación

Medidas en mm

Aplicación

1

1

Bloque de aluminio

20x30x40

Soporte del motor

2

1

Bloque de aluminio perforado

30x30x38

3

1

Bloque de aluminio

20x30x40

4

2

Ruedas motrices de acero

5

1

Tubo de ensayo

(Ø20x1,2)x55

Cilindro de impulsión

6

1

Impulso Lana de acero muy fina

15x85x180

Pistón de impulsión (Regenerador)

7

1

Cilindro de fundición perforado

(22x5)x40

Cilindro mecánico

8

1

Cilindro de aluminio perforado

(12x2,5)x16

Pistón mecánico

9

1

Tubo de latón

(8x2,5)x43,5

Tubería de unión

10

1

Varilla de acero

Ø5x55

Eje

11

1

Barra plana

(10x2)x120

Biela motriz 1/2

12

1

Anillo tórico de estanqueidad

Ø20x2

Junta entre radiador, brida y cilindro de impulsión

13

1

Barrita de conexión con 2 tornillos

5x4x10

Conexión entre biela motriz y biela de impulsión

14

2

Alambre de acero

Ø1x200

Biela pistón de impulsión y unión entre bielas (gancho)

15

2

Casquillos de latón

(4x0,5)x6

Ø55x5

Radiador Lagerbock Ruedas motrices

Casquillo para ruedas motrices

16

1

Tubo de silicona

Ø3x1x20 Dirección de la biela motriz para 2 vol. (3mm y 7mm de long)

17

2

Casquillos de latón

(7x1)x7,5

Cojinetes en soporte

18

2

Casquillos de latón

(6x1)x3,5

Cojinete en rueda motriz

19

1

Varilla de adaptación

20

11

Goma espuma aproxi

21

6

Tornillo de cabeza cónica

M4x16

Fijación del soporte motor pieza de apriete y armazón

22

6

Tornillo de cabeza cilíndrica

M3x10

Fijación de casquillos y bridas

23

2

Tornillos sin cabeza

M3x6

Unión entre ruedas motrices

2x12 ca. 96x100

Recepción de la biela motriz en el pistón mecánico Protección en la base

y eje 24

1

Base de montaje

25

1

Casquillo de latón

3 x1x18

Cojinete en radiador

26

2

Arandelas de separación

Ø 18/6,4

Soporte del armazón

27

1

Brida

(30x30) con perforación Ø20

Estanqueidad del radiador y cilindro de combustión

M112778#1

140x140x10

Base montaje

7

8. Preparación de las piezas Vista alzado

22 25

6

22

13 16

18

5 2

14 23 1

27

11

3

4

21

9

23

18

7

8 22 24

Vistas laterales

8

M112778#1

8. Preparación de las piezas Vista alzado

M112778#1

9

. 8. Preparación de las piezas Vista tridimensional

Datos técnicos: Carrera del cilindro mecánico:

ø 12 x 14 mm

Carrera del cilindro de impulsión:

ø 18 x 18 mm

Velocidad de giro:

aprox. 1.000 r.p.m.

En la fabricación de las diferentes piezas se debe prestar la máxima atención en el marcado preciso. Con un calibre se procederá como se indica en el croquis siguiente.

Marcado

a

Pieza

10

a

- Regular la separación en el calibre - Fijarla con el tornillo - Colocar el calibre sobre la pieza y al mismo tiempo, Poner paralelamente al tope (dorso del calibre) - Marcar

M112778#1

8. Preparación de las piezas 8.1 Preparación de la biela motriz 1 (Pos. 11) para el pistón mecánico, según la figura siguiente:

68

Pos. 11

62 R2 Ø

R4

Ø

2

2

r cia Va

Va cia r

4

- Recortar la barra plana de acero (11) 10 x 2 x 110 - Limar los extremos a 90û - Marcar - Iniciar con el punzón - Pulir las aristas - Hacer las perforaciones (∆3,8 y ∆1,8, a continuación vaciar con ∆ 4 mm y ∆ 2 mm) NOTA: Colocar la pieza en un tornillo de máquina. - Limar los redondeados y lijar la pieza. 8.2 Preparación de la biela motriz 2 (pos.11) para el pistón de impulsión, según la figura siguiente:

Pos. 11

43,5 38

R1

,5

Ø4

1

ge rie be n

2

Ø

R4

Proceder como en el punto 8.1. 30

Pos. 3

20

10

32

40

20

;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;; ;;;;;;;;

Ø2,5 R 3,5

8.3 Preparación del armazón (Pos.3) según la figura siguiente: M4 - Pulir las aristas - Macar - Hacer perforación de ø 7 mm (con broca de centrado ø 1,5 mm, preparar bien la perforación) NOTA: Colocar la pieza en ángulo recto en el tornillo de máquina. - Hacer la rosca interior M4, después de una perforación preliminar con una broca de 3,3 mm NOTA: Fijar la pieza y atornillar a mano el vaciador con la llave de roscar. - La perforación para engrase se realizará posteriormente. M112778#1

11

8. Preparación de las piezas 8.4 Preparación del soporte del motor, según la figura siguiente: 30 20

Pos. 1

Ø7

Vista alzado (parte superior) Ø 4,1

Ø8

Vista frontal (realizada en una pieza)

32

40

10

Serrar aquí

10

M4

20

Vista inferior (parte inferior)

- Quitar aristas - Marcar - Preparar las perforaciones con el punzón - Hacer las perforaciones para roscado interno M4, 4 x ø 3,3 (encima y el fondo) - Hacer la perforación de ø 8 mm para la recepción del canal de unión, preparar la perforación con la broca de centrado de ø 1,5 mm. Fijar la pieza en ángulo recto - Serrar la pieza superior (más pequeña) de manera regular por los cuatro lados. - Preparar los 4 roscados interiores M4. NOTA: Fijar la pieza y girar la llave para machos de roscar a mano

NOTA:

- Las dos perforaciones superiores de la pieza de sujeción se realizan con ø de 4,1 mm. A continuación pasar el avellanador de ø15. (Comprobar con el tornillo de cabeza cónica M4). - Quitar rebabas y pulir la superficie - Si se desea se pueden achaflanar las aristas 8.5 Pistón mecánico (Pos. 8)

16

;;;;;; ;;;;;; ;;;;;; ;;;;;; ;;;;;;

Ø2 Pos. 8

4 - Marcar la perforación de ø 2 mm. NOTA: fijar en las mordazas de madera o de plástico para no estropear la superficie. - Marcar con el punzón - Preparar las perforaciones con la broca de ø 1,8 mm NOTA: Asegurar un centrado perfecto. Fijar en el tornillo paralelo. - Repasar con el vaciador de ø 2 mm - Desbarbar minuciosamente.

12

M112778#1

8. Preparación de las piezas 8.6 Preparación de la rueda motriz del pistón mecánico, según la figura siguiente:

Pos. 4

5

8

11

M3

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; 6,5

Arco = 13,77

Ø

11 Ø

55

6

Ø3

Ø1

5

Advertencia

Ø5

Se puede renunciar a hacer las perforaciones de 11 mm. Su funcionamiento prácticamente no cambia. Ventaja: el tiempo de construcción se reduce.

- Marcar los dos roscados internos M3 - Preparar la perforación con broca de centrado de ø 1,6 mm - Perforar con ø 2,5 mm - Hacer la rosca interna M3 - Introducir el eje 5 en la perforación de ø 5 mm. - Marcar el centro del eje - Marcar el círculo parcial R 18 - Determinar los centros de las 8 perforaciones (11) con la mitad de la longitud del arco l -13,77 mm (corregir las veces que haga falta) - Marcar con el punzón - Preparar la perforación con ø 8 mm (fijar la pieza, no rayar las superficies) - Perforación definitiva con ø 11 mm - Desbarbar con avellanador

M112778#1

13

8. Preparación de las piezas 8.7 Realización de la rueda motriz (Pos. 4) para el pistón de impulsión, según la figura siguiente:

5

11 8

M3

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

Pos. 4

8,5

Ø

55

6

Ø3

Ø1

5

Ø5

Etapas de trabajo como en el punto anterior 8.9 8.8 Realización de la base (Pos. 24) según la figura siguiente: - Trazar las líneas

30

- Hacer 2 perforaciones de ø 4,1 mm 30

- Hacer 2 perforaciones de ø 8 mm - Avellanar por el dorso las perforaciones (com-

4,

1

Ø

8

probar con los tornillos de cabeza cónica M4). 140

el avellanador (comprobar con el tornillo de ca-

Ø

- Pasar las arandelas de separación ø18/6,4 con

62

82

beza cilíndrica M4)

11 31

Pos. 24 14

102 140

M112778#1

8. Preparación de las piezas 8.9 Cilindro mecánico (Pos. 7, perforaciones de ø 3 mm y de ø 8 mm)

3,5

Ø3

Ø8

;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; 30 ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;

Pos. 7

- Preparar las perforaciones de ø 3 mm y de ø 8 mm. - Marcar con el punzón - Hacer las dos perforaciones ( ø 3 y ø8 mm) NOTA:

asegurar un buen centrado utilizar la broca de centrado de ø 1,6 mm y tener en cuenta la profun di-

dad. - Desbarbar con cuidado.

3,5

3,5

Pos. 27

perforar primero a ø 2,5 mm y después a Ø 3,1 mm

8.10 Preparación de la brida (Pos. 27) según la figura siguiente: - Desbarbar la brida prefabricada - Marcar las perforaciones y punzonarlas - Perforar atravesando con ø 2,5 mm (después de que se haya adaptado la brida al radiador, se harán las 4 perforaciones de ø 3,1 mm)

Rosca M3

Pos. 2 8.11 Preparación del radiador (pos. 2) según la figura siguiente: - Colocar la junta de estanqueidad (12) en la brida y hacer pasar el tubo de ensayo (5) a través de la brida. - Poner la brida (con el tubo de ensayo y la junta de estanqueidad) en la cara frontal con la perforación grande del radiador y con cuidado, pasar el tubo por el radiador hasta el tope. - Apretar la brida y el radiador en el tornillo de máquina y asegurarse de que el tubo de ensayo esté vertical respecto al radiador y que la brida y el radiador queden fijados en la brida. - Trasladar las 4 perforaciones de ø 2,5 mm de la brida al radiador (pre perforar) - Con un punzón o marcador marcar por un lado la posición de la brida respecto del radiador. - Quitar la brida con el tubo de ensayo y perforar atravesando con ø 2,5 mm hasta la muesca del radiador. - Hacer las 4 roscas M3 en el radiador - Retirar el radiador del tornillo de máquina y encajar el casquillo de latón (25) de 3 x 1 x 18 mm, en la perforación de 3 mm. (Si el casquillo tiene demasiado juego, se aconseja encolarlo). - Ahora hacer las 4 perforaciones de ø 3,1 mm en la brida - Desbarbar las piezas

M112778#1

15

8. Preparación de las piezas 8.12 Realización de la biela con recepción para el impulsor y realización del gancho de unión (Pos. 14), según las figuras siguientes: - Con unos alicates de boca plana estrechos se dobla el alambre (14) siguiendo la figura siguiente, hacia la biela, para la recepción del impulsor.

NOTA

es absolutamente necesario que la pieza sea recta

30

50

10

3,5

7

Pos. 14

28

28

9,5

30

2

7

1

3

3,5

5

6

50

4

- Del trozo restante (14) hacer el gancho de unión, siguiendo la figura siguiente.

15 15

6

1

6

6,5

2

1,5

1,5

6,5

3 4

16

M112778#1

8. Preparación de las piezas 8.13 Realización del impulsor (Pos. 6) según las figuras siguientes: - Cortar de la lana de acero (6), un rozo de 60 x 90 mm (respetar las direcciones de las fibras)

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

- Respetar la direccion de la fibra

130

90

60

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

- Estirar el trozo hasta unos 130 mm. - Se enrolla 2/3 de la tira de lana (no cortarla) formando un espeso cilindro (nodo del impulsor. A continuación se encaja la parte de 7 x 28 mm de la biela de impulsión en el centro del cilindro de lana. Ahora el resto de lana de acero se enrolla alrededor del nodo sin apretar. Finalmente, el cilindro así formado se coloca encima de la mesa y con una pequeña plancha se hace girar hacia delante y hacia atrás hasta obtener el diámetro deseado de ø 17,6 mm (es posible que sea necesario cortar un poco de lana de acero).

43

;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; Ø 17,6 ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; Recortar para obtener la medida final de 43 mm como se indica en la figura. - Control del impulsor: . Cuando el impulsor se desplaza ajustado por el tubo de ensayo y la resistencia no es muy grande, el impulsor está correcto.

;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;; ;;;;;;;;;;;;;;;;

42

Si no es el caso, hace falta quitar material.

M112778#1

17

9. Montaje del modelo - El cilindro mecánico (7), el radiador (2) y el canal de unión (9) se pegan conjuntamente con cola de dos componentes. Las piezas encoladas deben quedar selladas al aire sin que se tape el canal de paso. El espacio entre el radiador y el cilindro mecánico debe ser de 36 mm. Antes del encolado definitivo, comprobar las medidas y si es necesario corregirlas. Los ejes del radiador y del cilindro mecánico deben estar en paralelo y nivelados. - Ahora se encolan los dos casquillos (17) de ø 7x1x7,5) en el armazón (3) para las dos ruedas motrices con cola de dos componentes y a continuación se hacen las dos perforaciones para lubricar (ø 2,5 mm). Se desbarba el manguito en el casquillo (17) con el vaciador mecánico (ø 5 mm). - Recortar el eje a 52 mm, desbarbar y a continuación adaptarlo al armazón. Si es necesario limar un poco y lubrificarlo bien para que gire fácilmente. . Limar la varilla de adaptación (19) por un extremo a 11,7 mm (o quizá un poco más corto) de forma que después de su montaje no sobresalga del cilindro mecánico (ø 12 mm), lo cual podría rayar el cilindro. Montar la biela motriz (11) y el pistón mecánico (8) con la varilla de adaptación (19). - Se procede ahora al montaje sobre la base (24). Achaflanar las arandelas (26) con un punzón o una broca de ø 8 mm para que los tronillos de cabeza cónica (21) no sobresalgan. El armazón (3) con las ruedas motrices (4) y el soporte del motor (1) se montan con los tornillos cónicos (21) y las arandelas (26). A continuación las dos bielas (11) se atornillan a las ruedas motrices con los tornillos cónicos (22) y los casquillos (15/18). - De la goma espuma (20) se cortan 4 trozos cuadrados con un lado de unos 30 mm y se pegan debajo de la base (24). - El cilindro de impulsión (6) se introduce en el radiador (2) hasta el tope (si es necesario, se limará ligeramente la perforación del casquillo (25) (ø1 mm). Colocar la anilla de estanqueidad (12) en la brida y pasar el tubo de ensayo (5) a través de la brida. Encajar el tubo de ensayo en el radiador hasta el tope y se fija la brida con cuatro tornillos de cabeza cilíndrica (22). El tubo de ensayo y el radiador en posición vertical uno respecto del otro. El movimiento de impulsión hacia delante y hacia atrás debe realizarse fácilmente. - Enganchar la biela motriz (11) con el gancho (14) y a continuación unir las dos bielas con la barrita de conexión. Fijar los dos extremos del tubo de silicona (16/3 y 7mm) al gancho; sirven para controlar el movimiento de la biela motriz. - Al regular la separación de las ruedas motrices (4) sobre el eje (10) es preciso asegurarse que el pistón mecánico y el pistón de impulsión no se estorben en sus movimientos. Las dos bielas motrices deben estar en paralelo (se puede corregir la posición empujando el armazón o el radiador con el pistón mecánico). El pistón de impulsión no debe llegar hasta el punto muerto ni hacia delante ni hacia atrás. - Se termina estableciendo un ángulo de 90û entre las dos bielas (11) que están en las ruedas motrices (4), como se indica en el croquis siguiente: Aflojar primero los tornillos sin cabeza (23); reapretarlos después del reglaje.

pistón de impulsión

18

pistón mecánico

M112778#1

10. Puesta en marcha - Todas las partes móviles del sistema deben lubricarse (pistón mecánico, biela, biela motriz, uniones y perforaciones de lubricado) con un poco de aceite puro, sin ácidos ni resina. (aceite de pulverización o de máquina de coser) - Como fuente de calor se usará un pequeño quemador de alcohol (los calentadores de fondues o lamparillas perfumadas son insuficientes).Si no se dispone de un quemador se lo puede construir uno mismo siguiendo la figura siguiente.

11

Abertura o perforación (ø10 mm) para la mecha

Ø1

2,5

p. ex. bote de cosmética

Se rellena el bote hasta la mitad con alcohol de quemar Colocar la llama por debajo de la parte delantera del tubo de ensayo (10-15 mm)

NOTA:

El quemador que se fabrica uno mismo no responde a las normas de seguridad. Por ello cada uno es pues personalmente responsable de su utilización. La prudencia debe impo nerse con las materias líquidas inflamables.

- En la primera prueba, es posible que el motor arranque con dificultad. Normalmente es debido a problemas de rozamiento del pistón mecánico, eje y casquillos. Si el rozamiento es reducido la marcha del motor llega normalmente bien a las 1.000 r.p.m. Posibles errores en caso de no funcionamiento del motor: - El ángulo de 90û de las bielas (11) entre las ruedas motrices (4) no está correctamente reglado. (eventualmente elegir un ángulo más pequeño). - La estanqueidad entre

- el cilindro de combustión, el radiador y la brida - la barra de propulsión y el radiador - el canal de unión con el radiador y el cilindro mecánico

no es correcta. - Se ha utilizado un mal aceite - Hay un rozamiento exagerado de las piezas móviles - El pistón de impulsión toca el cilindro de combustión en el punto muerto de delante. - El pistón de impulsión toca el radiador en el punto muerto de atrás - El pistón de impulsión se engancha demasiado al cilindro de combustión - Calor insuficiente (Usar sólo alcohol) - El impulsor no está correctamente enrollado con la lana de acero. - El impulsor (lana de acero) no se mueve al mismo tiempo que la biela de propulsión – mala dirección

M112778#1

19

Lista de las piezas de recambio del Motor Stirling – Nº 112.778) Pos.

Cant. Denominación

Medidas en mm

N° de artículo

Pieza

Aplicación

20x30x40

809.419

Soporte del motor

1

1

Bloque de aluminio

2

1

Bloque de aluminio perforado

30x30x38

802.004

Radiador

3

1

Bloque de aluminio

20x30x40

809.419

Armazón

4

2

Ruedas motrices de acero

ø55 x 5

819.243

Ruedas motrices

5

1

Tubo de ensayo

(ø20x1,2)x55

425.491

Cilindro de impulsión

6

1

Impulsor, lana fina 15x85x180

509.136

Pistón de impulsión (Regenerador)

7

1

Cilindro de fundición (22x5)x40

802.510

Cilindro mecánico

8

1

Cilindro de aluminio perforado

(12x2,5)x16

802.521

Pistón mecánico

9

1

Tubo de latón

(8x2,5)x43,5

814.520

Tubo de unión

10

1

Varilla de acero

ø5x55

833.023

Eje

11

1

Barra plana

(10x2)x120

823.716

Biela motriz 1/2

12

1

Anilla tórica de ø20x2

544.111

Junta entre radiador,

de acero perforado

estanqueidad

brida y cilindro de impulsión 13

1

Barrita de conexión con 2 tornillos

5x4x10

203.855

Unión entre biela motriz y

Alambre de acero

ø1x200

822.053

Biela pistón impulsión y unión

biela de impulsión 14

2

entre biela motriz y otra biela (gancho) 15

2

Casquillos de latón

(4x0,5)x6

818.269

Casquillo de rueda motriz

16

1

Tubo de silicona

ø3x1x20 para 2 piezas (3mm y 7mm de long))

842.310

Dirección de la biela motriz

17

2

Casquillos de latón

(7x1)x7,5

818.236

Cojinetes en soporte

18

2

Casquillos de latón

(6x1)x3,5

818.247

Casquillos en rueda motriz

19

1

Varilla de adaptación

2x12

269.266

Recepción de la biela motriz en el pistón mecánico

20

1

Goma espuma

21

6

Tornillo de cabeza cónica

aprox.96x100

22

6

Tornillo de cabeza cilíndrica

M3x10

265.050

Fijación de casquillos y brida

23

2

Tornillos sin cabeza

M3x6

269.277

Unión entre ruedas motrices y ejes

24

1

Base

140x140x10

715.186

Base de montaje

25

1

Casquillo de latón

3x1x18

801.972

Cojinete en el radiador

26

2

Arandelas de separación ø18/6,4

268.170

Soporte del armazón

27

1

Brida

802.462

Estanqueidad del radiador y

M4x16

269.255

Para debajo de la base

266.181

Fijación del soporte, pieza de fijación y armadura

(30x30) con perfor. ø 20

cilindro de combustión

20

M112778#1

Suggest Documents