Khó sản xuất nhất và quan trọng nhất đối với hoạt động của tuabin là giai đoạn máy nén. Thông thường, nó đòi hỏi một công cụ gia công CNC chính xác hoặc ổ đĩa thủ công để lắp ráp nó. May mắn thay, máy nén chạy ở nhiệt độ thấp và có thể được in trên máy in 3D.
Một điều khác thường rất khó để tái sản xuất nhà điều kiện, đây là cái gọi là "lưỡi vòi" hay đơn giản là NGV. Thông qua thử nghiệm và lỗi, tác giả đã tìm ra cách để làm điều này mà không cần sử dụng máy hàn hoặc các công cụ kỳ lạ khác.
Những gì cần thiết:
1) Máy in 3D có khả năng làm việc với luồng PLA. Nếu bạn có một cái đắt tiền, chẳng hạn như Ultimaker, thì điều này thật tuyệt, nhưng rẻ hơn, chẳng hạn như Prusa Anet, cũng sẽ làm được điều đó;
2) Bạn phải có đủ PLA để in tất cả các phần. ABS không phù hợp cho dự án này, vì nó quá mềm. Bạn có thể có thể sử dụng PETG, nhưng điều này chưa được thử nghiệm, do đó, hãy tự chịu rủi ro;
3) Một lon có kích thước phù hợp (đường kính 100 mm, chiều dài 145 mm). Tốt nhất, bình nên có nắp tháo rời. Bạn có thể lấy một lon bình thường (giả sử, từ những miếng dứa), nhưng sau đó bạn sẽ cần phải làm một nắp kim loại cho nó;
4) Tấm sắt mạ kẽm. Độ dày 0,5 mm là tối ưu. Bạn có thể chọn độ dày khác nhau, nhưng bạn có thể gặp khó khăn khi uốn hoặc mài, vì vậy hãy chuẩn bị. Trong mọi trường hợp, bạn sẽ cần ít nhất một dải sắt mạ kẽm ngắn với độ dày 0,5 mm để làm miếng đệm cho vỏ tuabin. Phù hợp với 2 chiếc. Kích thước 200 x 30 mm;
5) Tấm thép không gỉ để sản xuất bánh tuabin, bánh xe NGV và vỏ tuabin. Một lần nữa, độ dày 0,5 mm là tối ưu.
6) Một thanh thép rắn để sản xuất một trục tuabin. Chú ý: thép nhẹ không hoạt động ở đây. Bạn sẽ cần ít nhất một số thép carbon. Hợp kim cứng sẽ còn tốt hơn. Đường kính của trục là 6 mm. Bạn có thể chọn một đường kính khác nhau, nhưng sau đó bạn sẽ cần tìm các vật liệu phù hợp để sản xuất trung tâm;
7) 2 chiếc. Vòng bi 6x22 626zz;
8) 1/2 "vòi dài 150 mm và hai đầu nối;
9) một máy khoan;
10) Làm sắc nét
11) drasher (hoặc một cái gì đó tương tự)
12) Cưa sắt cho kim loại, kìm, tuốc nơ vít, chết M6, kéo, phó, v.v.
13) một đoạn ống làm bằng đồng hoặc thép không gỉ để phun nhiên liệu;
14) Một bộ bu lông, đai ốc, kẹp, ống nhựa vinyl và những thứ khác;
15) đầu đốt propan hoặc butan
Nếu bạn muốn khởi động động cơ, bạn cũng sẽ cần:
16) Bể propan. Có động cơ xăng hoặc dầu hỏa, nhưng làm cho chúng chạy bằng những nhiên liệu này là một chút khó khăn. Tốt hơn là bắt đầu với propane, và sau đó quyết định xem bạn muốn chuyển sang nhiên liệu lỏng hay bạn đã hài lòng với nhiên liệu khí;
17) Một đồng hồ đo áp suất có khả năng đo áp suất vài mm nước.
18) Máy đo tốc độ kỹ thuật số để đo tốc độ tuabin
19) Người khởi xướng. Để khởi động động cơ phản lực, bạn có thể sử dụng:
Quạt (100 W trở lên). Ly tâm tốt hơn)
một động cơ điện (có công suất từ 100 W trở lên, 15.000 vòng / phút; bạn có thể sử dụng máy khoan của mình tại đây).
Làm trung tâm
Các trung tâm sẽ được làm bằng:
Ống nhánh 1/2 "dài 150 mm;
hai phụ kiện 1/2 "cho ống;
và hai vòng bi 626zz;
Với một cái cưa sắt, cắt cây Giáng sinh từ các phụ kiện, và sử dụng một mũi khoan để phóng to các lỗ còn lại. Chèn vòng bi vào đai ốc và vặn đai ốc vào vòi. Các trung tâm đã sẵn sàng.
Làm trục
Lý thuyết (và kinh nghiệm ở một mức độ nào đó) nói rằng nó không có sự khác biệt cho dù bạn chế tạo trục từ thép nhẹ, thép cứng hoặc thép không gỉ. Vì vậy, chọn một trong đó là dễ tiếp cận hơn với bạn.
Nếu bạn mong muốn có được lực kéo tốt từ tuabin, tốt nhất nên sử dụng một thanh thép có đường kính 10 mm (hoặc hơn). Tuy nhiên, tại thời điểm viết bài, có một trục chỉ 6 mm.
Cắt chỉ M6, ở một bên, với chiều dài 35 mm. Tiếp theo, bạn cần cắt chỉ từ đầu kia của thanh để khi thanh được đưa vào trung tâm (vòng bi tiếp giáp với đầu vòi, chúng được siết chặt bằng các đai ốc bạn làm từ phụ kiện ống) và khi các đai ốc khóa được vặn vào đầu của hai bên, giữa đai ốc và vòng bi để lại một khoảng trống nhỏ. Đây là một thủ tục rất phức tạp. Nếu luồng quá ngắn và phát dọc quá lớn, bạn có thể cắt luồng thêm một chút. Nhưng nếu luồng có vẻ quá dài (và không có khoảng cách dọc nào cả), sẽ không thể sửa nó.
Như một tùy chọn, các trục từ máy in laser, chúng có đường kính chính xác là 6 mm. Nhược điểm của họ là giới hạn của họ là 20-25000 vòng / phút. Nếu bạn muốn vòng quay cao hơn - sử dụng thanh dày hơn.
In 3D của bánh xe tuabin và ma trận NGV
Để sản xuất một bánh xe tuabin, hay đúng hơn là lưỡi của nó, khuôn dập được sử dụng.
Hình dạng của lưỡi dao sẽ trở nên mượt mà hơn nếu bạn nhấn lưỡi dao không đến hình dạng cuối cùng trong một bước (vượt qua), nhưng đến một số hình dạng trung gian (đường chuyền thứ 1) và sau đó đến hình dạng cuối cùng (đường chuyền thứ 2). Do đó, có một STL cho cả hai loại khuôn. Đối với lần đầu tiên và cho lần thứ hai.
Dưới đây là các tệp STL cho các bánh xe NGV và các tệp STL cho các ma trận bánh xe tuabin:
Sản xuất cánh quạt
Thiết kế này sử dụng 2 loại bánh xe thép. Cụ thể là: bánh xe tuabin và bánh xe NGV. Thép không gỉ được sử dụng cho sản xuất của họ. Nếu chúng được làm bằng vật liệu nhẹ hoặc mạ kẽm, chúng sẽ chỉ đủ để cho thấy động cơ hoạt động như thế nào.
Bạn có thể cắt đĩa từ một tấm kim loại và sau đó khoan một lỗ ở trung tâm, nhưng rất có thể bạn sẽ không vào được trung tâm. Do đó, khoan một lỗ trên tấm kim loại, sau đó dán mẫu giấy sao cho lỗ trên kim loại và vị trí cho lỗ trên mẫu giấy khớp với nhau. Cắt kim loại theo mẫu.
Bạn có thể tìm và tải xuống các mẫu dưới đây:
mô hình bánh xe tuabin
Xem tập tin trực tuyến:
mẫu lưỡi tuabin
Xem tập tin trực tuyến:
Khoan lỗ phụ trợ. (Lưu ý rằng các lỗ trung tâm đã được khoan.Cũng lưu ý rằng bánh xe tuabin chỉ có một lỗ trung tâm.)
Nó cũng sẽ là tốt đẹp để lại một chút trợ cấp khi cắt kim loại, và sau đó mài cạnh của đĩa bằng máy khoan và mài.
Tại thời điểm này, có thể tốt hơn để tạo một số đĩa sao lưu. Hơn nữa nó sẽ rõ ràng tại sao.
Hình thành lưỡi
Đĩa băm rất khó để phù hợp với chết. Sử dụng kìm để xoay lưỡi dao một chút. Các đĩa có lưỡi xoắn trước dễ hình thành ma trận hơn nhiều. Nắm chặt đĩa giữa hai nửa của máy ép và ép nó vào một phó. Nếu ma trận được bôi trơn trước bằng dầu máy, mọi thứ sẽ dễ dàng hơn nhiều.
Phó là một báo chí khá yếu, vì vậy rất có thể bạn sẽ cần phải nhấn nút bằng búa để nén nó thêm. Sử dụng một vài chiếc đệm gỗ để không làm vỡ khuôn nhựa.
Hình thành hai giai đoạn (sử dụng ma trận 1 và ma trận 2 để hoàn thiện mẫu) cho kết quả chắc chắn tốt hơn.
Chúng tôi hỗ trợ
Tệp tài liệu với mẫu hỗ trợ có tại đây:
Xem tập tin trực tuyến:
Cắt phần từ một tấm thép không gỉ, khoan các lỗ cần thiết và uốn cong phần như trong các bức ảnh.
Chúng tôi tạo ra một bộ miếng đệm kim loại
Nếu bạn có một máy tiện, bạn có thể làm tất cả các miếng đệm trên nó. Một cách khác để làm điều này là cắt ra một số đĩa phẳng từ một tấm kim loại, đặt chúng lên nhau và buộc chặt chúng bằng bu lông để có được một phần đồ sộ.
Sử dụng ở đây một tấm thép nhẹ (hoặc mạ kẽm) dày 1 mm.
Tài liệu với các mẫu cho miếng đệm ở đây:
Bạn sẽ cần 2 đĩa nhỏ và 12 đĩa lớn. Số lượng được đưa ra cho một tấm kim loại dày 1 mm. Nếu bạn đang sử dụng mỏng hơn hoặc dày hơn, bạn sẽ cần điều chỉnh số lượng đĩa để có được độ dày tổng thể chính xác.
Cắt đĩa và khoan lỗ. Xoay các đĩa đường kính tương tự như mô tả ở trên.
Hỗ trợ máy giặt
Vì máy giặt hỗ trợ giữ toàn bộ lắp ráp NGV, bạn nên sử dụng vật liệu dày hơn ở đây. Bạn có thể sử dụng máy giặt hoặc tấm thép phù hợp (màu đen) với độ dày ít nhất là 2 mm.
Mẫu cho máy giặt:
Xem tập tin trực tuyến:
Lắp ráp nội thất của NGV
Bây giờ bạn có tất cả các chi tiết để lắp ráp NGV. Cài đặt chúng trên trung tâm như thể hiện trong các bức ảnh.
Tua bin cần một số áp suất để hoạt động bình thường. Và để ngăn chặn dòng khí nóng tự do, chúng ta cần cái gọi là "vỏ tuabin". Nếu không, khí sẽ mất áp suất ngay sau khi đi qua NGV. Để hoạt động đúng, vỏ phải tương ứng với tuabin + một khe nhỏ. Vì bánh tuabin và bánh xe NGV của chúng tôi có cùng đường kính, chúng tôi cần một cái gì đó để cung cấp khoảng trống cần thiết. Đây là một cái gì đó - miếng đệm của vỏ tuabin. Nó chỉ đơn giản là một dải kim loại được quấn quanh một bánh xe NGV. Độ dày của tấm này xác định số lượng giải phóng mặt bằng. Sử dụng 0,5 mm ở đây.
Chỉ cần cắt một dải rộng 10 mm và dài 214 mm từ một tấm thép dày 0,5 mm.
Bản thân vỏ tuabin sẽ là một miếng kim loại, dọc theo đường kính của bánh xe NGV. Hoặc tốt hơn là một vài mảnh. Ở đây bạn có nhiều tự do hơn để chọn độ dày. Vỏ không chỉ là một dải, vì nó có tai đính kèm.
Các tập tin tài liệu với mẫu cho vỏ tuabin ở đây:
Xem tập tin trực tuyến:
Trượt miếng đệm vỏ vào lưỡi NGV. An toàn với dây thép. Tìm cách sửa miếng đệm để nó không bị xê dịch khi bạn tháo dây. Bạn có thể sử dụng hàn.
Sau đó tháo dây và cuộn tua-bin lên tấm đệm. Sử dụng dây một lần nữa để quấn chặt.
Làm như thể hiện trong các bức ảnh. Kết nối duy nhất giữa NGV và hub là ba ốc vít M3.Điều này hạn chế dòng nhiệt từ NGV nóng đến trung tâm lạnh và ngăn chặn vòng bi quá nóng.
Kiểm tra xem tuabin có thể quay tự do không. Nếu không, căn chỉnh vỏ NGV bằng cách thay đổi vị trí của đai ốc điều chỉnh trên ba ốc vít M3. Thay đổi NGV cho đến khi tuabin có thể quay tự do.
Làm buồng đốt
Xem tập tin trực tuyến:
Dán mẫu này lên trên tấm kim loại. Khoan lỗ và cắt khuôn. Không có nhu cầu sử dụng thép không gỉ. Cuộn tròn hình nón. Để đảm bảo rằng nó không mở ra, uốn cong nó.
Mặt trước của máy ảnh là đây:
Xem tập tin trực tuyến:
Sử dụng mô hình này một lần nữa để làm cho một hình nón. Sử dụng một cái đục để tạo các khe nêm, và sau đó cuộn thành hình nón. Vặn chặt hình nón bằng một uốn cong. Cả hai bộ phận được giữ với nhau chỉ bằng ma sát của động cơ. Do đó, bạn không cần phải suy nghĩ về cách khắc phục chúng ở giai đoạn này.
Bánh công tác
Bánh công tác bao gồm hai phần:
đĩa lưỡi và vỏ
Đây là bánh công tác của Kurt Shrekling, đã được tôi sửa đổi rất nhiều để có thể chịu đựng được các chuyển vị dọc hơn. Hãy chú ý đến mê cung, điều này ngăn cản sự quay trở lại của không khí do áp suất ngược. In cả hai phần và dán lớp phủ lên đĩa lưỡi. Kết quả tốt có thể thu được bằng cách sử dụng acrylic epoxy.
Stator máy nén (khuếch tán)
Phần này rất phức tạp về hình dạng. Và khi các bộ phận khác có thể (ít nhất là về mặt lý thuyết) được chế tạo mà không sử dụng thiết bị chính xác, điều này là không thể. Thậm chí tệ hơn, phần này có ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu quả máy nén. Điều này có nghĩa là thực tế toàn bộ động cơ có hoạt động hay không phụ thuộc nhiều vào chất lượng và độ chính xác của bộ khuếch tán. Đó là lý do tại sao don lồng thậm chí cố gắng làm bằng tay. Làm điều đó trên một máy in.
Để thuận tiện cho việc in 3D, stator máy nén được chia thành nhiều phần. Dưới đây là các tệp STL:
In 3D và lắp ráp như thể hiện trong các bức ảnh. Xin lưu ý rằng đai ốc ống 1/2 "phải được gắn vào vỏ trung tâm của stato máy nén. Nó được sử dụng để giữ ống bọc tại chỗ. Đai ốc được cố định bằng 3 ốc vít M3.
Mẫu nơi để khoan lỗ trong đai ốc:
Xem tập tin trực tuyến:
Cũng chú ý đến lá chắn nhiệt lá nhôm. Nó được sử dụng để ngăn chặn sự làm mềm các bộ phận PLA do bức xạ nhiệt từ ống đốt. Bạn có thể sử dụng bất kỳ loại bia nào ở đây làm nguồn nhôm.
Bạn sẽ cần một hộp thiếc có chiều dài 145 mm và đường kính 100 mm. Tốt hơn nếu bạn có thể sử dụng một cái lọ có nắp. Nếu không, bạn sẽ cần cài đặt NGV với một hub ở dưới cùng của hộp, và bạn sẽ có thêm vấn đề với việc lắp ráp động cơ để bảo trì.
Cắt một đáy hộp thiếc. Ở đáy khác (hoặc tốt hơn trong nắp), cắt một lỗ tròn 52 mm. Sau đó cắt cạnh của nó thành các lĩnh vực, như thể hiện trong các bức ảnh.
Chèn cụm NGV vào lỗ. Bọc chặt các ngành bằng dây thép.
Làm vòng từ ống đồng (đường kính ngoài 6 mm, đường kính trong 3,7 mm). Hoặc tốt hơn, bạn có thể sử dụng ống thép không gỉ. Vòng nhiên liệu phải vừa khít với bên trong hộp của bạn. Hàn nó
Khoan vòi phun nhiên liệu. Đây chỉ là 16 mảnh lỗ 0,5 mm phân bố đều trên vòng. Hướng của các lỗ nên vuông góc với luồng không khí. Tức là bạn cần khoan lỗ ở mặt trong của vòng.
Xin lưu ý rằng sự hiện diện của cái gọi là điểm nóng của điểm nóng trong ống xả động cơ phụ thuộc hầu hết vào chất lượng của vòng nhiên liệu. Các lỗ bẩn hoặc không đồng đều, và cuối cùng, bạn nhận được một động cơ chỉ đơn giản là tự hủy hoại khi bạn cố gắng khởi động nó.Sự hiện diện của các điểm nóng phụ thuộc ít hơn nhiều vào chất lượng của lớp lót so với những người khác đang cố gắng nói. Nhưng vòng nhiên liệu là rất quan trọng.
Kiểm tra chất lượng của bình xịt nhiên liệu bằng cách đốt nó. Lưỡi của ngọn lửa nên bằng nhau.
Khi hoàn thành, lắp đặt vòi phun nhiên liệu vào thân hộp.
Tất cả bạn phải làm trong giai đoạn này là đặt tất cả các mảnh lại với nhau. Nếu mọi việc suôn sẻ, sẽ không có vấn đề gì.
Phủ lên nắp hộp bằng chất trám chịu nhiệt, bạn có thể sử dụng keo silicat với chất độn chịu nhiệt. Bạn có thể sử dụng bụi than chì, bột thép, vân vân.
Sau khi động cơ được lắp ráp, kiểm tra xem rôto của nó có quay tự do không. Nếu vậy, làm một thử nghiệm lửa sơ bộ. Sử dụng một số quạt mạnh mẽ để thổi qua cửa hút khí hoặc đơn giản là xoay trục bằng máy khoan. Bật nhẹ nhiên liệu và thắp sáng luồng ở phía sau động cơ. Điều chỉnh góc quay để ngọn lửa đi vào buồng đốt.
THANH TOÁN: tại thời điểm này bạn không cố gắng khởi động động cơ! Mục đích duy nhất của thử lửa là làm nóng nó và xem nó có hoạt động tốt hay không. Tại thời điểm này, bạn có thể sử dụng một chai butan, thường được sử dụng cho đầu đốt tay. Nếu mọi thứ đều ổn, bạn có thể sang bước tiếp theo. Tuy nhiên, tốt hơn là niêm phong động cơ bằng chất trám lò (hoặc keo silicat chứa một lượng nhỏ bột chịu nhiệt).
Bạn có thể khởi động động cơ bằng cách thổi khí vào nó, hoặc bằng cách xoay trục của nó với một loại khởi động nào đó.
Hãy chuẩn bị để ghi một số đĩa NGV (và có thể là tua-bin) khi cố gắng bắt đầu. (Đây là lý do tại sao bạn nên tạo một số bản sao lưu ở bước 4.) Một khi bạn cảm thấy thoải mái với động cơ, bạn có thể khởi động nó mà không gặp vấn đề gì bất cứ lúc nào.
Xin lưu ý rằng hiện tại động cơ có thể phục vụ chủ yếu cho mục đích giáo dục và giải trí. Nhưng đây là một động cơ turbojet đầy đủ chức năng có thể xoay đến bất kỳ tốc độ mong muốn nào (bao gồm cả động cơ tự hủy). Hãy cải thiện và sửa đổi thiết kế để thực hiện mục tiêu của bạn. Trước hết, bạn sẽ cần một trục dày hơn để đạt được vòng quay cao hơn và do đó lực kéo. Điều thứ hai cần thử là bọc bề mặt ngoài của động cơ bằng một ống kim loại - một đường nhiên liệu và sử dụng nó như một thiết bị bay hơi cho nhiên liệu lỏng. Một động cơ với một bức tường nóng bên ngoài là hữu ích ở đây. Một điều khác để suy nghĩ là hệ thống bôi trơn. Trong trường hợp đơn giản nhất, nó có thể ở dạng một chai nhỏ với một lượng nhỏ dầu và hai ống - một ống để giảm áp suất từ máy nén và dẫn nó vào xi lanh, và ống còn lại dẫn dầu từ xi lanh dưới áp suất và hướng nó vào chùm phía sau. Không có dầu bôi trơn, động cơ chỉ có thể chạy trong 1 đến 5 phút tùy thuộc vào nhiệt độ của NGV (nhiệt độ càng cao, thời gian chạy càng ngắn). Sau đó, bạn cần tự bôi trơn vòng bi. Và với hệ thống bôi trơn được thêm vào, động cơ có thể chạy trong một thời gian dài.