De uitdrukking "stoommachine" doet vaak denken aan de stoommachine van een Stanley Steamer-locomotief of auto, maar deze machines hebben veel meer toepassingen dan alleen transport. De stoommachine, die zo'n twee millennia geleden voor het eerst in zijn meest elementaire vorm werd uitgevonden, is de laatste drie eeuwen de belangrijkste krachtbron geworden, met stoomturbines die momenteel 80% van de elektrische energie in de wereld of meer produceren. Om meer te weten te komen over de fysieke krachten die aan het werk zijn in een stoommachine, bouw je je eigen stoommachine met materialen die je thuis hebt met behulp van een van de methoden in dit artikel! Zie stap 1 hieronder om aan de slag te gaan.
Stap
Methode 1 van 2: Een stoommachine maken van een frisdrankblikje (voor kinderen)
Stap 1. Snijd de aluminium bus ongeveer 6,35 cm
Gebruik een loden schaar of een grote schaar om nette horizontale sneden te maken ongeveer 1/3 van het blik vanaf de onderkant.
Stap 2. Vouw en druk op de omtrek van het stuk met een tang
Vouw de omtrek van het uitgesneden blik iets naar binnen zodat de randen niet scherp zijn. Pas op dat je jezelf geen pijn doet terwijl je dit doet.
Stap 3. Duw de onderkant van het blik van binnenuit om het plat te maken
De meeste frisdrankblikjes hebben een cirkelvormige basis die naar de binnenkant van het blikje buigt. Duw de kromming van de bodem van het blikje naar buiten door het met uw vinger plat te maken of door de bodem van een klein glas of potje te gebruiken om het glad te strijken.
Stap 4. Maak twee gaten in tegengestelde richting in het blik op een afstand van 1,3 cm van de bovenkant
U kunt hiervoor een perforator gebruiken, of u kunt gaten slaan met een spijker en een hamer. U heeft een gatdiameter van meer dan 3,2 mm nodig.
Stap 5. Plaats de theelichtkaars in het midden van het blik
Knijp in de folie en plaats deze onder en rond de kaars om de was op zijn plaats te houden. Theelichtkaarsen hebben kleine tinnen bakjes, zodat de was niet smelt en over het aluminium blikje morst.
Stap 6. Rol het midden van de koperen slang 15, 3-20, 3 cm lang in een potlood twee tot drie keer om een spoel te maken
De 1/8-inch slang rolt gemakkelijk om het potlood. U moet zorgen voor voldoende opgerolde slang om door de twee gaten in de bovenkant van het blik te schuiven, plus ongeveer 5 inch (5,1 cm) rechte slang aan elke kant.
Stap 7. Steek beide uiteinden van de slang door de gaten in het blik
Schik zo dat de spoel op de kaarslont zit. Zorg ervoor dat de lengte van de rechte slang die aan elke kant van het blik naar buiten komt, hetzelfde is.
Stap 8. Buig beide uiteinden van de slang naar buiten met een tang om een hoek van 90 graden te maken
Buig het rechte gedeelte van de slang zodat het aan elke kant van het blik in tegengestelde richting gaat. Buig het dan opnieuw zodat ze de bodem van het blik raken. Als dat zo is, moet het spiraalvormige deel van de slang in het midden van de kaars zitten en moeten de slangen aan beide zijden van het blik naar beneden gericht zijn.
Stap 9. Plaats het blik in een bak met water met beide uiteinden van de slang ondergedompeld in het water
Uw "schip" moet comfortabel drijven. Als het uiteinde van de slang het water niet raakt, voeg dan een beetje gewicht toe zodat het blikje lager onder het water staat, maar pas op dat u het niet laat zinken.
Stap 10. Vul de slang met water
De makkelijkste manier om dit te doen is door het ene uiteinde van de slang in het water te plaatsen en het andere uiteinde aan te zuigen zodat het water door de slang stroomt. Een andere manier is om een slanggat met uw vinger ingedrukt te houden en water uit de kraan naar het open uiteinde te brengen.
Stap 11. Steek de kaars aan
Na verloop van tijd zal het water in de slang opwarmen en beginnen te koken. Wanneer het water stoom wordt, worden de twee open uiteinden van de slang als een "straalmotor", waardoor het blik in het bassin ronddraait.
Methode 2 van 2: Een stoommachine maken van een verfblik (voor volwassenen)
Stap 1. Maak een rechthoekig gat in de buurt van de bodem van het verfblik van gallon
Markeer een rechthoek van 1 x 5 cm horizontaal op de zijkant van het blik, dichtbij de bodem.
Houd er rekening mee dat u voor deze verfblikken (en alle gebruikte blikken) ervoor moet zorgen dat alleen verfblikken ooit latexverf hebben vastgehouden en dat ze voor gebruik grondig moeten worden gewassen met water en zeep
Stap 2. Snijd het aluminium gaas 12 x 24 cm
Buig 6 cm van het net aan beide zijden van het 24 cm gedeelte om een hoek van 90. te vormenO. Hierdoor ontstaat een vierkant "platform" van 12 x 12 cm met "poten" van 6 cm. Plaats dit net in het verfblik, met de "poten" naar beneden gericht, evenwijdig aan de randen van het gat dat je hebt gemaakt.
Stap 3. Maak ventilatiegaatjes in de halve cirkel van het blikdeksel
Later verbrand je de houtskool in dit blikje om je stoommachine aan te drijven. Als de houtskool geen stabiele zuurstoftoevoer heeft, zal deze niet goed branden. Maak ventilatiegaatjes door met halfronde gaatjes rond het blikdeksel te ponsen.
Deze ventilatiegaten moeten ongeveer 1 cm in diameter zijn
Stap 4. Maak een spoel van koperen slang Neem een zachte koperen slang met een diameter van 0,6 cm van 6 meter lang en meet 30 cm vanaf het uiteinde
Rol de slang vanaf dit punt in vijf spoelen met een diameter van 12 cm en rol de overige spoelen op tot 15 spoelen met een diameter van 8 cm. Je houdt nog ongeveer 20 cm over.
Stap 5. Steek beide uiteinden van de slang door de ventilatiegaten in het blikdeksel
Buig de twee uiteinden van de slang, zodat ze beide naar boven wijzen, en steek elk uiteinde van de slang in het ventilatiegat op het deksel van het blik totdat het uiteinde eruit springt. Als de slang niet lang genoeg is, moet u mogelijk een van de spoelen verwijderen.
Stap 6. Doe de broodjes en houtskool in het blik
Leg de rol op de netmat. Vul de ruimte rond en in de omtrek van de rol met houtskoolbriketten. Sluit het blik goed af.
Stap 7. Boor een slanggat in het kleinere verfblik
Boor in het midden van het deksel van het blikje van een kwart gallon een gat met een diameter van 1 cm. Boor aan de zijkanten van het blikje nog twee gaten met een diameter van 1 cm - één aan de onderkant en één aan de bovenkant bij het deksel.
Stap 8. Steek de kurk plastic slang in de zijkant van het kleine blikje
Maak met het uiteinde van de koperen slang een gat in het midden van de twee kurken. Steek een 25 cm lange, harde plastic slang in een van de kurken en 10 cm in de andere zodat deze goed aansluit en iets uitsteekt vanaf het andere uiteinde van de kurk. Steek de kurk met de langere slang in het onderste gat van het kleine blikje en de kurk met de kortere slang in het bovenste gat. Draai de slangen op beide kurken vast met behulp van slangklemmen.
Stap 9. Sluit de grote vertinde koperen slang aan op de kleine vertinde plastic slang
Plaats het kleine blikje bovenop het grote blikje met de kurkslang in de tegenovergestelde richting van de ventilatieopening op de helft van het grote blikdeksel. Gebruik aluminiumtape om het onderste uiteinde van de plastic slang te bevestigen aan de koperen slang die uit de opening van het grote blik steekt. Bevestig vervolgens de kurkplastic slang aan de bovenkant van het kleine blikje aan de koperen slang die op dezelfde manier uit het grote blikje steekt.
Stap 10. Steek de koperen leiding in een aansluitdoos
Gebruik een hamer en een schroevendraaier om gaten in het midden van de metalen elektrische aansluitdoos te slaan. Pak de netsnoerklem die in de aansluitdoos zit. Steek 15 cm koperen leiding met een diameter van 1,3 cm door de genomen kabelklem, draai de kabelklem die naar de koperen leiding buiten de aansluitdoos is gebracht vast zodat de leiding enkele centimeters boven de aansluitdoos vastzit. Sla met een hamer op de holte aan het uiteinde van de pijp naar beneden gericht om het gat te verkleinen. Steek het uiteinde van de pijp met de smalle holte door het deksel van het kleine blikje.
Stap 11. Steek de barbecuespies in de houten deuvelstang
Neem een standaard barbecuespies en steek deze in een holle houten deuvel van 1,5 cm lang en 0,95 cm in diameter. Plaats de deuvelstang en barbecuespies in de koperen buis in de aansluitdoos zodat de barbecuespies naar boven wijst.
Barbecuestokken en deuvelstangen worden "zuigers" wanneer de motor draait. Om de beweging van de zuiger goed te kunnen zien, moet u mogelijk een papieren "vlag" op een barbecuespies plakken
Stap 12. Maak de machine klaar voor gebruik
Verwijder eerst de zuigeraansluitdoos van de bovenkant van het kleine blikje en vul het kleine blikje met water, zodat het naar de koperen spoelen kan stromen totdat het water 2/3 van het kleine blikje vult. Controleer alle connectoren op lekken en zorg ervoor dat alle verbindingen goed vastzitten. Zet de deksels van de twee blikken vast met een hamer. Breng de aansluitdoos terug naar de punt op het kleine tinnen zakje.
Stap 13. Laat de motor draaien
Verkreukel oude krantenrollen en plaats ze in de met aluminium gaas bedekte ruimte aan de onderkant van de machine. Als de houtskool brandt, laat u de briketten ongeveer 20-30 minuten branden. Zolang het water in de rol wordt verwarmd, ontsnapt de stoom in het bovenste blik. Wanneer deze stoom voldoende druk bereikt, duwt hij de plug en barbecuespies omhoog. Nadat de druk is opgeheven, zal de zuiger door de zwaartekracht terugkeren naar de bodem. Verklein de lengte van de barbecuespies zo veel als nodig is om het gewicht van de zuiger te verminderen - hoe lichter deze is, hoe vaker de zuiger "omhoog" gaat. Probeer de lengte van de barbecuespies te verkleinen tot het punt waarop de zuiger in een gestaag tempo "beweegt".
Je kunt het brandproces versnellen door een föhn te gebruiken die je door de ventilatieopening wijst
Stap 14. Wees voorzichtig
Het spreekt voor zich dat een zelfgemaakte stoommachine een zorgvuldige behandeling en bediening vereist. Laat een stoommachine nooit binnenshuis draaien. Plaats het niet in de buurt van brandbare materialen zoals droge bladeren of bungelende bladeren. Alleen gebruiken op harde, onbrandbare oppervlakken zoals beton. Als je met kinderen werkt, zorg er dan voor dat er altijd een volwassene naar ze kijkt. Laat kinderen of adolescenten niet in de buurt van de motor komen terwijl de houtskool brandt. Als je niet zeker weet hoe heet de motor is, ga er dan vanuit dat hij te heet is om aan te raken.
Zorg er ook voor dat stoom via de bovenste “ketel” kan ontsnappen. Als de zuiger om de een of andere reden vastzit, kan er druk ontstaan in het kleine blikje. In het slechtste geval zou de stoommachine kunnen exploderen en zou kunnen worden heel gevaarlijk.
Tips
Plaats de stoommachine van het frisdrankblikje in een plastic vat, met beide slangen naar achteren en in het water om een door stoom aangedreven speelgoed te maken. Je kunt een eenvoudige bootvorm maken van een plastic frisdrankfles of waszeepfles voor een "milieuvriendelijk" project
Waarschuwing
- U moet de machine onderhouden wanneer deze niet in gebruik is, richt de punt van de slang niet op iemand omdat hete stoom of water een branderig gevoel kan veroorzaken.
- Sluit de koperen slang op geen enkele andere manier aan dan door de uiteinden in water onder te dompelen. Hoewel dit zelden voorkomt, kan overmatige druk de slang doen barsten en letsel veroorzaken.
- Zorg ervoor dat u een tang, tang of ovenwanten gebruikt om de machine vast te houden terwijl deze in werking is.
- Probeer geen ingewikkelder stoommachine met een ketel te bouwen, tenzij je begrijpt hoe het werkt. Een ketelexplosie, hoe klein ook, kan letsel veroorzaken.
