Gőz punk témájú elektrosztatikus motor: 13 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Intro Itt van egy elektrosztatikus motor Steampunk témán alapulva, amely könnyen felépíthető. A forgórészt úgy készítették el, hogy egy alumínium fóliacsíkot lamináltak a műanyag csomagolószalag rétegei közé, és csőbe gördítették. A csövet egy tengelyre szerelték fel, a közepén lévő lapos alátéttel ellátott karton végsapkákkal csapágyként. A helyhez kötött elektródákat vagy állórészeket a rotorhoz képest tengelyirányban felfüggesztett szögek gyűrűjéből és negatív, nagyfeszültségű egyenáramú feszültség alá helyezték. Az ivószalmából, a szalagból és a konzervdobozok műanyag borításából készült keret fenntartotta az állórészeket a rotor körül.

A projekt lehetőséget nyújt a Coulomb -törvény megismerésére, amely leírja a feltöltött pontok közötti elektrosztatikus vonzást/taszítást. Pontosabban, a forgórész forog, mert a rotor negatív töltésű felületeit taszítják, miután érintkeznek az elektromosan forró állórészekkel. Ezután minden feltöltött terület lerakja a felesleges elektronokat a gyűrű szomszédos, földelt állórészére, miközben a rotor forog. A töltés-kisütés ciklus megismétlődik, amikor a rotor minden semlegesített területe a következő feszültség alá helyezett állórészhez közeledik. Újrahasznosított újrahasznosítható anyagokat és néhány alapvető hardvert használtam ehhez a projekthez, hogy minimálisra csökkentsem az építési költségeket.

Vigyázat! Ez a projekt nagyfeszültségű egyenáramot (HVDC) igényel, ezért válassza ki a tapasztalatának megfelelő áramforrást.

1. lépés: Alkatrészek és eszközök

Mellékeltem a projekt alkatrészeinek listáját; de improvizáljon és szükség esetén cseréljen. Feltétlenül vegye figyelembe a következő pontokat:

• A rotornak könnyűnek kell lennie.
• A rotornak kiegyensúlyozottnak kell lennie.
• Az állórészeket jól szigetelni kell egymástól, hogy megakadályozzák a belső ív kialakulását.

Rotor szerelési tengely (1) - 15 cm x 0,3 cm átmérőjű fogas. Tengelycsapágyak (2) - Nemesacél lapos alátétek 0,3 cm -es lyukkal. Tengelyhüvelyek (2) - 3 cm x 0,4 cm átmérőjű szívószálak (mellékelve kis üdítőital csomagokkal). Végsapkák (2)-kb. 4,0 cm átmérőjű tárcsák (használjon 3-gyűrűs kötőanyagból készült kartonfedőt). Béléscsík (1) - 2,5 cm x 15 cm -es AL -fóliacsík. Állórészek (6) - 5 cm hosszú szögek. Az állórészház szerelési felni (2) - Műanyag fedőlapok vegyes anyacsomagolásból. Keréktámaszok (12) - Normál méretű ivószálak (1/4 hüvelyk átmérőjű). Felfüggesztő szalagok (2) - Gumiszalagok. Rotorvázas műanyag patkó (1) - Ezt a forró rózsaszín patkót találtam az eldobó dobozban a helyi iskola udvarán a közösségi templomi vásár után; vagy vághat, majd ragaszthat össze kartonlapokat a keret elkészítéséhez. Távtartó - műanyag palack kupak. Áramforrás (1) - Az alacsony mikroamper tartományú tipikus HVDC -források, például a szobalevegő -ionizátorok, a Van de Graaffs és a Whimshursts túl gyengék ahhoz, hogy beindítsák ezt a motort. Fontolja meg a nagy potenciálú transzformátort. Simco CH-30 Chargemaster az elektrosztatikus generátorok "erősítő-rúgó" rosszfiúi közé tartozik. Néha ezek az egységek elektronikus aukción keresztül nagy kedvezményekkel érhetők el a felszámoló eladók által, akik nem tudják, mit tehetnek! /Szállítási szalag (5,0 cm széles) Tipikus összekötő hardver (kis csavarok, záró- és lapos alátétek, anyák) Szerszámok Iránytű Elektromos fúró Kézi lyukasztó Hobby reszelő szögmérő vonalzó Csiszolótömb Éles ceruza segédolló

2. lépés: Készítse el a rotor végsapkáit

Vágjon négy 4 cm átmérőjű kört kartonból. Fúrjon 4 mm -es lyukat a középponton keresztül. Vágja őket elektromos fúrógépbe és csiszolja körbe. Ragasszon össze 2 korongot, majd ragasszon egy lapos alátétet minden lemez középső lyukára. Hagyja megszáradni. Dörzsölje ki a kemény ragasztót egy reszelővel.

3. lépés: Tekerje fel a szalagot a zárókupakok körül

Helyezze be a tengelyt a csapágyakba, és óvatosan tekerje a csomagolószalagot a lemezek körül egy csőből. A lemezfelületeknek párhuzamosnak kell lenniük!

4. lépés: Fóliás bélés és kiegyensúlyozó rotor felhordása

Vágjon le egy 2,5 cm széles fóliacsíkot, amelyet a rotor közepére kell tekerni. Rögzítse a helyére egy csepp ragasztóval. Vigyen fel több további szalagréteget a csík lefedésére. Kézi centrifugáló rotor a tengelyen. Szükség szerint adjon hozzá szalagdarabokat a rotor kiegyensúlyozásához.

5. lépés: Készítse elő a házfelniket

Építsen házat úgy, hogy körülbelül 4 cm átmérőjű nyílást vág a műanyag fedelekbe, így 2 felni készül. Szúrjon ki 12 lyukat 30 ° -ra egymástól minden perem mentén. Vágjon 8 cm hosszú ivószálat, hogy 12 támasztócsövet készítsen. Igazítsa a lyukakat a felnikhez, majd helyezzen egy szalmát minden lyukba. Felépítési tipp: Vágjon 0,5 cm hosszúságú rést minden szalma hegyébe, hogy megkönnyítse a behelyezést.

6. lépés: Teljes házkeret

A házkeret kialakítása során járja körül a peremet behelyező szívószálakat. Tartson körülbelül 5,0 cm távolságot a felnik között. Vágja le a felesleges szalmahosszat, amikor a keret elkészült.

7. lépés: Fedőkeret

Görgessen 2-3 réteg csomagolószalagot a keret körül. Vágja le a felesleges szalagot ollóval a szélek körül.

8. lépés: Telepítse a Statereket

Fúrjon 12 lyukat a burkolat körül, amelyek elég nagyok ahhoz, hogy befogadják a szögeket. Minden lyuknak át kell mennie egy szívószálon a középpontban, hogy az ábrán látható módon kis szögben elfordítható legyen (a szög további beállításokat igényel a motor bekapcsolása előtt). Illesszen be egy gumiszalagot a 12 és 6 órai helyzetben lévő szívószálakba.

9. lépés: Készítse elő a rotortámaszt, rögzítse az alapot és az oszlopokat

Minden olyan támasz, amely rögzíti a rotort rögzített helyzetben és lehetővé teszi szabad forgását, rendben van. Ezt a játék patkót használtam. Ha nem találja meg a patkót, készítsen egyet úgy, hogy több, megfelelő méretűre vágott kartonlapot rétegez. Óvatosan fúrjon lyukat a forgórész tengelyéhez minden patkócsúcs hegyén. Ezután fúrjon lyukat a lábujjon keresztül, hogy behelyezze a csavart, amely a patkót a projekt alapjához rögzíti. Fúrjon lyukat a palack kupakján, amely távtartóként fog működni. Szerelje össze az alkatrészeket. Végül fúrjon lyukakat az alapba a huzalkötő oszlopokhoz.

10. lépés: Szerelje össze az alkatrészeket

Csúsztassa a gumiszalagokat a patkó sarkára, hogy felfüggesztse az állórészházat. Helyezze be a tengelyt a sarok lyukán keresztül, a csúszó távtartókat és a rotort a helyére, az ábrán látható módon. Szükség szerint forgassa el a szögeket, hogy szinte hozzáérjenek a rotor felületéhez.

11. lépés: Csatlakoztassa a forró és semleges állórészeket

Csatlakoztassa soronként az összes többi állórész szigetelt vezetékét. A fennmaradó állórészeket különböző színű szigetelt huzal segítségével kötik össze. Csatlakoztasson egy állórészkészletet a forró kötőoszlophoz; a másik készlet a földre kerül.

12. lépés: Fokozza a "lóerőt"

Egy 0,5 wattos tápegység még a forgórészt sem mozdította. A Chargemaster (lásd: Alkatrészek és eszközök) azonban 10-12 ford / perc sebességgel forgatta a forgórészt. Az optimális bemenet körülbelül 12 kV volt 100 mikroampernél, mielőtt a forró és a földelt állórészek közötti belső ív lelassította a motor fordulatszámát.

13. lépés: Közelkép a Spark-ról

Íme egy zoom felvétel, amely szikra kisülést mutat a forgórészen forgás közben.

Második díj a 3. éves Make It Stick versenyen

Első díj a gyakorlati tanulási versenyen