スチームエンジンの作り方

著者: Lewis Jackson
作成日: 13 5月 2021
更新日: 1 J 2024
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夏の自由研究「世界一簡単な蒸気機関」【スチームエンジン】【研究】
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「蒸気エンジン」という言葉を参照すると、スタンレー蒸気エンジンを動力源とする機関車や自動車をよく思い浮かべますが、業界で使用するだけでなく、さらに多くの用途があります。ダウンロード。 2000年以上前に発明された蒸気エンジンは約3世紀の間主なエネルギー源になり、蒸気タービンは現在80以上を生産しています。世界の電気エネルギーの%。蒸気エンジンがどのように機能するかをよりよく理解するために、この記事の方法を使用して、見つけやすい材料から蒸気エンジンで自分のものを作ってください!開始するには、以下の手順を参照してください。

手順

方法1/2:ソフトドリンク缶からスチームエンジンを作る(子供用)


  1. アルミ缶を約6.35cmに短くします。 アルミはさみまたは通常のはさみを使用して、缶の底から約3分の1の高さで、缶の本体の周りに水平線を切ります。
  2. 缶の端をプライヤーで折り曲げてカールさせます。 缶の内側の鋭いエッジを折り、鋭いエッジを取り除きます。これを行うときは、手を切ることは避けてください。

  3. 缶の底を内側から押して平らにします。 ほとんどのソフトドリンク缶は、底にくぼんだ底があります。指で、またはガラスやカップの底を使って平らに押します。
  4. 缶の反対側、上から約1.27cmに2つの穴を開けます。 ペーパーパンチャーを使用して、ハンマーとネイルをパンチまたは使用できます。 3,175mmより少し大きい穴を開ける必要があります。

  5. 缶の中央にボックスキャンドルを置きます。 キャンドルボックスが立つのを助けるために、キャンドルの下と周りにアルミニウム箔をくしゃくしゃにします。ボックスキャンドルは小さな缶に入っているので、キャンドルワックスが溶けてアルミニウム缶に滴り落ちることはありません。
  6. 長さ約15.24〜20.32cmの銅管の中心を2または3リングペンシルに巻き付けてコイルを作ります。 3mmのチューブは鉛筆に簡単に巻き付けることができます。缶の上に水平に置くための追加のチューブスペースと、両側に2 x 5.08cmのストレートチューブを残す必要があります。
  7. 缶の2つの穴にチューブの端を差し込みます。 ロールの中心は芯の真上になります。両側の余分なチューブを同じ長さにするようにしてください。
  8. チューブの端をプライヤーで曲げて、90度の角度を形成します。 缶の両側で反対方向を向くように、チューブの両端をまっすぐに曲げます。次に、チューブを曲げます 再び チューブの端を缶の底より低く保ちます。完了すると、芯のすぐ上にカールしたチューブが配置され、缶の両側で反対方向に曲がる2つの「排気管」まで伸びます。
  9. チューブの端が水に沈むように、缶を水槽に置きます。 あなたの「ボート」は快適に浮かぶはずです。チューブの端が完全に水没していない場合は、缶を少し重くしてみてください。ただし、水没させないでください。
  10. チューブに水を入れます。 これを行う最も簡単な方法は、一方の端を水に入れてから、もう一方の端を吸い、ストローのように吸うことです。または、一方の端に指を置いてから、もう一方の端をランニングタップに入れることもできます。
  11. キャンドルに火を付けます。 しばらくすると、チューブ内の水が熱くなり、沸騰し始めます。蒸気の流れになると、銅管の2本の「排気管」から噴出し、缶全体が水盤内で回転します。広告

方法2/2:ペイントボックスからスチームエンジンを作成する(大人向け)

  1. ペイント缶の底近くに長方形の穴を開けます(4.5リットル)。 ペイントボックスの下部近くの側面に15x5cmの水平方向の長方形を切り取ります。
    • このペイント缶(および後で使用する他のペイント)にはラテックスベースのペイント(水性ペイント)のみが含まれているため、使用前に石鹸と水で洗い流す必要があることに注意してください。
  2. ワイヤーメッシュを12x24cmにカットします。 24cmの辺の両端で6cmを90度に折ります。6cmの「脚」が2つ付いた12x12cmの正方形の「テーブル」を形成します。このメッシュピースをペイントボックスに足を下にして置き、カットしたばかりのペイントボックスの穴の端に合わせます。
  3. ふたの円周に合わせて、ふたに小さな半円形の穴を開けます。 後で、ペイント缶内で石炭を燃やして、蒸気エンジンに熱を供給します。石炭に十分な酸素が供給されていないと、燃焼しません。蓋の端に半円形の穴を開けるか、穴を開けて換気を行います。
    • 直径1cmのこれらの通気孔が理想的です。
  4. 銅管のコイルを包みます。 直径6mmのフレキシブル銅線を約6m取り、一端から30cmを測定します。その時点から、直径12cmの5ターンのコイルに巻き付けます。チューブの残りの部分を直径8cmの約15個のリングで包みます。約20cmの余分なチューブが残っているはずです。
  5. スプールロールの両端をカバーの通気孔に通します。 リールの両端を上に向けて曲げ、両端をキャップの穴に通します。余分なチューブの長さが足りない場合は、スプールを少し取り外す必要があります。
  6. コイルと石炭をペイントボックスに入れます。 ストレーナーの上にスプールを置きます。空きスペースを埋めるために石炭を入れます。ふたをしっかり閉めます。
  7. 小さい方のペイントボックスにパイプ取り付け穴を開けます。 蓋の中央に直径1cmの穴を開けます。ペイントボックスの側面に、1 cmの穴を2つ開けます。1つはボックスの底の近くに、もう1つは蓋の近くにあります。
  8. 小さなボディの2つの穴にゴム製のボタンを挿入します。 2つのプレスの間に銅管の端を差し込みます。長さ25cmの硬質プラスチックワイヤーをプレスボタンに挿入し、10cmのセグメントをもう一方のボタンに挿入して、ボタンの後ろにぴったりと収まるようにします。長いコードのプッシュボタンを小さなボックスの下部の穴に挿入し、短いコードのプレスを上の穴に取り付けます。チューブロックリングでチューブをボタンに固定します。
  9. 大きな箱から小さな箱にプラスチックチューブを接続します。 ストッパーが大きなボックスの通気口から離れるように回転するように、小さなボックスを大きなボックスの上に置きます。金属テープを使用して、下部ストッパーからのチューブを銅製チューブロールの下部からスプールに固定します。次に、上のボタンから同じコイルの上端に同じ方法でプラスチックチューブをしっかりと取り付けます。
  10. ジャンクションボックスに中空の銅管を取り付けます。 ハンマーとドライバーを使用して、円形の配線ボックスから丸いカバーを取り外します。ボックスの内側に、ワイヤーホルダーリングにクリップが取り付けられていることを確認してください。直径1.27cm、長さ15cmの銅管を取り、電気ボックスから少し突き出るように箱に入れます。ハンマーを使用して、銅管の上端を軽く叩いて平らにします。チューブの下端を小さなペイント缶の蓋の穴に挿入します。
  11. ラッチボタンにミートスティックを挿入します。 通常のバーベキュー串を取り、長さ1.5 cm、直径0.95cmの小さな木の結び目に差し込みます。ロッドとピンをジャンクションボックスの銅管に挿入し、ロッドが上を向くようにします。
    • ミートスティックとラッチは、マシンの稼働中に「プランジャー」として機能します。プランジャーの動きをより見やすくするには、ミートスキュワーの端に「旗として」小さな紙を取り付ける必要があります。
  12. 機械を操作する準備をします。 上の小さなペイントボックスからジャンクションボックスを取り外し、水を入れます。ペイントボックスに水の量の約2/3が含まれるまで、銅管コイルをオーバーフローさせます。すべての接続に漏れがないかチェックし、シールがしっかりと固定されていることを確認します。 2つのペイント缶のフラップをハンマーで軽くたたいて固定します。ボックスカバーのジャンクションボックスを元に戻します。
  13. エンジンをかけろ! 新聞をくしゃくしゃにして画面の下に詰めてから燃やします。石炭が発火すると、約20〜30分で燃えます。コイル内の水を加熱すると同時に、蒸気が上のボックスに押し上げられます。蒸気が必要な圧力に達すると、プランジャーが押し上げられます。蒸気が逃げて圧力が下がると、重力によってプランジャーが引き下げられます。必要に応じてプランジャーの重量を減らすためにスキュワーをカットバックします。プランジャーが軽いほど、「バウンド」する頻度が高くなります。プランジャーが連続的に上下に「動く」ことができるボリュームまでスティックを鋭くしてみてください。
    • ヘアドライヤーで通気口を吹き抜けることで、石炭の燃焼をスピードアップできます。
  14. 注意してください。 この蒸気エンジンは注意して制御および操作する必要があります。屋内で蒸気エンジンを運転しないでください。乾燥した葉や垂れ下がった天蓋のような可燃性のものがある場所でそれを実行しないでください。硬い表面でのみ実行でき、コンクリートの床のように不燃性です。子供と一緒に仕事をする場合は、必ず大人に見てもらいましょう。石炭が燃えている間は、子供を機械に近づけないでください。マシンの温度がわからない場合は、熱すぎて触れられないと考えてください。
    • また、蒸気が上部の「ケトル」から逃げることができることを確認してください。プランジャーが何らかの理由で動かなくなった場合、小さなボックス内の圧力が上昇します。最悪のシナリオでは、ボックスが爆発する可能性があります。それ 非常に 危険。
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助言

  • 蒸気エンジンを小さなボートに入れ、両方のチューブを後方にねじ込み、水没させて、蒸気動力のおもちゃを作ります。プラスチック製のソーダボトルやブリーチ缶からシンプルなボート型のオブジェクトを作成して、「グリーンプロジェクト」を作成できます。

警告

  • 銅管の頭を水に浸す以外の方法で銅管を密閉しないでください。可能性は低いですが、過剰な圧力によってチューブが爆発して怪我をする可能性があります。
  • 稼働中にマシンを移動する必要がある場合は、トング、プライヤー、または手袋を使用することを忘れないでください。
  • 運転中にエンジンを保持する必要がある場合は、高温の蒸気の流れが火傷を引き起こす可能性があるため、排気口の端を誰にも向けないでください。
  • やり方がわからない限り、もっと複雑な蒸気エンジンを作ろうとしないでください。沸騰したお湯が少しでも噴出すると、重傷を負う可能性があります。

あなたが必要なもの

ソーダ缶のスチームエンジン

  • アルミ缶
  • アルミ鋏または大きなはさみ
  • ペンチ
  • ホールパンチャー
  • キャンドルボックス
  • 銀紙
  • 3,175mm銅パイプ
  • 鉛筆または肉串
  • ポット

ペイントボックスのスチームエンジン

  • 4.4リットルのペイントキャニスター(できれば未使用、それ以外の場合は石鹸と水で洗ってください)
  • ペイントボックスタイプ1.1リットル(上記のとおり)
  • 6mの6.35mm銅線パイプ
  • 金属接着テープ
  • 2つの押されたボタン
  • 丸い金属線のジャンクションボックス
  • 電源コードクランプは配線ボックスに適しています
  • 15cm 1.27cm銅管
  • 12x24cmの鉄メッシュ
  • 6.35または3.17mmの35cm硬質プラスチックチューブ
  • プラスチックパイプ用の2つのクランプ
  • チャコールグリル(可燃性の方が良い)
  • バーベキュースティック
  • 長さ1.5cm、直径0.95cmの木製ボタン(一端が開いています)
  • スクリュードライバー
  • 待つ
  • ハンマー
  • アルミ鋏/はさみ
  • ペンチ