Det vanskeligste å produsere og viktigst for turbindrift er kompressortrinnet. Vanligvis krever det et nøyaktig CNC-maskineringsverktøy eller manuell stasjon for å montere det. Heldigvis kjører kompressoren ved lave temperaturer og kan skrives ut på en 3D-skriver.
En annen ting som vanligvis er veldig vanskelig å gjengi i hjem forhold, dette er det såkalte "dysebladet" eller ganske enkelt NGV. Gjennom prøving og feiling fant forfatteren en måte å gjøre dette på uten å bruke en sveisemaskin eller andre eksotiske verktøy.
Hva er nødvendig:
1) 3D-skriver som kan arbeide med PLA-tråd. Hvis du har en dyr en, for eksempel Ultimaker, er dette bra, men billigere, som Prusa Anet, vil også gjøre susen;
2) Du må ha nok PLA til å skrive ut alle delene. ABS er ikke egnet for dette prosjektet, siden det er for mykt. Du kan sannsynligvis bruke PETG, men dette er ikke testet, så gjør det på egen risiko;
3) En boks av passende størrelse (diameter 100 mm, lengde 145 mm). Krukken skal fortrinnsvis ha et avtakbart lokk. Du kan ta en vanlig boks (si fra ananasbiter), men da må du lage et metall lokk til det;
4) Galvanisert jernplate. En tykkelse på 0,5 mm er optimal. Du kan velge en annen tykkelse, men du kan ha problemer med å bøye eller slipe, så vær forberedt. Uansett trenger du minst en kort stripe av galvanisert jern med en tykkelse på 0,5 mm for å lage en avstand for turbinhylsteret. Passer til 2 stk. Størrelse 200 x 30 mm;
5) Rustfritt stålplate for fremstilling av et turbinhjul, NGV-hjul og turbinhus. Igjen er en tykkelse på 0,5 mm optimal.
6) En solid stålstang for fremstilling av en turbinaksling. Forsiktig: mildt stål fungerer bare ikke her. Du trenger minst noe karbonstål. Harde legeringer vil bli enda bedre. Skaftets diameter er 6 mm. Du kan velge en annen diameter, men da må du finne de rette materialene for fremstilling av navet;
7) 2 stk. 6x22 lagre 626zz;
8) 1/2 "dyser 150 mm lange og to endebeslag;
9) en boremaskin;
10) Skjerpet
11) dremel (eller noe lignende)
12) Hagesag for metall, tang, skrutrekker, M6-dyse, saks, skrue osv.
13) et rørstykke av kobber eller rustfritt stål for forstøvning av drivstoff;
14) Et sett med bolter, muttere, klemmer, vinylrør og andre ting;
15) propan eller butanbrenner
Hvis du vil starte motoren, trenger du også:
16) Propantank. Det er bensin- eller parafinmotorer, men det er litt vanskelig å få dem til å kjøre på disse drivstoffene. Det er bedre å starte med propan, og deretter bestemme om du vil bytte til flytende drivstoff eller er du allerede fornøyd med bensin;
17) En trykkmåler som kan måle et trykk på flere mm vann.
18) Digital turteller for måling av turbinhastighet
19) Starter. For å starte en jetmotor kan du bruke:
Vifte (100 W eller mer). Bedre sentrifugal)
en elektrisk motor (med en effekt på 100 W eller mer, 15.000 o / min; du kan bruke dremelen din her).
Gjør navet
Navet vil være laget av:
1/2 "grenrør 150 mm langt;
to 1/2 "beslag for slanger;
og to 626zz lagre;
Skjær juletrærne fra beslagene med en baufil, og bruk en drill for å forstørre de gjenværende hullene. Sett lagrene inn i mutterne og skru mutrene på dysen. Navet er klart.
Lag en sjakt
Teorien (og erfaring til en viss grad) sier at det ikke gjør noen forskjell om du lager en sjakt fra mildt stål, hardt stål eller rustfritt stål. Så velg den som er mer tilgjengelig for deg.
Hvis du forventer å få anstendig trekkraft fra en turbin, er det best å bruke en stålstang med en diameter på 10 mm (eller mer). I skrivende stund var det imidlertid en sjakt på bare 6 mm.
Klipp M6-tråden, på den ene siden, med en lengde på 35 mm. Deretter må du kutte tråden fra den andre enden av stangen slik at når stangen settes inn i navet (lagrene ligger an mot enden av dysen, blir de strammet med mutterne du laget fra slangebeslagene) og når låsemutrene er skrudd til enden av tråden på begge sider, mellom muttere og lagre etterlater en liten klaring. Dette er en veldig komplisert prosedyre. Hvis tråden er for kort og langsgående spilling er for stor, kan du klippe tråden litt lenger. Men hvis tråden virker for lang (og det ikke er noe langsgående gap), vil det være umulig å fikse det.
Som et alternativ er akslene fra laserskriveren, de er nøyaktig 6 mm i diameter. Deres ulempe er at grensen er 20-25000 o / min. Hvis du vil ha høyere omdreininger - bruk tykkere stenger.
3D-utskrift av turbinhjul og NGV-matriser
For fremstilling av et turbinhjul, eller rettere sagt bladene, brukes pressemateriale.
Formen på bladet blir jevnere hvis du presser bladet ikke til den endelige formen i ett trinn (passasje), men til en viss mellomform (første passering) og bare deretter til den endelige formen (2. passering). Derfor er det en STL for begge typer muggsopp. For førsteomgang og for andreomgang.
Her er STL-filene for NGV-hjulene og STL-filene for turbinhjulmatrisene:
Produksjon av løpehjul
Denne designen bruker 2 typer stålhjul. Nemlig: turbinhjul og NGV-hjul. Rustfritt stål brukes til produksjon. Hvis de var laget av lett eller galvanisert materiale, ville de knapt nok være til å vise hvordan motoren fungerer.
Du kan klippe skiver fra et metallark og deretter bore et hull i midten, men mest sannsynlig kommer du ikke inn i sentrum. Bor derfor et hull i metallplaten, og lim deretter papirmalen slik at hullet i metallet og stedet for hullet i papirmalen stemmer overens. Skjær metall i henhold til mønsteret.
Du kan finne og laste ned malene nedenfor:
turbinhjulmønster
Vis online fil:
turbinblad mal
Vis online fil:
Bor hjelpehull. (Merk at senterhullene allerede bør bores.Vær også oppmerksom på at turbinhjulet bare har et sentralt hull.)
Det ville også være fint å legge igjen et lite kvote når du kutter metall, og deretter slipe kanten på skivene ved hjelp av en boremaskin og sliper.
På dette tidspunktet kan det være bedre å lage flere sikkerhetskopier. Videre vil det være klart hvorfor.
Bladformasjon
Hakkede plater er vanskelig å få plass i matrisen. Bruk en tang for å rotere bladene litt. Plater med ferdig vridde blader er mye lettere å danne matriser. Grip disken mellom halvdelene av pressen og press den inn i en skruestikk. Hvis matriksene ble forsmurt med maskinolje, vil alt gå mye lettere.
Skruen er en ganske svak presse, så mest sannsynlig vil du trenge å slå knuten med en hammer for å komprimere den ytterligere. Bruk noen få treputer for ikke å ødelegge plastdysene.
To-trinns formasjon (ved bruk av 1.-pass matriser og 2.-pass matriser for å fullføre formen) gir definitivt bedre resultater.
Vi støtter
Dokumentfilen med malen for støtten er her:
Vis online fil:
Skjær delen fra et rustfritt stålark, bor de nødvendige hullene og bøy delen som vist på fotografiene.
Vi lager et sett av metallavstander
Hvis du har en dreiebenk, kan du gjøre alle avstandsstykkene på den. En annen måte å gjøre dette på er å kutte ut flere flate disker fra et metallark, legge dem på toppen av den andre og feste dem tett med bolter for å få en voluminøs del.
Bruk her et ark av mildt (eller galvanisert) stål 1 mm tykt.
Dokumenter med maler for avstandsstykker er her:
Du trenger to små disker og 12 store. Mengden er gitt for et metallplate 1 mm tykt. Hvis du bruker tynnere eller tykkere, må du justere antall plater for å få riktig total tykkelse.
Klipp ut plater og bor hull. Snu skiver med samme diameter som beskrevet ovenfor.
Støtteskive
Siden støtteskiven holder hele NGV-enheten, bør du bruke tykkere materiale her. Du kan bruke en passende stålvask eller -plate (svart) med en tykkelse på minst 2 mm.
Mønster for en vaskemaskin:
Vis online fil:
Montering av det indre av NGV
Nå har du alle detaljene for montering av NGV. Installer dem på huben som vist på fotografiene.
Turbinen trenger noe trykk for normal drift. Og for å forhindre fri flyt av varme gasser, trenger vi det såkalte "turbinhus." Ellers vil gassene miste trykket umiddelbart etter at de har passert NGV. For riktig drift må foringsrøret tilsvare turbinen + et lite gap. Siden turbinhjulet og NGV-hjulet har samme diameter, trenger vi noe for å gi den nødvendige avstanden. Dette er noe - avstandsstykket til foringsrøret på turbinen. Det er ganske enkelt en stripe av metall som er pakket rundt et NGV-hjul. Tykkelsen på dette arket bestemmer avstanden. Bruk 0,5 mm her.
Bare klipp en stripe 10 mm bred og 214 mm lang fra et ark av 0,5 mm tykt stål.
Selve turbinhylsteret vil være et metallstykke langs NGV-hjulets diameter. Eller bedre et par stykker. Her har du mer frihet til å velge tykkelse. Foringsrøret er ikke bare en stripe, da det har festeører.
Dokumentasjonsfilen med malen for turbinhuset er her:
Vis online fil:
Skyv avstandsstykket på NGV-bladene. Fest med ståltråd. Finn en måte å fikse avstandsstykket slik at det ikke beveger seg når du tar av ledningen. Du kan bruke lodding.
Fjern deretter ledningen og vikle turbinhyllen på avstandsstykket. Bruk ledningen igjen for å pakke tett sammen.
Gjør som vist på bildene. Den eneste forbindelsen mellom NGV og navet er de tre M3-skruene.Dette begrenser varmestrømmen fra den varme NGV til den kalde navet og forhindrer at lagrene overopphetes.
Sjekk om turbinen kan rotere fritt. Hvis ikke, juster NGV-foringsrøret ved å endre posisjonen til justeringsmutrene på de tre M3-skruene. Varier NGV til turbinen kan rotere fritt.
Lage et forbrenningskammer
Vis online fil:
Stick denne malen på toppen av metallplaten. Bor hull og skjær formen. Det er ikke nødvendig å bruke rustfritt stål. Rull opp kjeglen. Bøy den for å sikre at den ikke brettes ut.
Forsiden av kameraet er her:
Vis online fil:
Bruk dette mønsteret igjen for å lage en kjegle. Bruk en meisel til å lage kilespor, og rull deretter til en kjegle. Fest kjeglen med en sving. Begge deler holdes sammen bare ved friksjon av motoren. Derfor trenger du ikke tenke på hvordan du fikser dem på dette stadiet.
runner
Skovlhjulet består av to deler:
knivskive og foringsrør
Dette er Kurt Shreklings løpehjul, som har blitt kraftig modifisert for å være mer tolerant overfor langsgående forskyvninger. Vær oppmerksom på labyrint, som forhindrer retur av luft på grunn av mottrykk. Skriv ut begge deler og lim belegget på knivskiven. Gode resultater kan oppnås ved bruk av akrylepoksy.
Kompressorstator (diffusor)
Denne delen er veldig kompleks i formen. Og når andre deler (i det minste teoretisk) kan lages uten bruk av presisjonsutstyr, er dette ikke mulig. Enda verre har denne delen størst effekt på kompressoreffektiviteten. Dette betyr at det faktum om hele motoren vil fungere eller ikke, avhenger sterkt av diffusorenes kvalitet og nøyaktighet. Derfor prøver du ikke engang å gjøre det manuelt. Gjør det på en skriver.
For enkelhets skyld 3D-utskrift er kompressorstatoren delt inn i flere deler. Her er STL-filene:
3D-trykk og sett sammen som vist på fotografiene. Vær oppmerksom på at en 1/2 "rørmutter må festes til det sentrale tilfellet til kompressorstatoren. Det brukes til å holde hylsen på plass. Mutteren er festet med 3 M3 skruer.
Mal hvor du skal bore hull i mutteren:
Vis online fil:
Vær også oppmerksom på den varmebeskyttende kjeglen laget av aluminiumsfolie. Det brukes for å forhindre mykgjøring av PLA-deler på grunn av termisk stråling fra forbrenningsforingen. Du kan bruke hvilken som helst ølbokse her som en kilde til aluminiumsfolie.
Du trenger en blikkboks med en lengde på 145 mm og en diameter på 100 mm. Bedre hvis du kan bruke en krukke med lokk. Ellers må du installere NGV med et nav i bunnen av boksen, og du vil få ytterligere problemer med montering av motor for vedlikehold.
Skjær den ene bunnen av blikkboksen. I den andre bunnen (eller bedre i lokket), klipp et 52 mm rundt hull. Deretter kutter du kanten i sektorer, som vist på fotografiene.
Sett NGV-enheten i hullet. Pakk sektorene tett med ståltråd.
Lag en ring fra et kobberrør (ytre diameter 6 mm, indre diameter 3,7 mm). Eller bedre, du kan bruke rør av rustfritt stål. Drivstoffringen skal passe godt mot innsiden av boksen. Lodd det.
Bor drivstoffdysene. Dette er bare 16 stk 0,5 mm hull jevnt fordelt over ringen. Retningen på hullene skal være vinkelrett på luftstrømmen. dvs. må du bore hull på innsiden av ringen.
Vær oppmerksom på at tilstedeværelsen av såkalte "hot spots" i motorens eksos nesten avhenger av kvaliteten på drivstoffringen. Skitne eller ujevne hull, og til slutt får du en motor som ganske enkelt ødelegger seg selv når du prøver å starte den.Tilstedeværelsen av varme flekker avhenger mye mindre av foringskvaliteten enn andre prøver å si. Men drivstoffringen er veldig viktig.
Kontroller kvaliteten på drivstoffsprayen ved å brenne den. Flammetunger skal være like med hverandre.
Når du er ferdig, installerer du drivstoffdysen i beholderen.
Alt du trenger å gjøre på dette stadiet er å sette sammen alle bitene. Hvis ting går bra, vil det ikke være noe problem.
Coat lokket på boksen med varmebestandig fugemasse, du kan bruke silikatlim med varmebestandig fyllstoff. Du kan bruke grafittstøv, stålpulver og så videre.
Etter at motoren er montert, sjekk om rotoren roterer fritt. Gjør i så fall en foreløpig branntest. Bruk en kraftig vifte til å blåse gjennom luftinntaket eller bare roter skaftet med dremel. Slå lett på drivstoffet og tenne strømmen bak på motoren. Juster rotasjonen slik at flammen kommer inn i forbrenningskammeret.
BETAL OBS: på dette tidspunktet prøver du ikke å starte motoren! Det eneste formålet med en branntest er å varme den opp og se om den oppfører seg bra eller ikke. På dette tidspunktet kan du bruke en butanflaske, som vanligvis brukes til håndbrennere. Hvis alt er i orden, kan du gå til neste trinn. Imidlertid er det bedre å tette motoren med ovnsforsegling (eller silikatlim fylt med en liten mengde varmebestandig pulver).
Du kan starte motoren enten ved å blåse luft inn i den, eller ved å rotere akselen med en slags startmotor.
Vær forberedt på å brenne flere NGV-plater (og muligens turbiner) når du prøver å starte. (Dette er grunnen til at det ble anbefalt at du foretok flere sikkerhetskopier i trinn 4.) Når du er komfortabel med motoren, kan du når som helst starte den uten problemer.
Vær oppmerksom på at motoren for øyeblikket hovedsakelig kan tjene til utdannings- og underholdningsformål. Men dette er en fullt funksjonell turbojet-motor som kan rotere til hvilken som helst ønsket hastighet (inkludert selvdestruktiv). Føl deg fri til å forbedre og endre designen for å oppfylle dine mål. Først av alt trenger du en tykkere skaft for å oppnå høyere omdreininger og derfor trekkraft. Den andre tingen å prøve er å pakke motorens ytre overflate med et metallrør - en drivstoffledning og bruke den som en fordamper for flytende drivstoff. En motor med en varm yttervegg er nyttig her. En annen ting å tenke på er smøresystemet. I enkleste tilfelle kan dette ha form av en liten flaske med en liten mengde olje og to rør - det ene røret for å avlaste trykket fra kompressoren og lede det til sylinderen, og det andre røret for å lede olje fra sylinderen under trykk og lede det til bakre bjelke. Uten smøring kan motoren bare kjøre i 1 til 5 minutter avhengig av temperaturen på NGV (jo høyere temperatur, jo kortere kjøretid). Etter det må du smøre lagrene selv. Og med det tilførte smøresystemet kan motoren gå i lang tid.