Учебный двигатель Стирлинга УДС - 1

Предлагаю Вашему вниманию очень любопытный экспонат, который в 80-е годы серийно выпускался в Киеве как учебное пособие. Сие чудо советского стирлингостроения попало ко мне в руки на несколько дней, поэтому я постараюсь быстренько провести с ним ряд интересных экспериментов, ну и естественно сделать подробный фото и видеоочет для Вас.

......

.......

.......

.......

......

.......

.......

.......

.......

Посмотрите пока первое видео работы этого движка без нагрузки.

 

 

На следующей странице смотрите фото и видео с работой этого экспоната от дров и солнца, а так же определением его механической мощности.

Сегодня мне удалось провести ряд экспериментов по запуску двигателя от солнечного концентратора и на дровах. Мне было интересно какую он мощность развивает на валу. Я решил определить механическую мощность этой модели простым расчетом из школьной физики, через шкив на валу двигателя подниму известный груз на известную высоту в измеренную единицу времени. Короче, по формуле E=mgh, определяем потенциальную энергию поднятого груза, а зная за какое время движок смог его поднять - определяем мощность.

Для начала просто запустил движок от солнца на холостом ходу. В этих экспериментах мне любезно помогал Александр Борисович, его зеркалами-концентраторами, собственно, и происходил нагрев головки двигателя.

 

 

........

Закрепил движок на высоком столе, замерял высоту от земли до вала, взвесил первый "грузик" - 600 грамовый молоток, и начал эксперимент.

 

........

Потом я перешел на дрова, но для этого соорудил специальную топку из простой оцинковки, ничего хитрого но вещь очень нужная.

........

Загрузил дровишки и понеслась!!!!!!!!!!!!!!!!!!

........

 

 

........

Мощность меня очень порадовала и я начал наращивать массу грузов. Проведя ряд запусков с разными грузами, я получил мощность примерно в пределах 5Вт, но собрав больше информации об этом учебном стирлинге, узнал что его расчетная мощность 10Вт. Чему могу охотно поверить, поскольку когда я разобрал этот движок на детали, обнаружил довольно серьёзный износ, особенно в рабочем цилиндре с поршенем, плюс шток вытеснителя тоже изрядно потерся. Оно и не удивительно, ведь движку более 20 лет. Но работоспособность хорошая, представляю как он работал когда был новым...

.......

 

 

Что ещё приятно, так это то, что двигатель способен работать довольно долго на одной заправке дровами, причем когда дрова уже прогорели и остались одни угольки, которые сами по себе держат температуру довольно долго, на видео всё это прекрасно видно.

.......

Следующим шагом я приделал к этому движку маленьгий генератор и попробовал зажечь им несколько лампочек, смотрим след. страницу...

 

Далее, в своих экспериментах, я решил несколько доработать эту модель стирлинга, а именно, сделать ему водяное охлаждение, такое простенькое, чисто для демонстративного опыта. Просто если такой движок гонять долго на обычном воздушном охлаждении, как он и был задуман, он, всётаки, со мременем, перегревается и уже не так эффективно работает на отдачу полезной нагрузки. Я конечно не изобрёл ничего нового в водяном охлаждении, просто аккуратно сделал вокруг радиатора из алюминиевого листа "карсет" и два патрубка, на впуск и выпуск воды, надел на них трубки для подвода и отвода воды. Это конечно чисто опытное охлаждение, для хорошей, надежной и действительно долгой работы нужно делать всё основательнее, в идеале с принудительной подачей воды и т.д. и т.п. Но для опыта сойдет и так, думаю на фото всё прекрасно видно.

.......

.......

.......

Потом вынес всё это на улицу и попробовал прогнать движок на обычном сухом спирте, буквально таблеток пять. Результаты меня порадовали, всё отлично работало, плюс я добавил панель с лампочками накаливания, для большего эффекта. Правда днём их накал плоховато виден, а в темноте плохо снимает камера, короче, смотрите видео.

 

.......

А здесь демонстрирую накал последовательно соеденённых лампочек 2,5V

.......

.......

А потом, я решил выехать на натурные испытания в лес и погонять этот движок на "экологически-чистом топливе", т.е. на дровах. Самое интересное, что меня удивило - это тихая работа самого двигателя. Но на видео тихий ход передать не получилось, дело в том что микрофон на камере направлен вперёд и очень чувствительный, а мой голос получился сзади, поэтому складывается обманчивое впечатление будто движок работает громче чем я говорю. Смотрим видео.

 

 

.......

.......

Думаю больше эту модель не насиловать, движок работоспособный, жаль что не новый, но всем кто пожелает сделать подобный образец, или по-больше и по-мощнее - себе в хозяйство, предлагаю перейти на эту страничку.

 

Всем желающим изготовить, самостоятельно, модель двигателя УДС-1 ПРЕДЛАГАЮ:

1) Простые и понятные чертежи двигателя УДС-1, как в формате JPG, так и в формате cdr, т.е. в кривых. В нужных местах размеры указаны до десятых милиметра. Для большего понимания определённые узлы я раскрасил разными цветами, пусть не всё по ГОСТу, но думаю так будет понятнее, расчёт на то,что бы разобрался даже не опытный в чертежах человек.

 

2). Получасовой видеофильм о разборке этого движка с осмотром всех деталей и тонких мест, с пояснением что и из чего сделано. Ниже даю нарезку этого видео.

3). 120 - разноплановых, подробных фотографий деталей двигателя.

(вот некоторые из них в уменьшенном виде)