注意看材料和工具表的要求
第一步:材料与工具准备:首先要准备的材料与工具如表1、表2 所示。表1 材料表 名称 规格 数量 备注 试管 18 x 150mm 1支 附橡皮塞 玻璃针筒 10 ml 1 支 作为活塞 铜管 内径约φ2mm 2段 铜棒 φ2mm 1根 光碟片 1片 铅线 约φ1.5mm 1包 曲轴 铁丝 细 固定钢丝绒用 钢丝绒 1包 移气活塞 塑胶软管 φ3 mm 1段 木条 180 x 10 x 8 mm 1支 木条 木板 若干 基座 热熔胶 若干 橡皮筋 2 条 固定试管及针筒 小螺帽 内径约φ1.5mm 若干 小铁钉 约φ1.5mm 若干 轴用 冰棒棍 若干 表二:工具表 名称 数量 备注 剪刀 1 美工刀 1 剪嘴钳 1 制作曲轴 虎钳 1 制作曲轴 线锯 1 切割木板 电钻 1 直尺 1 记号笔 1 做记号 实验室酒精灯 3~5组 亦可用蜡烛代替 工业酒精 2瓶 铁鎚 1 钉制基架 材料图:
第二步:制作步骤(一)利用手摇钻(或小电钻)将橡皮塞钻出两个孔,一为连通气室用,一为交换器用(二)将钢丝绒以小铁丝绑绕在铜棒上,製成移气活塞。活塞长度约为试管长度的一半。(三)将做好的移气活塞组合上试管。并装上塑胶软管与钻孔的小木块(连结轴用)。(四)将玻璃针筒以热熔胶固定在木条上,并用橡皮筋加强固定。针筒后方黏上钻孔的小木块,以备之后连结轴用。(六)此时可以稍作测试。加热试管前端,拉动移气活塞,看看针筒是否会前后伸缩移动。如没有,则应该检查是否出现漏气现象。(七)在木条前 10mm 钻一φ1.5mm 的孔,接着依下列尺寸,将铅线弯曲制作曲轴,并黏合光碟片。要注意针筒与移气活塞必须有相差90 度的相位角。(八)计算移气活塞的活动长度,在冰棒棍上适当钻孔以符合,将木条与冰棒棍切割钻孔。(九)最后将钻孔完毕的冰棒棍以小铁钉组合上去,即完成本次活动制作。
第三步:测试与完成 要使自制的Stirling Engine运作,首先在试管下至一酒精灯,待烧热约1分钟,试着转动光碟片即可。如果旋转不够顺利,试着微调相位角度;又或者旋转的连续性(贯性)不够,可在光碟片上夹上小夹子,以增加其惯性转动力量。
1. 气体交换室(试管)的密闭性要高,尽量不要有漏气现象。
2. 曲轴角度要呈90 度,移气活塞的相位角要比活塞提前90 度。
3. 移气活塞的铜棒管接合处,要尽量能滑顺,但又不能有大量漏气现象,挑选铜管与铜棒时,公差要配合好。
4. 曲轴旋转的流畅度是关键,这个部份需要的精密度较高,尽量能以模具或电动工具製作。
5. 连结曲轴的冰棒棍要尽量平行推动,不要有分向力量减低推动。
6. 光碟片的目的是要增加其旋转惯性,如惯性不足,可用小夹子夹住光碟片来调整。斯特林发动机