Návrat šoupátka

Dostal jsem velmi dobrou zprávu od pana Strakerleho. a svolení ke zveřejnění. Dávám na blog jen základní video. Na jeho adrese http://jizicek.rajce.idnes.cz/ je toho mnohem víc. Vše podrobně vysvětleno a zobrazeno.


Jedná se o kompletní řešení, včetně kotle, vyvíječe páry, doplňování vody a topení. Obdivuji jak lehce a tiše parní motor pracuje. Co k tomu dodat. Jistě také oceníte skvělou práci a nádherný chod. Snad mohu také prozradit, že se pan Strakerle zabývá vývojem hvězdicové čtyřmembrány. Membránové moduly jsou z pertinaxu. Rozvod páry bude samozřejmě pomocí šoupátek. Osa se setrvačníkem bude umístěna vertikálně.
Moje čtyřmembrána chodí, ale zatím se není s čím moc chlubit. Motor jde snadno do otáček a výkon je dostatečný.

Trochu jsem přehnal posun tlakové štěrbiny a tak se mi krátce potkává s výfukovou. Rotační osy budu předělávat. Koncepce motoru je dobrá ale ještě je hodně co zlepšit. Velmi přeji panu Strakerlemu, aby jeho hvězdicový parní motor byl lepší.

Také pracuji na vyvíječi páry. Inspiruji se nápady pana Polívky, Řehoře a Strakerleho. V mém případě se jedná o sešroubovaný obrácený kastrol a tlakový hrnec. Kastrol má průměr 28 cm a je v něm stočeno 11 m nerezové topenářské trubky. Průchodky vedou skrz dna obou hrnců. Jeden konec trubky je vyvedený nad hladinu vody v tlakovém hrnci. Zavodnění trubky obstará gravitace, což je jednoduché a spolehlivé. Všechny díly a propojky jsou standartní topenářské. Tlakový hrnec má dvě pojistky, které jsem zachoval. Určitě se vyplatí celé zařízení tepelně izolovat.

Spolupráce s Technickým muzeem

Pan učitel Toman zapracoval na měřicím zařízení. Některé části měřicího zařízení dodala firma Vernier. Vše je připraveno pro soutěž ve vývoji parních motorů. Doporučuji žákům i studentům se soutěže zúčastnit. Hodně se naučíte a membránové parní stroje jsou zajímavé a perspektivní. Čím více lidí se bude problematikou zabývat, tím lépe.



Měření probíhalo za ustáleného, velmi nízkého tlaku. Tomu odpovídají i naměřené výkony. Měřicí aparatura dokáže spolehlivě ohodnotit konstrukci motoru i kvalitu provedení. Při vyším tlaku může být i větší výkon. Já dále pracuji na vývoji čtyřmembrány. Na foukání jede velmi dobře. S návrhem konstrukce jsem spokojený

Se spolehlivostí součástek již méně. Spotřeba páry bude značná a provoz páry na jeden papińák jen demonstrační. Parní stroj je dost veliký a konstruovaný pro praktické použití, ke kterému má po pravdě řečeno zatím dost daleko. Jsem ale rád, že jej mám a mám na čem zkoušet. Problémy jsou od toho aby se řešily. Ztráty třením jsou zanedbatelné. Ventily jsou expanzní a otvírají se na  50 procent doby tlaku membrány. To znamená, že tlaková štěrbina se na 90 stupních zavírá a až na 180 stupních se otvírá výfuková štěrbina. Rozfoukat motor je pak dost těžké. Stejně tak k pohonu motoru nejde použít stlačený vzduch. U něj nedochází k expanzi a membrány by byly extrémně namáhány. Membránové moduly je nutné dělat podle šablony, aby byly všechny stejné. Výměna membrány pak obnáší povolení 7 šroubů a je rychlá. Od pana Harníka jsem dostal zajímavý typ na membrány. Snesou vysokou teplotu.

Důležitý je také technický výkres. Já je dělám na počítači a používám program LibreCAD. Je "Free" a práce s ním mne moc baví.  Přeji pěkné Velikonoce. Ještě něco pro zasmání.

Dobrý nápad

Pan Polívka dostal dobrý nápad, který zrealizoval. Tak jej z dovolením zveřejňuji. Důležité je, že oba konce parního vyvíječe končí ve dnu tlakového hrnce. Jeden konec je ale nutné vyvést nad hladinu. To zas není takový problém. Následuje popis pana Polívky:

 Tak takhle nějak by to mohlo vypadat. Papin 3,5l a vlnovec cca 1,5m. Vhodné pro ohřev dřevem. Na plyn to chce asi více plochou spirálu. Tohle jsou dvě spirály v sobě a každá stoupá k papinu. Neměl jsem správný vrták pro uděláním závitu 1/4, tak tam mám redukci 1/8 na 1/4. Přes to jsou převlečné matice 1/4 s Al těsnícími kroužky . Až budu mít záslepky 1/4 , provrtám je a našroubuji z vnitřku papina. Do jednoho vstupu dám distanční hliníkovou trubičku. Ta bude končit nad hladinou vody. Ještě tlakovou zkoušku. :-) Musím ale výškově předělat "límec" pro papin.                                                                    

Obchodní název nerezového vlnovce je Inoflex. Snese tlak do 10 atm a používají ji topenáři. 6 m stojí přibližně 1200 Kč. Vyrábějí se různé průměry (3/8" ; 1/2"; 1" ) Lze ji opatřit koncovkami pro mechanickou montáž. Prodejna je na Praze 8 v Bohnické. Více na:www.meibes.cz

Hamburk 2016

Čtyřmembrána

Po delší době jsem s postupem prací trochu spokojený. Je však přísloví  "Neříkej hop, dokud nepřeskočíš" nebo "Nestahuj kalhoty, když je brod ještě daleko". Za materiál jsem dal asi 10 000 Kč. Tento stroj je ale druhá verze a rotační ventily jsem dělal 3x. Vývoj a strojařina mne baví a nedělám to pro výdělek. Nejsem firma, neplatím daně, je mi 70 let a důchod mám slušný. Tak mi nevadí, když si na tom jak se říká "nabiju hubu". Technologii membrán považuji za perspektivní. Svědčí o tom zájem řady profesionálů podnikatelů. Přeji jim úspěch. Dávají práci lidem a konec konců vydělávají na můj důchod. Také rád s lidmi spolupracuji.

Z obrázku motoru je patrné, že osy rotačních ventilů jsou uloženy nebo poháněny "plovoucím způsobem".  Hadička vyrovnává nepřesnosti v souososti. Něco na způsob kardanky. Středové kuličkové ložisko se pak vypořádá s radiálním tahem řemínku a axiálním tlakem os rotačních ventilů. Není potřeba se obávat použití ozubených řemínků. Přenášený výkon je malý a přenos probíhá s účinností 98 procent. Ztráty jsou zanedbatelné. Motor se sám rozeběhne na nepatrný tlak při foukání. Obecně se píše v odborné literatuře:

1. Vliv velikosti průměru řemenic na přenos výkonu nebyl prokázán. Při pokusech nebyly zjištěny          rozdíly u různých velikostí průměrů řemenic.
2. Účinnost ozubených řemenů se pohybuje mezi 96 a 98 procenty. V porovnání s ostatními druhy          převodů t.j. s ozubenými soukolími nebo řetězovými převody se tyto hodnoty příliš neliší.

Výhodou je, když je řemínek plochý. Omezená životnost membrán určitě problém je. Musíme maximálně zjednodušit a prodloužit servisní interval. Probíhá další vývoj. Já preferuji silikonové membrány. Jsou k dostání v různých tloušťkách a půjdou předem natvarovat. O generátorech jsem na blogu psal pro přehled uvedu odkazy.
http://parnistroj.blogspot.cz/2014/02/generatory-potreti.html
http://parnistroj.blogspot.cz/2013/10/generatory-podruhe.html
http://parnistroj.blogspot.cz/2013/05/generatory.html

Použitý krokový motorek má výhody i nevýhody. Jako každé řešení. Že by dával jen 12 W je nesmysl. Mám ještě stejnosměrný sériový motor a také jej vyzkouším. Nemusel bych nic usměrňovat ale rovnou nabíjet akumulátor. Jsem zvědavý jak se bude motor chovat při zatížení akumulátorem. Jsem velmi rád, že pan Strakerle přes svůj zdravoní handicap pokračuje ve vývoji. Dám na blog s dovolením jeho nápad na vodotrubný parní kotel. Následuje jeho jadrný popis.

To mě však neodrazuje od činnosti radostné-parostrojnické. Nedávno jsem upravil papiňák tím, že jsem (neserouce se) do jeho dna uprostřed vyvrtal díru a připojil k němu nerezovou vlnovcovou hadici, stočenou do ploché spirály. Hadice je 3/8 a měl jsem jí 2,5 metru. Druhý konec hadice jsem zavedl do papiňáku nad hladinu vody. Je to v podstatě princip od Milana Řehoře, ale díky tomu, že jsem se toho nebál a provrtal dno hrnce, nejsou tam potřeba ty zpětné ventily, protože se systém zavodňuje (a odvzdušňuje) přirozeně samotížně. Výsledek mě nadchnul! Dříve při běžném, celodenním úsporném topení v kamnech byl tlak v papiňáku stabilně kolem 0,4 bar (při běžícím parním stroji), dnes při stejném topení tlak stabilně drží kolem 0,85 bar. A to jsem měl jenom pouhých 2,5 metru této hadice, z níž je v ohni jen asi 2,1 metru, zbytek jsou vývody. Jsem nadšen! 9 litrů studené vody jsem teď schopen uvést nejen do varu ale i do tlaku 0,25bar (kdy se rozbíhá stroj s generátorkem) za 15! minut. Taková jednoduchá věc zvýšila účinnost ohřevu skoro na dvojnásobek. Názorně to dokazuje, jak se pan ...... mýlí, když hlásá své debilní nesmysly o tom, jakou účinnost ohřevu (90% cha cha) má pouhý lesklý papiňák. Až budu moci dát asi 2500 Kč, koupím 17 metrů tohoto vlnovce, udělám vyšší "obal" na papiňák, aby se tam pod něj vešlo více závitů této skvělé nerezové trubky a myslím že se ještě budeme divit, jak úsporný bude provoz parního stroje. Nehledě k tomu, že takto získáváme výkonný a úsporný zdroj páry pro pohon čtyřmembrány. Zvýšení teplosměnné plochy dělá divy! Nápad Milana Řehoře je geniální a já mohu nadšeně potvrdit, že to funguje!!! Doufám, že budu mít čas to všechno realizovat...

Návod na kotel od Milana Řehoře: https://drive.google.com/file/d/0B5FV-PB0gpTnODRsSUpNRk1VSlU/view?usp=sharing


Vietnam spolupracuje s Čínou na kosmickém výzkumu

Do nového roku s novým parním motorem.

Titulek je trochu nadnesený. Alespoň u mne. Čtyřmembránu mám téměř hotovou. Ještě tam chybí hadice. Konkrétní výsledky zatím nejsou. Nicméně v oblasti této technologie je hodně nového a tak píši tento příspěvek. Ve statistice blogu vidím, že jej často otvírají zájemci z Ruska. Má li někdo les za humny, nemá elektriku a je 40 stupňů pod nulou, tak to může být pro něj zajímavé. Někteří studenti ale i profesionálové postupují rychleji než já.Příkladem může být pan Harník. Dostal jsem od něj prospekt. Je přístupný na adrese https://drive.google.com/file/d/0B5FV-PB0gpTnNHhmTGVHLWZSSVYxQWhzRDJWYzhoVUxfc1pz/view?usp=sharing  Jedná se o mikrokogenerační jednotku na dřevěné pelety. Pan Oldřich Šubrt propaguje tuto techniku v oblasti zemědělství a připravuje propagační materiál do novin. Také se úspěšně rozvíjí aktivita a soutěž v NTM. Sledujte dění na blogu o adrese : http://betlemska-stirling.blog.cz/  Našel jsem na Internetu zajímavý soustruh kombinovaný s frézkou. Mohlo by se to studentům nebo učňům hodit. Může to být také námět pro případné sponzory. Čtyřmembránu v NTM mimo soutěž předvedu.

Soustruh stojí asi 16 000 Kč. Patrně se však hodí jen pro kusovou výrobu malých parních motorů. Ta cena je zajímavá. Více na adrese http://www.uni-max.cz/kombinovany-soustruh-s-frezkou-at125-mini/d/

Výhody membránových parních motorů jsou veliké. Pro zajímavost je zopakuji.
1. Absence tření pístu o válec.
2. Odpadají požadavky na přesný válec a pístní kroužky.
3. Odpadá mazání a kontaminace páry olejem.
4. U mé konstrukce odpadá ojnice, křížák a klikovka.
5. Snadná aplikace více membrán. Jejich zatížení se rovnoměrně rozloží a tím se zvýší životnost. Hlavně se ale sníží nároky na velikost setrvačníku. Nedostatečně velký setrvačník bývá nejčastější chybou soutěžících v NTM. Je ale nutné aktivitu membrán vhodně úhlově posunout. Nesmí pracovat paralelně nebo současně.
6. U membránových modulů není nutná přesnost jako u kovových válců. Je možné použít umělé hmoty. V mém případě silon. Ten má malou teplotní vodivost a omezuje pokles tlaku kondenzací. Obecně se dá říci, že membrány jsou tolerantní k nepřesnostem.
7. Jedná se o bezpečnou technologii. Membrána představuje další perfektní pojistku. Vždy praskne dříve nežli by bouchnul kotel. Přijdete li na další výhody, můžeme to doplnit v komentářích.

Jsou zde ale i nevýhody. Není možné použít přehřívání páry. Přehřátá pára ochlazením neztrácí tlak. Já to řeším tím, že upevňovací šrouby aktivních prvků mají podložky, které snižují přestup tepla. Například mosazné tělo ventilu tyto podložky izolují od držáku. Zde je to obzvláště důležité. Na rotační ventily ještě dám topenářskou izolaci. Ze zkušenosti vím, že pak pára kondenzuje v membránových modulech jen ze začátku, kdy nejsou prohřáté. Tento kondenzát je možné odpustit. Není to ale nezbytně nutné. Membrány se časem vody zbaví samy a další jíž se netvoří. Moduly jsem vybavil vypouštěcími ventily.  Je také důležité, pokud možno, používat tlak 2 bary. Výrazně stoupne účinnost.  Ještě aktuálně k imigraci. Jsou li písmenka na vás malá, tak si na obrázek klikněte.

Zkouška generátoru

Je dobré ji udělat. Kromě napětí jsem měřil i otáčky pomocí lejzrového otáčkoměru. Abych dosáhl 16V potřebuji 700 ot/min T.j. přibližně 10 za vteřinu. Tedy na generátoru. Parní motor se bude točit o něco rychlej. Asi 1000 za minutu. Z toho lze odvodit převody. Uvidím při jakém tlaku těchto otáček dosáhnu. Doufám, že to bude do 1 bar. V tom případě bych měl na výstupu 60 W elektrických. Na motoru bude namontován otáčkoměr z cyklocomputeru.

Krokový motor má dvě vinutí na 5 A. V testu jsou použity dvě žárovky 12V/21W. Chtěl bych v reálu dosáhnout stejného výkonu jako v testu. Motorek ale klade značný odpor, obzvláště když žárovky nejsou rozsvícené, t.j. při malých otáčkách. Pro představu přikládám obrázek jak dopadl kousek hadičky přes který jsem naháněl motorek.

Nemám ještě moc hotového a nevím jak to dopadne. Předchozí pokus se nezdařil. Vše kromě setrvačníků jsem dělal znovu. To nevadí. Alespoň se mám včem vrtat. Rotační ventily a hadice mají teď větší průchodnost. Vzhledem k zájmu zařazuji další obrázek, který dá představu o nové koncepci. Motor bude vážit 25 až 30 kg. Rozměr základny je 700 x 420. Aktivita membrán je vzhledem k sobě posunutá o 90 stupňů.

Nigel Farage: Evropě vládne disharmonicky Německo.

U mne v dílně není moc nového. Pracuji na vývoji čtyřmembrány, ale moc se mi zatím nedaří. Proto jsem v úvodním videu zabruslil do politiky. Stojí to za zhlédnutí. Puste si to na YouTube. Je tam vyšší rozlišení a lépe se čtou titulky. Já Evropské unii fandil. Vidím však, že společná měna a ochrana Šengenu nefungují. A to jsou základní věci, které bych očekával. Divil bych se, kdyby Británie neodešla.. Turecko naopak o vstup do Evropy usiluje. To bude pěkný guláš. Že s dají národy do pohybu, se dalo očekávat. Nepředpokládal jsem, že se toho dožiji. Velkorysý přístup Německa obdivuji. Doufám, že to ustojí. V opačném případě bude zle i u nás. To je také jeden z důvodů, abychom se nešprajcovali a snažili se pomoci. Nedávno jsme na toto téma diskutovali v rodině a nebylo to moc dobré. Tak se radši vrátím k parním strojům. Jsem rád, že se tomuto tématu věnuje více lidí. Pan Strakerle pracuje na novém kotli, který bude mít teplosměnou plochu řešenou stočenou nerezovou hadicí podle Milana Řehoře. Dobrý kotel je důležitější, než vlastní parní stroj. Membránové moduly budou z pertinaxu. Umělá hmota (v mém případě silon ) je výhodnější, než kov. Mnohem lépe izoluje a zabraňuje kondenzaci páry, potažmo snižování tlaku. Také mne překvapilo jak škodí dlouhé hadice rozvodu. Zejména při vysokých otáčkách. Já se domníval, že záleží jen na průřezu. V praxi jsem se přesvědčil, že tomu tak není. Teoreticky to zdůvodnit neumím. U rotačních ventilů větších průměrů je nutné počítat se značnými axiálními tlaky. Například u vrtání průměru 16, které bude čtyřmembrána mít,  je to již sila přibližně dvou kilopondů. Držák musí být pevný, jinak se to rozkmitá. U stejnosměrných ventilů tento problém odpadá. Ještě něco o zdraví. Dostal jsem zajímavý dokument. Tak jsem jej dal na Internet. Kdo má zájem, tak je na adrese  https://drive.google.com/file/d/0B5FV-PB0gpTnZkJVUVZWQzlTMFFLc3Ffd29aS0g4d2NRMF9n/view?usp=sharing                              Tak to je trochu z mých zkušeností.    Páře zdar.

Do nového školního roku s novým parním motorem

Ve středu 9.9. proběhl před ČVUT v Dejvicích "Vědecký Jarmark" Uváděl jej také Ing. Jiří Grygar. Zastoupeny byly všechny vysoké školy a předváděly populární vědecké pokusy. Mne zaujal řez moderním motorem TSI o obsahu 1200, který se často montuje škodovek. Vystavovalo ho učiliště z Mladé Boleslavi. Účast byla veliká a nadšení studentů nezměrné

Pan učitel Toman na jarmarku také prezentoval svůj dvojčinný membránový motor a propagoval soutěž v Technickém muzeu. Zajímavé je, že motor nemá rotační ventily ale šoupátka.

Včera byl u mne na návštěvě pan Harnik. Spolupracuje také na mé čtyřmembráně. V současné době koncepci předělávám. Zkoušet se bude u něj v dílně ve Zlíně. Skupina sympatických mladých lidí kolem něj staví membránový parní motor o výkonu několika kilowat. Kotle jsou také k dispozici. Shodli jsme se na tom, že membránová technologie je velmi perspektivní. Prototyp dvojmembrány je již hotový. Pan Harnik je velmi mladý a vývoj parních motorů jej naučil mnoha dovednostem, které uplatnil v Závodech Přesného Strojírenství ve Zlíně. V současné době se osamostatňuje, živý se strojařinou a připravuje výrobu membránových parních motorů. Je také schopen dodat špičková automatická kamna na dřevo o výkonu 5 KW. Kamna jsou malá rozměrem a velká výkonem a účinností. V manuálním režimu je možné topit také dřevěným odpadem. Jeho mejlová adresa je:  luboshh@seznam.cz
Moje poslední dvojmembrána se jeví jako dobrá a mohu koncepci doporučit. Také ji ve  Zlíně vyzkouším. Materiál membrány je dimenzován na 230 stupňů Celsia. Předpokládaný výkon při tlaku 2 bary je 50W. Tlak 2 bary má tu výhodu, že se na něj nevztahuje legislativa parních kotlů. Myslím si, že studenti i žáci, jenž mají zájem o elektroniku, stavové rovnice plynů a krokové motory by se měli za podpory školy o parní motory zajímat. Poskytují možnost hodně se naučit.

Oscilační parní stroj s BLDC generátorem; Oscillating steam machine with...

Záznam je pana Lukáše Drchala. Podívejte se na Edgarův infokanál na YouTube. Adresa je: http://www.youtube.com/channel/UCTG3UzvRcvFVErbVHze9Tmw Jsou tam i další zajímavá videa. Motor běží při tlaku 1,5 atmosféry a žárovka má 12V/60W. Napětí je patrně usměrněné třífázovým můstkem. Pan Drchal je velmi šikovný a má dobré nápady. Zabývá se rezonancí a elektronikou. Video je staršího data. Držím palce v dalším vývoji.

35 stupňů ve stínu

Chtěl bych jen ve stručnosti pozdravit a povzbudit všechny parostrojníky. Nejsem moc velký psavec a jak poznamenal pan "Nazdárek" můj blog je trochu nudný. Rozhodně však není nudný další vývoj parních motorů, zkoušení a práce na nich. To, že teď málo píšu, neznamená, že mi došla inspirace. Spíš naopak. Je také možné mne osobně navštívit, nebo kontaktovat. Na všechny komentáře odpovím. Budete-li mít zájem, můžete i něco odkoupit. Není to ale nutné. Zachovejte mému blogu přízeň, užijte si prázdniny, dovolenou a letní počasí. Zdraví Stanislav

Na obrázku je tlakový stejnosměrný ventil připravený pro čtyřmembránu.

Přibližné rozložení součástek na novém motoru.