Jak vyrobit parní stroj

Sousloví "parní stroj" často evokuje obraz parních lokomotiv, nebo parních automobilů Stanleyho Steamera. Tato zařízení však nenachází využití zdaleka jen v přepravě. Parní stroje, které byly v nejprimitivnější formě vyráběny už před dvěma tisícovkami let, se v posledních třech stoletích staly hlavními zdroji energie. Parní turbíny v současné době produkují více než 80 % světově vyráběné elektřiny. Chcete-li lépe pochopit, jaké fyzikální síly v parním stroji pracují, postavte si podle jednoho z návodů v tomto článku svůj vlastní parní stroj! Zvládnete to s běžnými materiály, které najdete doma. Přejděte k prvnímu kroku a začněte stavět.

Metoda 1

Metoda 1 ze 2:

Výroba parního stroje za pomoci plechovky od limonády (pro děti)

Stáhnout PDF

K vytvoření hladkého řezu zhruba v 1/3 od spodní základny plechovky použijte nůžky na plech, nebo řemeslnické nůžky.
Přehněte hranu řezu dovnitř plechovky, abyste se zbavili ostrého okraje. Dávejte si přitom pozor, abyste se neřízli.
Většina plechovek od limonády má kruhovou základnu, která je vypouklá směrem dovnitř plechovky. Vymáčkněte základku buďto tlakem prstů, nebo dnem malé skleničky.
Můžete to udělat děrovačkou na papír, nebo pomocí hřebíku a kladiva. Potřebujete díru o průměru něco málo přes 3.175 mm.
Zmačkejte trochu alobalu a rozmístěte jej pod svíčku a okolo ní tak, aby držela pevně na svém místě. Čajové svíčky se vyrábí v malých plechových krabičkách, takže by se nemělo stát, že se vosk svíčky po rozpuštění rozteče po limonádové plechovce.
Kolem tužky omotejte zhruba 15,5 až 20,5 cm měděné trubičky tak, abyste vytvořili spirálu se dvěma či třemi smyčkami. Trubička o průměru asi 3,175 mm by měla jít okolo tužky snadno omotat. Vzniklá trubičková spirála musí být tak dlouhá, aby prošla napříč plechovkou, a poté ještě na každé straně zbylo zhruba 5 cm rovné trubičky.
Spirálu na trubičce umístěte přímo nad knot svíčky. Snažte se, abyste na obou stranách plechovky měli zhruba stejnou délku rovné trubičky.
Rovné konce trubičky ohněte tak, aby na každé straně mířily opačným směrem. Poté je znovu ohněte, aby dosáhly až pod úroveň spodní hrany svíčky. Na konci byste tedy měli mít spirálovitou trubičku nad středem svíčky, která se na každé straně plechovky ohýbá do tvaru dvou protiběžných "trysek".
Vaše "loďka" by měla bez problémů plout. Pokud nejsou konce trubičky zcela ponořené pod vodou, zkuste svíčku mírně zatížit. Buďte však opatrní, abyste ji nepotopili.
Nejsnáze to provedete tak, že jeden konec trubičky ponoříte do misky s vodou, zatímco druhým konce nasajete vodu jako brčkem. Druhou možností je podržet na jednom konci trubičky prst, zatímco do druhého konce napustíte vodu z kohoutku.
Voda v trubičce se za chvíli ohřeje a začne vřít. Jakmile se přemění v páru, vystřelí z „trysek“ potrubí, díky čemuž se celá plechovka ve vodě roztočí.
Reklama

Metoda 2

Metoda 2 ze 2:

Výroba parního stroje z plechovky od barvy (pro dospělé)

Stáhnout PDF

1
Do 4litrové plechovky od barvy vyřízněte u dna obdélníkovou díru. Na boku plechovky poblíž jejího dna si vyznačte si svislý obdélník o stranách 15 x 5 cm.
- Pozor, ujistěte se, že plechovka od barvy (nebo od čehokoliv jiného) obsahovala pouze barvu na bázi latexu, a že jste ji před použitím řádně vymyli mýdlem a vodou.
Na obou 24cm stranách udělejte 6 cm silný ohyb do úhlu 90°. Tím vám vznikne čtvercová "základna" o stranách 12 x 12 cm se dvěma 6cm "nožičkami". Tuto mřížku položte do plechovky "nožičkami" dolů tak, aby lícovala s hranami vyříznuté díry.
3
Po obvodu víka vyvrtejte do půlkruhu díry. V plechovce budete později pálit uhlí, které zajistí teplo pro vás parní motor. A kdybyste uhlí nezajistili přístup kyslíku, hořelo by velmi špatně. Proto vyrobte ventilační otvory tak, že kolem hrany víka plechovky vyvrtáte či prorazíte půlkruh děr.
- Tyto ventilační díry by měly ideálně mít v průměru zhruba 1 cm.
Vezměte zhruba 6 m měkké měděné trubky o průměru 0,6 cm a odměřte si od jednoho konce vzdálenost 30 cm. Od tohoto místa začněte trubku smotávat do pěti smyček o průměru 12 cm. Zbytek trubky pak smotejte do zhruba 15 smyček o průměru 8 cm. Mělo by vám zbýt zhruba 20 cm materiálu.
Oba konce vinuté trubky ohněte tak, aby směřovaly vzhůru, a každý z nich protáhněte jednou z děr ve víku. Pokud není trubka dostatečně dlouhá, budete muset jednu ze smyček mírně roztáhnout.
Vinutí položte na mřížkovou základnu. Prostor okolo smyček a uvnitř nich vyplňte briketami dřevěného uhlí. Pevně zavřete víko plechovky.
Do středu víka čtvrtinové plechovky od barvy vyvrtejte díru o průměru 1 cm. Do boku plechovky vyvrtejte dvě 1cm díry – jednu poblíž dna plechovky, druhou pak přímo nad ní poblíž víka.
Doprostřed každého z těchto dvou korků vyvrtejte konci měděné trubky díry. Do prvního z korků zasuňte kus 25 cm dlouhé tvrdé plastové trubky a do druhého pak 10cm kus plastové trubky tak, aby trubka v korku pevně držela a mírně přečnívala dovnitř plechovky. Korkový špunt s delší trubkou zasuňte do spodní díry menší plechovky, špunt s kratší trubkou pak vložte do horní díry. Obě trubky v korkových špuntech zajistěte pomocí hadicových spojek.
Menší plechovku položte na velkou tak, aby trubky malé plechovky mířily směrem od ventilačních děr ve velké plechovce. Konec měděné trubky, která vede ze spodu spirály, spojte pomocí kovové pásky s trubkou ze spodního korkového špuntu. Měděnou trubku vedoucí k hornímu konci spirály pak stejným způsobem připevněte k plastové trubce z horního korkového špuntu.
Za pomoci kladiva a šroubováku odstraňte stred kruhové elektrikářské spojovací krabice. Ke krabici připevněte svorku na elektrický kabel s upevňovacím kroužkem uvnitř. Skrz kabelovou svorku protáhněte 15 cm měděné trubky o průměru 1.27 cm tak, aby trubka o pár cm vyčnívala z díry v krabici. Na tomto konci zahněte hrany trubky kladivem směrem dovnitř. Ten samý konec trubky vložte do díry ve víku menší plechovky.
11
Vložte špejli do dřevěné trubičky. Vezměte klasickou dřevěnou špejli na grilování a zasuňte ji do jednoho konce 1,5 cm dlouhé dřevěné trubičky o průměru 95 mm. Špejli s trubičkou vložte do měděné trubky v kovové spojovací krabici tak, aby špejle mířila vzhůru.
- Špejle a dřevěná trubička budou po spuštění motoru simulovat "píst". Abyste pohyb pístu lépe viděli, můžete na jeho horní konec připevnit malý papírový "praporek".
Z menší horní plechovky sundejte spojovací krabici. Tuto plechovku pak naplňte vodou tak, aby voda natekla do měděných trubek. Menší plechovka by pak měla být zhruba ze 2/3 plná vody. Zkontrolujte, že vše těsní, a že z žádného spoje neuniká voda. Víka obou plechovek poklepte kladivem, aby se pevně usadila. Spojovací krabici vraťte zpět na malou horní plechovku.
13
Spusťte stroj! Zmačkejte pár kusu novin a položte je do prostoru pod mřížkou na spodku parního stroje. Jakmile dřevěné uhlí vzplane, nechte jej 20 – 30 minut hořet. Když začne hořící uhlí ohřívat vodu ve vinutí trubky, v horní plechovce se začne vytvářet pára. Jakmile pára dosáhne dostatečného tlaku, vytlačí dřevěnou trubičku a špekový píst směrem nahoru. Když se upustí dostatečný tlak, píst díky gravitaci opět klesne. Podle potřeby ze špejle odřezávejte malé kousky, abyste snížili hmotnost pístu – čím bude píst rychlejší, tím častěji "poskočí" nahoru. Snažte se špejli ořezat až na takovou váhu, kdy píst „poběží“ nepřetržitě.
- Hoření můžete urychlit tak, že budete do ventilačních otvorů foukat fénem.
14
Buďte opatrní. Pravděpodobně není nutné zdůrazňovat, že obsluha a zacházení s tímto „udělej si sám“ parním strojem vyžaduje opatrnost. Nikdy tento stroj neprovozujte v místnosti. Nikdy jej neprovozujte ani poblíž hořlavých materiálů, jako jsou suché listí či koruny stromů. Stroj spouštějte pouze na tvrdém nehořlavém povrchu, jako je třeba beton. Pokud stroj ukazujete dětem, zajistěte, aby byl neustále zajištěn dohled dospělého člověka. Nenechte malé ani dospívající děti, aby se ke stroji přibližovali po dobu, kdy v něm hoří dřevěné uhlí. Pokud si nebudete jistí, jestli je stroj ještě horký, prostě předpokládejte, že je stále moc horký na to, abyste na něj sahali.
- Zajistěte také, aby pára mohla z horního „boileru“ unikat. Pokud se z nějakého důvodu zasekne píst, může v malé plechovce výrazně vzrůst tlak. To pak v nejhorším případě může vést k explozi, která by byla velice nebezpečná.
Reklama

Tipy

Umístěte parní motor na plastovou loďku tak, aby oba konce trubičky mířily směrem dozadu a do vody. Tím vytvoříte parou poháněnou hračku. K životnímu prostředí šetrnou loďku jednoduchého tvaru můžete vyříznout z plastové lahve od minerálky či bělidla.

Reklama

Varování

Pokud musíte se strojem hýbat ve chvíli, kdy běží, nemiřte na nikoho konci trubek. Horká pára nebo voda, která z nich vychází, může způsobit popáleniny.
Konce měděných trubek ničím neuzavírejte, jen je ponořte do vody. Ačkoliv je to nepravděpodobné, mohl by přebytek tlaku způsobit roztržení trubku, která by pak mohla někoho zranit.
Pokud potřebujete přenášet stroj, který běží, vždy použijte kleště nebo kuchyňské rukavice.
Nesnažte se o sestrojení složitějšího parního stroje s bojlerem, aniž byste přesně rozuměli tomu, co děláte. Exploze kotle (bojleru), i když jen miniaturního, vás může vážně zranit.

Reklama

Věci, které budete potřebovat

Parní stroj z plechovky od limonády

Hliníkovou plechovku od limonády
Nůžky na plech, nebo robustní nůžky
Kleště
Děrovačku na papír
Čajovou svíčku
Hliníkovou fólii
Hliníkovou trubičku o průměru 3.175 mm
Tužku či dřevěný kolíček
Vodu
Misku

Parní stroj z plechovky od barvy

4litrovou plechovku od barvy (ideálně nepoužitou, nebo vyčištěnou vodou a mýdlem)
Litrovou plechovku od barvy (viz výše)
6 m měděné trubky o průměru 6,35 mm
Kovovou pásku
2 korkové špunty
Kruhovou kovovou elektrikářskou spojovací krabici
Kabelovou svorku, která pasuje do spojovací krabice
15 cm měděné trubky o průměru 1,27 cm
12x24 cm kovové mřížky
35 cm tvrdých plastových trubek o průměru 3,175 mm, nebo 6,35 mm
2 spojky na hadice pro plastové trubky
Grilovací dřevěné uhlí (nebo brikety, je to na vás)
Grilovací špejli
1.5 cm dřevěné tyčky o průměru 9,5 mm (s dírou na jednom konci)
Šroubovák
Vrtačku
Kladivo
Nůžky na plech/nůžky
Kleště