Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2005 № 06

Паровой котел машины должен создавать пар с температурой несколько сотен градусов. Для этого его устанавливают в фокусе устройства, концентрирующего солнечные лучи. Полученный в котле пар направляют в цилиндр паровой машины, который приводит в действие электрогенератор или насос.

Главная и самая трудоемкая часть устройства — концентратор солнечных лучей. Его роль могут выполнять линза или вогнутое зеркало, но они очень дороги. Более приемлема система из плоских зеркал, свет от которых направлен на котел.

Интересен концентратор, предложенный Б. Ивановым из Новороссийска. Его можно сделать из щита ДСП и лепестков белой жести. Заготовки лепестков должны быть как можно более плоскими. Для этого их нужно вырезать из ровного листа жести при помощи резака. Каждый лепесток прибит к щиту, а потом отогнут так, чтобы отраженный от него свет попадал в нужное место. Чтобы при отгибании лепесток не смялся, по линии сгиба заранее делают надрез резаком. С таким концентратором размером 1x1 м можно сделать немало интересных опытов. В его фокусе можно вскипятить чайник или зажарить яичницу. Кстати, во время опытов берегите глаза от яркого света! Работайте только в темных очках, да не в тех, в которых ходят на пляж, а в очках газосварщика!

Но перейдем к самой паровой машине. Котел для нее можно сделать из баночки для детского питания объемом 50—100 см 3, нужно лишь впаять новое дно. Его для прочности следует сделать выпуклым, выколотив деревянным молотком, к примеру, на торце пня. После этого впаяйте его выпуклой стороной внутрь.

Для заливки котла водой просверлите отверстие и припаяйте к нему высокую гайку D=3 мм. Пробкой послужит винт с медной шайбой. Заливку водой производите при помощи шприца.

Выходящий из котла пар выносит капли воды, которые мешают работе машины. Чтобы их избежать, на выходе ставят колпачок-сухопарник. Его можно сделать из наперстка с припаянной к нему трубочкой. На нее потом наденется резиновый шланг для подачи пара в машину.

Сам двигатель проще всего сделать по схеме с качающимся цилиндром (рис. 2).

Шатун в нем отсутствует, его заменяет жестко соединенный с поршнем шток.

Цилиндр в процессе работы покачивается на специальной оси. При этом, в зависимости от положения, он подсоединяется то к паровому котлу (тогда поршень совершает рабочий ход), то дает поршню вытолкнуть отработанный пар в атмосферу.

Цилиндр машины можно сделать из латунной гильзы от охотничьего патрона.

Поршень выточите из чугуна или стали на токарном станке.

Парораспределение производится при помощи двух бронзовых или латунных золотниковых пластин. Одна из них имеет выпиленный при помощи напильника круглого сечения паз для припайки ее к цилиндру. Все остальные детали вы сможете рассмотреть на фотографии паровой машины, построенной юными техниками одной из московских школ.

Первое испытание готовой паровой машины лучше провести, подав к ней воздух от обычного автомобильного насоса. Если она сразу заработает, испытайте ее в работе от парового котла. Но на первых порах нагревайте котел не солнцем, а газовой горелкой.

Лишь после того, как паровая машина покажет свою работоспособность, можно в жаркий день установить ее паровой котел на заранее настроенный солнечный коллектор.

Работа крохотного двигателя от солнца интересна сама по себе. Но можно присоединить к его валу через ускоряющую передачу такой же насос с качающимся цилиндром (рис. 3). Тогда солнечный двигатель сможет перекачивать до 15 литров воды в час. Возможно, вам это пригодится в хозяйстве.

Д. ВАРГИН

Рисунки автора

Мы не раз публиковали охранные устройства, измеряющие различные поля: акустическое, электрическое или электромагнитное. А сегодня предлагаем электронный сторож, реагирующий на… гравитационное поле. Природа его мало изучена, тем не менее стоит «нарушителю» приблизиться к вашему прибору, и сразу зазвучит сигнал. А обмануть прибор можно только с помощью антигравитации.

Самое же интересное — поскольку гравитационное поле проникает через любые преграды, то датчик можно расположить даже внутри стального сейфа. При этом он очень прост. Посмотрите на рисунок.

Чувствительный датчик — ящик из оргстекла, наполненный водой, в которую погружены два капилляра, уровень воды в которых изменяется при приближении человека.

Поскольку вода является хорошим токопроводом, капилляры могут служить коммутаторами электрических цепей. Для этого в них нужно ввести тонкие металлические электроды. У того капилляра, где происходит подъем уровня жидкости, нижний край электрода установите на расстоянии порядка 1–2 мм выше уровня «невозбужденного» водяного столбика. У второго капилляра, наоборот, электрод на ту же величину погрузите в воду. Третий электрод будет постоянно находиться в воде общей емкости. Так у вас получатся коммутаторы, соответственно замыкающий и размыкающий электрические цепи.

На рисунке 1 показана конструктивная схема держателей электродов — это полые колпачки, надеваемые на верхушки трубочек-капилляров. Внутрь колпачка сквозь отверстие свободно проходит электрод. Его положение фиксирует боковой винт. К верхним концам электродов припаиваются провода, идущие к электронному сигнализатору, изображенному на схеме.

Источником «звуковых» электрических сигналов служит генератор на цифровой интегральной микросхеме DD1, с четырьмя логическими ячейками типа «2ИЛИ-НЕ». Ячейки DD1.1, DD1.2 совместно с времязадающими элементами C1, R5 являются собственно генератором, а включенные параллельно ячейки DD1.3, DD1.4 играют роль предварительного усилителя мощности.

В выходном каскаде устройства стоит транзистор VT1, нагруженный трансформатором Т1 с динамической головкой ВА1.

Трансформатор может быть взят выходной от портативного радиоприемника и должен быть рассчитан на головку с сопротивлением звуковой катушки 8 Ом. Поскольку не требуется музыкальное воспроизведение сигнала, подойдет и малогабаритный динамик-«пищик» типа 0,5ГДШ-26-8.