محرك إلكتروستاتيكي ذو طابع Steam Punk: 13 خطوة (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

مقدمة هنا محرك إلكتروستاتيكي يعتمد على سمة Steampunk التي يسهل بناؤها. تم تصنيع الجزء المتحرك من خلال تصفيح شريط من رقائق الألومنيوم بين طبقات من شريط التغليف البلاستيكي ولفه في أنبوب. تم تركيب الأنبوب على محور باستخدام أغطية طرفية من الورق المقوى مع غسالات مسطحة في المراكز كمحامل. صُنعت أقطاب كهربائية ثابتة أو ساكن من حلقة من المسامير معلقة محوريًا مع احترام الدوار وتنشيطها مع التيار المستمر السالب والجهد العالي. يحافظ الإطار المصنوع من ماصات الشرب والأشرطة والأغطية البلاستيكية لعلب الصفيح على الثبات في محاذاة مناسبة حول الدوار.

يوفر المشروع فرصة للتعرف على قانون كولوم الذي يصف التجاذب / التنافر الكهروستاتيكي بين النقاط المشحونة. على وجه التحديد ، فإن الجزء المتحرك يدور لأن المساحات السطحية سالبة الشحنة للعضو الدوار تتنافر بعد أن تلامس الأجزاء الساكنة الكهربائية الساخنة. تقوم كل منطقة مشحونة بعد ذلك بترسيب الإلكترونات الزائدة على الجزء الثابت المجاور المؤرض على الحلقة أثناء دوران الجزء المتحرك. تتكرر دورة الشحن والتفريغ مع اقتراب كل منطقة محايدة من الجزء المتحرك من الجزء الثابت التالي الذي تم تنشيطه. لقد استخدمت مواد قابلة لإعادة التدوير معاد تدويرها وبعض الأجهزة الأساسية لهذا المشروع لتقليل تكاليف البناء إلى الحد الأدنى.

حذر ! يتطلب هذا المشروع تيارًا مباشرًا عالي الجهد (HVDC) ، لذا اختر مصدر طاقة مناسب لمستوى خبرتك.

الخطوة 1: الأجزاء والأدوات

لقد قمت بتضمين قائمة بأجزاء المشروع ؛ ولكن ارتجل واستبدل عند الضرورة. تأكد من مراعاة النقاط التالية:

• يجب أن يكون الدوار خفيف الوزن.
• يجب أن يكون الدوار متوازنًا.
• يجب عزل الأجزاء الساكنة جيدًا عن بعضها البعض لمنع الانحناء الداخلي.

محور تجميع الدوار (1) - شماعة معطف بقطر 15 سم × 0.3 سم. محامل المحور (2) - غسالات مسطحة من الفولاذ المقاوم للصدأ مع فتحة معرف 0.3 سم. الأكمام المحورية (2) - ماصات شرب بقطر 3 سم × 0.4 سم (متضمنة مع عبوات صغيرة من المشروبات الغازية). أغطية طرفية (2) - أقراص قطر 4.0 سم تقريبًا (استخدم غطاء طرفي من الورق المقوى من غلاف ثلاثي الحلقات). شريط تبطين (1) - 2.5 سم × 15 سم شريط من رقائق الألومنيوم (6) - مسامير بطول 5 سم جنوط تجميع مبيت الجزء الثابت (2) - أغطية بلاستيكية من حاويات صواميل مختلطة. دعامات ريم (12) - ماصات شرب بحجم قياسي (1/4 بوصة ديا). شرائط التعليق (2) - الأربطة المطاطية إطار دوار من البلاستيك حدوة الحصان (1) - لقد وجدت حدوة الحصان ذات اللون الوردي الفاتح في صندوق القمامة في ساحة المدرسة المحلية بعد معرض الكنيسة المجتمعية ؛ أو يمكنك قص ثم لصق ألواح من الورق المقوى معًا لصنع الإطار. المباعد - غطاء زجاجة بلاستيكية. مصدر الطاقة (1) - قد تكون المصادر النموذجية لـ HVDC في النطاق الصغير الصغير مثل مؤينات هواء الغرفة ، Van de Graaffs و Whimshursts ضعيفة جدًا لتشغيل هذا المحرك. ضع في اعتبارك محولًا عالي الإمكانات. Simco's CH-30 Chargemaster هي واحدة من "الأمبيرات" الأشرار للمولدات الكهروستاتيكية. في بعض الأحيان ، تتوفر هذه الوحدات من خلال المزادات الإلكترونية بتخفيضات كبيرة من قبل بائعي التصفية الذين لا يعرفون ما يمكنهم فعله! / شريط الشحن (بعرض 5.0 سم) أجهزة توصيل نموذجية (مسامير صغيرة ، قفل وغسالات مسطحة ، صواميل) أدوات بوصلة مثقاب كهربائي مثقوب يدويًا ملف هواية مسطرة صنفرة كتلة أداة مقص حاد لأقلام الرصاص

الخطوة 2: اصنع أغطية نهاية الدوار

قص أربع دوائر قطرها 4 سم من الورق المقوى. حفر ثقب 4 مم من خلال المراكز. رميهم في مثقاب كهربائي ورمل حتى يستديروا. قم بغراء قرصين معًا ، ثم قم بلصق حلقة مسطحة فوق الفتحة المركزية لكل قرص. دعها تجف. قم بفك أي غراء صلب مع ملف.

الخطوة 3: لف الشريط حول أغطية الأطراف

أدخل المحور من خلال المحامل ولف شريط التغليف بعناية حول الأقراص من الأنبوب. يجب أن تكون أسطح الأسطوانات متوازية!

الخطوة 4: تطبيق بطانة الفويل ودوار التوازن

قم بقطع شريط من رقائق الألومنيوم بعرض 2.5 سم والذي يجب لفه حول منتصف الدوار. ثبته في مكانه مع قطرة من الغراء. ضع عدة طبقات إضافية من الشريط اللاصق لتغطية الشريط. دوار يدور على المحور. أضف قطعًا من الشريط اللاصق حسب الحاجة لموازنة الدوار.

الخطوة 5: تجهيز جنوط الإسكان

قم ببناء السكن عن طريق قطع فتحة وصول بقطر 4 سم تقريبًا في الأغطية البلاستيكية لعمل إطارين. عمل ثقوبًا في 12 ثقبًا بمسافة 30 درجة على طول حافة كل حافة. قطع 8 سم من ماصات الشرب بطول 8 سم لعمل 12 أنبوب دعم. قم بمحاذاة الثقوب في الحافات ، ثم أدخل ماصة في كل ثقب. نصيحة البناء: اقطع شقًا طوليًا بطول 0.5 سم في طرف كل ماصة لتسهيل الإدخال.

الخطوة 6: إطار الإسكان الكامل

اعمل في طريقك حول الحافة بإدخال القش أثناء تقدمك لتشكيل إطار مبيت. حافظ على مسافة 5.0 سم تقريبًا بين الحافات. اقطع طول القش الزائد عند اكتمال الإطار.

الخطوة 7: غطاء الإطار

قم بلف 2 إلى 3 طبقات من شريط التغليف حول الإطار. قم بقص الشريط الزائد حول الحواف بالمقص.

الخطوة 8: تثبيت Stators

حفر 12 حفرة حول محيط السكن بحيث تكون كبيرة بما يكفي لقبول المسامير. يجب أن تمر كل فتحة عبر قشة في منتصفها حتى يمكن تدويرها بزاوية طفيفة كما هو موضح (ستتطلب الزاوية مزيدًا من التعديلات قبل تنشيط المحرك). أدخل رباطًا مطاطيًا من خلال الشفاطات الموجودة في وضعي الساعة 12 و 6.

الخطوة 9: إعداد دعم الدوار ، وإرفاق القاعدة والوظائف

أي دعم يحافظ على الدوار في وضع ثابت ويسمح له بالدوران بحرية لا بأس به. لقد استخدمت هذه اللعبة حدوة الحصان. إذا لم تتمكن من تحديد موقع حدوة الحصان ، فقم فقط بعمل واحدة عن طريق وضع عدة طبقات من الورق المقوى مقطوعة بالحجم المناسب. احفر ثقبًا لمحور الدوار بعناية عبر طرف كل كعب حدوة حصان. بعد ذلك ، قم بحفر ثقب في إصبع القدم لاستيعاب البرغي الذي يربط حدوة الحصان بقاعدة المشروع. قم بعمل ثقب من خلال غطاء الزجاجة والذي سيكون بمثابة مباعد. تجميع المكونات. أخيرًا ، قم بحفر ثقوب في القاعدة لأعمدة ربط الأسلاك.

الخطوة 10: تجميع المكونات

انزلق الأربطة المطاطية فوق كعوب حدوة الحصان لتعليق مبيت الجزء الثابت في مكانه. أدخل المحور من خلال فتحة في الكعب ، والفواصل المنزلقة والدوار في مكانه كما هو موضح. قم بتدوير المسامير المحورية حسب الحاجة بحيث تلامس سطح الدوار تقريبًا.

الخطوة 11: قم بتوصيل ساكنات ساخنة ومحايدة

قم بتوصيل كل جزء ثابت آخر في سلسلة باستخدام سلك معزول. يتم توصيل الأجزاء الساكنة المتبقية معًا باستخدام سلك معزول بلون مختلف. قم بتوصيل مجموعة واحدة من الساكنات بمركز الربط الساخن ؛ المجموعة الأخرى يذهب إلى الأرض.

الخطوة 12: تكثيف "القدرة الحصانية"

لم يتزحزح مزود الطاقة 0.5 وات حتى الدوار. ومع ذلك ، قام Chargemaster (انظر الأجزاء والأدوات) بتدوير الدوار بسرعة 10 إلى 12 دورة في الدقيقة. كان الإدخال الأمثل حوالي 12 كيلو فولت عند 100 ميكرو أمبير قبل أن يؤدي الانحناء الداخلي بين الجزء الثابت والساكن المؤرض إلى إبطاء سرعة المحرك.

الخطوة 13: لقطة مقرّبة لـ Spark

هذه لقطة تكبير تظهر تفريغ شرارة للدوار أثناء دورانه.

الجائزة الثانية في مسابقة Make It Stick السنوية الثالثة

الجائزة الأولى في مسابقة التعلم العملي