終於完成了~
在溫室效應益發嚴重的今日,如何利用太陽能,逐漸成為研究與探討的話題。儘管可以用太陽能板來發電,但是能量轉換效率一直不高;然而,利用太陽來能驅動史特林,卻是目前最有效率的發電方式!
這學期我要上3年級的CAM、CNC課程,正好結合點腦設計與CNC加工機,來製作低溫史特林引擎。所謂的低溫,就是利用熱開水的溫度來當動力。
不過既然要叫學生作,當老師的當然要先自己作一台出來,在製作中瞭解其中的加工要點,才方便教學。所以這幾天,我都在TRY要怎樣去製作,就忽略了作刀子跟坦克車了。
先來看看下面這個MODEL--低溫史特林引擎,學校買的教具,也是我改進的範本。
最重要的當然是氣室,本來是可以直接用一根壓克力管,但是學校沒有現成的材料。
只好先用100x100x30的壓克力塊,順便將螺絲的固定座一起做出來。由於壓克力太脆,一開始又沒有設計出適當的夾具,作壞了2個;從中間學到了要製作什麼樣的夾具,第3、4個就很成功的做出來。
剛用CNC加工出來的壓克力,表面有刀具的刮痕;我先用細砂紙磨平,再用磨刀用的青棒來拋光,拋光後就很清澈透明,這樣才能觀察內部的運動。
氣室的底座,這是能量進出引擎的窗口,要用熱傳導效率好一點的金屬。跟板金科要了3mm的鋁板,也是用CNC加工。鋁的熱傳導效率比較好,當然還要在上面製作加熱、散熱用的鰭片,來增加熱傳導效率。不過一開始不清楚鋁板的加工特性,又銑壞了1片,而且又順便把我製作的夾具給毀了,真的有點欲哭無淚。差點想要拿去模具科用線切割,不過後來TRY出了加工參數,就OK順利了。
接著又要開發在鋁板上加工鰭片的技術,總不能拿2mm的銑刀直接銑吧?看來要上車床,不過又要先製作夾具。作夾具真的是有一點點的學問,用CNC加工材料不難,難就難在要怎樣將材料固定起來。不過一旦夾具作成功了,後面的加工就很容易。CNC的好處在於重複性與精準性,只要第1件做出來了,後面的2、3、4、5、6...件,就不是問題了。
廢話少說,來貼新的圖。這已經接近完工,汽缸也是用鋁合金車出來的。
使用鋁合金,一開始是因為手上有現成的材料;等到汽缸跟活塞做出來後,才發現是一場災難。
鋁合金摩擦起來會有"澀澀"的感覺,摩擦力太大了。
後來重新製作銅合金的汽缸跟活塞,也把活塞直徑加大,但是又碰到另一個問題,銅製的活塞太重了,動不了。
於是又重新買了鐵弗龍棒,作了鐵弗龍的活塞,那個摩擦力真的是很小,重新燃起了一絲成功的希望。
最後完全組裝成功,剩下的是能不能正常啟動。用一杯熱開水來充當熱源,動得很勉強,轉沒幾圈就停了;唉!摩擦力還是太大,畢竟只靠熱水,提供的能量也很有限。
作後改用吹風機的熱氣當熱源,能量充足下,我的史特林引擎終於大復活了!不枉我作了這麼久,連坦克車、折刀都沒時間作,還壓了2本書沒有改!
剩下的就是改良了,心中已經有了腹案,相信可以更加的成功。不過這回不需要我動手了,我光出一張嘴,指導學生去作,讓他們解決問題就好了!
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來講個笑話好了,話說我最近忙著這台史特林,真的把作坦克跟作刀子給荒廢了,我要趕著這學期做出來,下學期才能帶學生作。
昨天晚上,作了一個惡夢,又夢見在學校代課期滿,換到了一間私立學校教數學;在夢中覺得教數學也還可以,不過突然想到私立學校沒有CNC,我要怎樣作刀子、作坦克?當場嚇出一身冷汗...
在夢中又開始計畫,要怎樣努力準備教師甄試,要怎要再考回公立高職來...
挖靠,昨晚這個夢有夠真實的,彷彿又重溫以前當了5年代課教師的生涯;幸好只是嚇出一身冷汗,夢醒後太陽依然從東邊出來。
今天一早,回到學校監考丙、乙級技術士技能檢定,監考2節賺了2000塊,更確定我沒有被學校開除,所以明天繼續來作史特林引擎。