وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
وب سایت موسسه فرهنگی و اطلاع رسانی تبیان
سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
این اسباب بازی بر اساس متداول‌ترین وسیله‌ی خانه که با گرما حرکت می‌کند، ساخته شده‌است. در این مورد از دماسنجی استفاده کرده‌ایم که بر اثر گرما عقربه‌ای آن می‌چرخد و باعث می‌شود عقربه روی درجه‌ی دمای درست قرار گیرد....
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

موتور گرمایی نوار دوفلزی

این اسباب بازی بر اساس متداول‌ترین وسیله‌ی خانه که با گرما حرکت می‌کند، ساخته شده‌است. در این مورد از دماسنجی استفاده کرده‌ایم که بر اثر گرما عقربه‌ای آن می‌چرخد و باعث می‌شود عقربه روی درجه‌ی دمای درست قرار گیرد.

قلب این نوع دما سنج‌ها نوار دوفلزی است. این نوار از دو نوار فلزی مختلف که به هم متصل‌اند ساخته شده‌است. در دماسنج این نوار به شکل مارپیچ پیچیده شده و عقربه‌ای به مرکز آن وصل می‌شود.

عمل‌کرد این پروژه خیلی ساده است.

فرض کنید ما دماسنج عقربه‌ای را روی اله‌کلنگی قرار دهیم. سپس وزنه‌ای را روی انتهای عقربه گذاشته و وزنه‌ی دیگری را در طرف دیگر اله‌کلنگ بگذاریم تا تقریباً حالت تعادل حاصل شود.

موتور گرمایی نوار دوفلزی

اگر دماسنج سرد باشد وزنه به سمت انتهای اله‌کلنگ متمایل می‌شود (جایی که عدد کم روی عقربه نشان داده می‌شود). وقتی این اتفاق افتاد، اله‌کلنگ در تعادل نبوده و طرف دماسنج به زمین برخورد می‌کند. اگر زمین گرم باشد، دماسنج گرم شده و عقربه به سمت عددهای بیش‌تر می‌چرخد و وزنه را به سمت مرکز اله‌کلنگ می‌کشد. این جابه‌جایی در ترازو باعث می‌شود اله‌کلنگ به طرف دیگر حرکت کند و دماسنج را از زمین بلند نماید و به هوای سرد منتقل کند. وقتی دماسنج سرد شد، وزنه دو باره جابه‌جا می‌شود، این فرآیند بارها و بارها تکرار می‌شود.

در موتور گرمایی، ما تنها از مهم‌ترین قسمت دماسنج یعنی نوار دوفلزی استفاده می‌کنیم. اولین موتوری که من ساختم از دماسنجی به قطر 30 سانتی‌متر استفاده کردم. در موتور دوم از حلقه نوار دوفلزی با قطر کم‌تر استفاده نمودم.

معمولا نوار دوفلزی لبه‌ای دارد که به سمت بیرون خم شده تا حلقه را در دماسنج نگه‌دارد. این محل مناسبی است تا وزنه به آن وصل شود. در موتور حرارتی، وزنه عبارت از یک پیچ برنجی با یک یا دو مهره روی آن است. مهره‌ها به ما اجازه می‌دهند تا وزن را روی اله‌کلنگ به حالت تراز در آوریم تا موتور به بهترین شکل کار کند. به طور ساده با چرخاندن مهره می‌توان آن را به بالا و پایین جابه‌جا نماییم. این مقدار دقت در تنظیم، بیش‌تر از حد مورد نیاز است.

موتور گرمایی نوار دوفلزی

اگر چه لزومی ندارد، اما من سر پیچ را با اره آهن‌بر بریده‌ام زیرا به آن نیازی نیست. پیچ توسط دو تکه سیم مسی به حلقه وصل است و به کمک انبردست هر سیم خوب تاب داده شده تا محکم پیچ را نگه‌دارد. مرکز حلقه با سیم مسی بیش‌تری به اله‌کلنگ وصل می‌شود. در این مورد، من دو تکه سیم (هر کدام در یک طرف حلقه) در مجاورت نوار گذاشته‌ام آن‌ها را با انبردست تاب داده و محکم نمودم. سپس سیم مسی تاب داده شده را لحیم کردم تا آن‌ها را محکم نگه‌دارد.

اله کلنگ از دو جفت سیم رخت‌آویز ساخته می‌شود. رنگ‌ روی سیم سمباده زده شده تا بتوان آن را لحیم نمود و وسط سیم‌ها به شکل حلقه در آمده‌اند تا لولایی را شکل دهند.

موتور گرمایی نوار دوفلزی

سیم‌های از مرکز حلقه به دو میله‌ی رخت‌آویز لحیم می‌شوند تا انتهای حلقه‌ی اله‌کلنگ کامل شود.

وقتی دماسنج در دمای اتاق قرار دارد، وزنه باید به سمت بیرون اله‌کلنگ قرار گیرد (دور از محور دوران). سپس من یک جفت سیم به طور عرضی نسبت به سیم‌های چوب لباسی قرار دادم تا استحکام مجموعه بیش‌تر شود. البته این کار ضرورتی ندارد.

وزنه‌ی تعادل این اله‌کلنگ، پیچ برنجی دیگری است. در موتور حرارتی اول که ساختم، به روش سختی مهره‌ای را به اله‌کلنگ وصل کردم، یعنی ابتدا مهره‌ای را به سیم رخت‌آویز لحیم کردم، سپس پیچ را وارد مهره نمودم. در موتور دوم، سر پیچی را به کمک مقداری سیم مسی به میله‌ی چوب لباسی وصل کردم، سپس سیم را به چوب لباسی لحیم نمودم. بدین ترتیب می‌توان مهره‌هایی را به طرف دیگر پیچ، پیچید. من این روش را توصیه می‌کنم زیرا راحت‌تر است.

موتور گرمایی نوار دوفلزی

محور اله‌کلنگ عبارت از میخی است که از بلوک چوبی رد شده‌است. در این مدل، به کمک دریل سوراخی را در چوب ایجاد و سپس یک تکه میله‌ی چوب لباسی را از آن رد می کنیم، اما میخ بهتر است.

 

به یک نکته‌ی مهم باید توجه نمود:

سیم چوب لباسی باید خم شده و میله‌ی محور از آن طوری رد شود تا مرکز جرم اله‌کلنگ در زیر محور قرار گیرد. به عبارت دیگر اگر میله‌ی اله‌کلنگ را چرخانده و بالای محور قرار دهید باید میله‌ی اله‌کلنگ به طور خودبه‌خود دوران نموده و به زیر حرکت نماید. در حالت کلی این مجموعه نباید در حال تعادل باشد (برخلاف یک ترازوی معمولی). برای مهار چرخش آن نیز باید مجموعه را در حد امکان نزدیک میز قرار داد. بدین ترتیب یکی از طرف‌های موتور به میز تماس خواهد یافت.

 

بازگشت

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین