Журнал юний технік 2018 № 11 - стор 12

Його рамка повинна ходити в добре змазаних напрямних, щоб не було перекосів, а ексцентрик розміщується всередині "каменю" з отвором. Тиск його розподіляється по великій площі добре змащеного паза рамки. Все це знижує загальні втрати на тертя до 2-3%. Але виконати таку конструкцію можна тільки в умовах добре оснащеної механічної майстерні. А для першого разу краще зробити модель якомога простіше (див. Рис. 2).

Основу її становить шматок сталевої водопровідної труби з внутрішнім діаметром 25 мм. На одному його кінці влаштований циліндр компресора, на іншому - детандера. Щоб ще більше спростити конструкцію, ми відмовляємося від ексцентрика, замінюючи його дротяним кривошипом, але залишаємо кулісу.

Спочатку підберіть шматок труби з чистою гладкою внутрішньою поверхнею. На кінцях труби повинні бути припаяні фланці для кріплення кришок циліндрів. Паяти їх слід олов'яним припоєм за допомогою газового пальника.

Зварювання застосовувати небажано, так як висока температура викличе викривлення труби, а її внутрішня поверхня буде зіпсована шаром окалини.

Після пайки прошліфуйте трубу зсередини за допомогою тонкого наждака з маслом і пасти ГОІ. Після цього видаліть шматок середній частині труби, як показано на кресленні. У цьому місці буде рухатися куліса. Кришки циліндрів можна виточити зі сталі. Поршні і втулка кривошипного вала робляться з чавуну або бронзи.

Кожен поршень має різьбове гніздо для кріплення штоків. Самі штоки робляться з пруткової стали "сріблянки" діаметром 6 мм і мають різьбу М6 на одному кінці і отвір для шплінта на іншому.

Рамка лаштунки зроблена з латуні або бронзи. До неї припаяні два гнізда для кріплення на шплінта штоків поршнів при складанні.

Впускні і випускні клапани компресора кулькові. Вони діють під тиском повітря. Впуск повітря в детандер здійснюється золотниковим розподільним механізмом, встановленим у втулці підшипника.

Принцип його роботи показаний на малюнку 2. У момент, коли поршень детандера виявляється в верхньому положенні, вал повертається таким чином, що повітря проходить в циліндр через зроблений на ньому спіл.

У нижньому положенні поршень своєї крайкою відкриває отвір, і через нього повітря виходить в холодильну камеру.

Для приводу компресора годиться мотор потужністю 150 Вт, що робить близько 1500 оборотів в хвилину. При високих швидкостях повітря не буде встигати заповнювати циліндри, і теплова потужність системи зменшиться, та й знос лаштунки прискориться.

При роботі теплового насоса безпосередньо на вуличному повітрі може виникнути неприємне явище. Інформація, що міститься в ньому волога може конденсуватися в еспандері і замерзати на його стейках. Це, врешті-решт, призведе до його зупинки. Погодьтеся, це незручно. Найнадійніший міра проти утворення льоду - це створити замкнутий контур, по якому буде циркулювати невелика порція повітря від компресора до еспандера і назад, а повітря, що надходить в компресор, охолоджувати вуличним повітрям через стінку труби.

Повітря ж, виходить з детандера, потрібно знову ж через стінку труби обдувати свіжим повітрям, який від зіткнення з нею стане холодним, а після буде направлений в камеру з продуктами.

Введення замкнутого контуру значно ускладнює установку, але спрощує деякі проблеми. Наприклад, ми з вами поки нічого не говорили про мастило поршнів. А вони без неї працювати не можуть. У той же час мастило може вилітати з детандера і потрапляти на охолоджувані продукти.

Застосування замкнутого контуру дозволяє застосувати для змащення найтонший графітовий порошок, отриманий розтиранням стрижня м'якого олівця. Взагалі можливості для поліпшення навіть такий найпростішої моделі величезні. Але щоб перейти до зразка, придатного для опалення цілого будинку, доведеться чимало попрацювати і багато вивчити.

Тільки для вух собаки

Ультразвуковий свисток мисливці-браконьєри винайшли сотні років назад, але пояснити, чому його чують собаки, але не чують єгеря, змогли набагато пізніше. Лише в XVII столітті встановили, що звук - це коливання повітря. У XIX столітті з'явилися прилади, що вимірюють частоту звукових коливань.

Англійський вчений Френсіс Гальтон в 1883 р створив прилад, який створює звук точно заданої частоти (рис. 1), по конструкції нагадує свисток.

З його допомогою вдалося з'ясувати, що вухо більшості людей чує звуки частотою не більше 20 000 Гц. Звуки ж більш високих частот стали називати ультразвуками. Їх чують, наприклад, кішки, собаки і коні. Вони сприймають звуки з частотою 20-30 тис. Гц, але всі рекорди б'ють кажани. Для них і 70 тис. Гц не межа.

Сьогодні браконьєрам ультразвукові свистки не потрібні. Але вони все ж знаходять застосування. На початку минулого століття відомий дресирувальник М.А.Дуров показав в Москві на арені цирку кінь, що вміла складати і множити цілі числа і навіть отримувати коріння. Відповідь вона подавала ударом копита. Більш того, дресирувальника садили за ширму, давали приклади в письмовій формі, а кінь сприймала їх телепатично і давала правильну відповідь. Київ була вражена.

Трохи побавившись, М.А.Дуров відкрив свої секрет. В кишені артиста знаходилася гумова груша зі свистком Гальтона. Непомітно натискаючи її, маестро подавав коні сигнал, який не чув ніхто, крім неї. А вона, знай своє діло, при цьому постукувала копитом, що глядачі приймали за цифровий код ...

У роки Другої світової війни японці знайшли свистку Гальтона більш серйозне застосування. В ході війни на Тихому океані американці не раз брали в полон невеликі японські судна. Команда здавалася, залишаючи цілісінький все найголовніше: зброя, провіант, двигуни. Але раз по раз на капітанському містку знаходили уламки якогось приладу, що складався з бляшаного рупора і трубок.

Прийнятий сигнал обробляли, віднімаючи несучу частоту, і ставав чути людський голос. Дальність дії такої системи зв'язку досягала декількох кілометрів.

Але поговоримо про конструкції свистків. Почнемо з самого простого (рис. 2).

Мал. 2.Судейскій спортивний свисток.

Візьміть дві смужки жерсті. Одну з них зігніть, як показано на малюнку, зигзагом, а іншу - дужках і спаяти між собою. Якщо затиснути бічні отвори вироби між великим і вказівним пальцями і подути в трубочку, може вийти свист. Якщо свисток мовчить, доведеться зайнятися регулюванням. Вона полягає в тому, щоб знайти правильне положення щодо плоскою трубочки кінця циліндричної частини свистка.

Чистий і гучний свист виходить, коли струмінь повітря входить в циліндричну частину, робить по ній оборот і відхиляє вгору потік повітря, що виходить з трубки. Перебіг в циліндричної частини припиняється, але за мить перешкода зникає; нова порція повітря входить в циліндричну частину, робить по ній оборот, і все повторюється. В результаті з щілини свистка виходить потік повітря, що уривається з великою частотою. Він і породжує звук.

Після першого вдалого досвіду зробіть кілька свистків з циліндричною частиною різного діаметру від 5 до 20 мм. Чим менше діаметр циліндричної частини, тим вище частота звуку. Свисток діаметром менше 5 мм вже може давати ультразвук. Тільки ви його не почуєте, тому налагоджувати такий свисток доведеться з осцилографом і мікрофоном. Ультразвук ви побачите на екрані у вигляді відрізка синусоїди. Регулювання свистка проводиться до отримання максимальної її амплітуди. Ну, а якщо немає осцилографа, постарайтеся знайти спільну мову з кішкою або собакою ...

Описаний свисток простий у виготовленні і налагодженні. Але набагато ефективніше циліндричний свисток (рис. 3).