[讨论] 复刻一具斯特林引擎成本(文长!图多!

楼主: gitpharm (GitPharm01)   2023-05-11 13:01:03
我有个构想需要斯特林引擎来实现,但我本身没有金属加工的知识背景和技能,
为了让估价更加准确,我找了一个有完整设计图的微型斯特林引擎,
另外又用Blender3D按照设计图建立了所有零件的模型,
想请版上的各位先进估算一下复刻以这个设计的大概成本,
照片TSE - 03
https://drive.google.com/file/d/1plswJiTWfr5fhJOvXFeMYHwzQ49DHIGY/view?usp=sharing
组装图
https://drive.google.com/file/d/1_31fI7Vd5jWxa9aQ_5oDHHH-sjzxfp9r/view?usp=sharing
全体图in Blender
https://drive.google.com/file/d/1Oc6cAoeaniusrYCg2qyelrc5l7fmZ5Mv/view?usp=sharing
https://drive.google.com/file/d/1mjhaXOQonOlT2ja9WDxsWOCtEkFgNdz-/view?usp=sharing
包括螺丝在内总共只有16种零件
~~~[铝制零件]~~~
编号01 汽缸外罩:
图片上的英文"megical syringer"是误字,原本是要说medical syringe医用针筒的。
在一根直径50mm长33mm的铝圆柱上面钻孔,应该只需要钻床作为加工手段,
pic1:零件加工图
https://drive.google.com/file/d/1tWgdoPq9H5pjyyoR5MyfHQiasxeaUEZf/view?usp=sharing
pic2:两个汽缸槽之间会被一个3.5mm的钻孔连通
https://drive.google.com/file/d/1nIOwulTMpKUMTZ7aQ9mkz77uJ9dkEOpS/view?usp=sharing
pic3:用透视的方式看得比较清楚两个汽缸槽连通的状况
https://drive.google.com/file/d/1PygT2hNZq0trRZEJMOkex8lIrTVRt7IC/view?usp=sharing
编号03 支架:
非常简单的零件,用切割和钻孔工具就可以了
https://drive.google.com/file/d/1L6pe-pLfmxYvMKMNEBOVJPMF9ob5bwdn/view?usp=sharing
~~~[不锈钢制零件]~~~
编号02 加热器:
不锈钢制作的加热器
可能需要先后使用铣床和钻床来处理一根直径29mm长32mm的钢质圆柱体,
虽然结构简单但是或许会有些麻烦?
https://drive.google.com/file/d/1yutxGCAoEmSTHHU1oqBw9A7sVW9t3i9u/view?usp=sharing
~~~[铁制零件]~~~
编号08 曲柄:
用一根线径1.8mm的铁线弯折而成
https://drive.google.com/file/d/1h_Rra1u-7SyHJ3hG1AuLrm739vrCRswj/view?usp=sharing
编号09 活塞插销
同样使用1.8mm的铁线制作,需要两个
https://drive.google.com/file/d/15YwgLM7ss5jaMwkRXHGMmNniGNkTsVGd/view?usp=sharing
编号16 铁丝
只是一条用来锁住飞轮的0.5mm线径铁丝
~~~[玻璃材质]~~~
编号05 汽缸
一共需要两个
由3cc玻璃针筒切割而成,目前找不太到这个容量的针筒,
可能要用5cc针筒(网购价70-80元一个)代替,连带需要修改零件编号01-汽缸外罩的部
位,
https://drive.google.com/file/d/1DjtXvTNdUi64ZzN0j0ofIFRq_VygLjeP/view?usp=sharing
编号06 热端活塞
和汽缸一样是由同一附玻璃针筒切割而成的,长度较长
https://drive.google.com/file/d/1mtwjQdHDvikHHguGnj4-ONON2pOEhDtV/view?usp=sharing
编号07 冷端活塞
和汽缸一样是由同一附玻璃针筒切割而成的,长度较短
https://drive.google.com/file/d/1xge_qv2ewtx0ykX8-39b9NN2xC4qmzI1/view?usp=sharing
~~~[黄铜材质]~~~
编号04 飞轮:
在一个直径40mm长10mm的黄铜柱体上面钻三个洞就搞定了,
或许用铝也可以?
https://drive.google.com/file/d/1C09JEurWknE6YxOf6iYtoGW4q2M4805L/view?usp=sharing
~~~[铁氟龙材质]~~~
编号10 连杆
一共需要两个,负责传递活塞的动力,使用铁氟龙的原因可能是为了耐热和比铝加工便宜
https://drive.google.com/file/d/1EqxFb90Dyybm7NicttUGWX8SstHBT3d2/view?usp=sharing
~~~[硅橡胶材质]~~~
编号11 垫片
夹在汽缸外罩(编号01)与加热器(编号02)之间,避免工作气体从两者的缝隙之间逸散

https://drive.google.com/file/d/18CEEX2uQNNHP0UBmIafUMWviG5B1V_S-/view?usp=sharing
编号12 垫片
在汽缸外罩连通两个汽缸槽的3.5mm孔洞在靠外侧的位置会被扩大成4mm<
由一个M4螺丝封住这个孔洞,
一个小垫片可以进一步确保工作气体不会通过这个m4螺丝洞逃出。
https://drive.google.com/file/d/1xQ3SrguG32X1ElIpkBMbo33gqJOjjBN-/view?usp=sharing
编号13~15是一些公制螺丝,可以轻松买到现成的产品
最后是组装的操作建议:
https://drive.google.com/file/d/15RnmMMBPU4-7GsLzyMuB4Wtv1GilX9bZ/view?usp=sharing
A: 使用硅胶胶水把一个玻璃汽缸(编号05)黏着在汽缸外罩(编号01)的冷端那一边的
汽缸槽里,
B: 使用硅胶胶水封死汽缸与汽缸外罩之间的缝隙,尽可能避免工作气体渗漏。另外在热
端重复A到B的步骤,热端玻璃汽缸并不是在加热器(编号02)那边,而是被黏在和冷端汽
缸同样的高度位置。
C: 先把两对连杆(编号10)与活塞插销(编号09)结合,接下来把活塞底部开口用硅胶
胶水黏上活塞插销(编号09),安装活塞(编号06与07)进到汽缸内,
D:把曲柄(编号08)穿过两个连杆(编号10),然后再把两旁的支架(编号03)拿出来,
先让曲柄穿过支架的孔再用螺丝把支架锁在汽缸外照上面,
最后把飞轮安装到曲柄的末段,
E:进行曲柄末端的弯折后把飞轮用一根短铁丝(编号16)固定在上面。
作者: lisn0814 (lisn)   2023-05-11 15:38:00
这直接市面上买成品就好 ,史特林引擎模型
作者: chinnez (棱靘)   2023-05-12 09:57:00
这些东西哪有可能1小时就做出来啊 组装的话还差不多咧斯特林引擎只是非常古早时代蒸汽动力的应用而已 ,动力还不是也来自石化燃料 效率还差汽油引擎一大节不然你以为蒸汽火车为什么会作古几十年了啊
楼主: gitpharm (GitPharm01)   2023-05-12 12:22:00
斯特林引擎的动力来源并不侷限于石化燃料,只要有温度差就能作动,无论是生质燃料到太阳热能都可行这是竹子当作燃料的影片:https://youtu.be/VezBrlSSJnU斯特林引擎的发展充满各种挫折和挑战,不过仍有许多团队持续在努力突破,最近几年日本方面有研究者用布雷顿循环来克服一些基本的问题,热效率已经达到32%目前网络上只有英文和日文的网页有它的纪录和研究报告http://www.eco-stirling.com/se-plaza.html
作者: tyf99 (呵呵)   2023-05-12 13:12:00
斯特林引擎就欠缺消费产品最重要的商用价值啊一台100马力的车,用斯特林引擎做起来会多巨大?上面顶着个大飞轮,这种车子真做出来你会买?没有商用价值,顶多就放在博物馆让人瞻仰罢了
作者: newforte (心风光)   2023-05-12 19:48:00
CAD丢到热流软件 模拟一下就有结果了
作者: choral   2023-05-12 20:58:00
编号10的铁氟龙加工会比铝贵1-2倍你的设计其实都用铝材也行
楼主: gitpharm (GitPharm01)   2023-05-13 08:52:00
感谢choral大的回复,我也觉得尽可能降低使用材料的种类可以节省不少成本,
作者: ge9487 (纠纠老秦)   2023-05-13 09:10:00
数量决定价格

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