自制汽轮机

制造汽轮机是学习涉及任何蒸汽驱动发动机有关原理的有效途径。开始时，采办如下物品：4.8毫米厚、100毫米见方的黄铜板；53支钢笔杆，柱身处宽度不超过6.4毫米；两个内径约108毫米的搪瓷（或锡）碟或盘；两个有3.2毫米孔的活塞；一根轴；一些厚6.4毫米的黄铜板；以及若干3.2毫米金属螺钉。

在4.8毫米厚的黄铜板上画出两个圆，一个直径是89毫米，另一个直径是70毫米。外圆是成品黄铜轮的尺寸，而内圆指出了准备切割的缝的深度。标出轴孔的位置和如图1A处所示的孔的位置。圆盘上的轴孔和孔A钻好后，它可用作钻侧盘C的模板。

把圆盘的边缘分为53等份，从边缘到线B画径向线，指出了缝的深度。圆盘上的缝用弓锯在径线上锯出。锯缝时用小台钳夹住圆盘。

从原料黄铜板切割圆盘时，要留足够余量用于锉削至准确的设计线。缝则保留在粗加工状态，有利于固定用作叶片的笔杆。笔杆插入狭缝中，将普通大头针压在笔杆内侧上并在边缘处把大头针折断，这样就十分牢固可靠（见图4）。

笔杆全部固定后，取两金属片，每一片直径约25毫米，厚0.8毫米，中心有9.5毫米的孔。用它们作为填充片，首先置于圆盘和侧板C之间的轴孔周围（图1）。然后用几个3.2毫米的机器螺钉把侧板固定，每个螺钉上用两个螺母。螺母应在输入阀门相对的一侧。轴孔也可锉成正方形，用正方形的轴，其两端锉圆以配合轴承。

圆盘壳套用两个搪瓷铁盘制作（图2）。它们之间用薄防火纤维衬边将它们拴合在一起，形成密封结合。在一个搪瓷铁盘边缘附近加工一个19毫米的排气孔。若你想把废气带离壳套，可将一根细管插入孔中6.4毫米。在壳套的内侧和外侧上穿过管子钻孔，插入大头针（图5）。绕外侧的大头针焊一圈以阻止蒸汽逸出。在搪瓷铁盘或壳套的最低点钻一个3.2毫米小孔用于排水。一个木塞作为柱塞。

若能得到金属盘碟（用有优质锡镀层的较厚材料做成的），构建壳套就比用搪瓷铁盘容易得多。钻孔容易，各部分能紧密地装配在一起。所有的缝和装配的周围表面都能焊接。

喷管用两个有3.2毫米孔的活塞制成。它们连接到9.5毫米供汽管。喷管应固定在与圆盘面成20度角的位置。在20度角的位置，若将喷汽端头锉成与圆盘面平行，则喷管或柱塞的效果就比较好。考虑到要有足够的运转空间，喷管与叶片之间的距离应为1.6毫米（图3）。

轴承用6.4毫米黄铜制造，用3.2毫米机器螺钉和螺母与壳套栓连，如图所示。每一螺钉上要放两个螺母。在汽轮机轴上滑装一段钢管，用机器螺钉和螺母将其固定（图6），这就制成了皮带轮。如果轴是方形的，各部分就要焊接起来。

汽轮机明细图。（单位：毫米）

驱动轴应有长轴承。此轴上的皮带轮是用钉在一起的木块制成，其四周用线锯锯掉。法兰用螺钉拧紧在皮带轮上并与轴固定（图7）。

轴承是用橡木块做的，内衬厚白铁皮或厚镀锌层铁皮用作运转表面。优质细皮带把转动从汽轮机传递到大皮带轮。