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Autor Tema: Tutorial de un motor Stirling Gamma  (Leído 791 veces)

Desconectado Orion56

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Tutorial de un motor Stirling Gamma
« en: 13 Mayo 2018, 00:22 »
Hola a todos.
Me imagino que muchos de vosotros habeis intentado u os gustaria haber hecho un motor Stirling y no lo habeis conseguido pensando que es una tarea dificil si no imposible como nos ha pasado a todos en un momento u otro.
Sinceramente, hacer un motor sencillo y que funcione no cuesta tanto, se trata de elegir el modelo adecuado.
El primero que hice fue con latas de Coca-Cola y funciono a la primera. Me envalentone y decidi hace un LTD (Stirling de baja temperatura) sin exito, ademas entonces no tenia ni torno. Buena pinta tenia, pero me faltaban las nociones basicas de un motor de este tipo.
El tercero que hice fue un termoacustico o de flujo laminar (dicen que de los mas dificiles por su ajuste), lo hice pero me costo y quede hasta las narices de estos motorcitos, aunque solo el que ha hecho funcionar uno, sabe la satisfaccion que dan acabarlos.
Ultimamente he hecho un modelo alfa y me ha resultado bastante sencillo, pero......gracias a la experiencia adquirida anteriormente y a los muchos fracasos lo he encontrado tan sencillo que creo que cualquiera puede hacerlo y puede tener esa satisfaccion.
Si alguno de vosotros se atreve, ha de seguir tres normas a rajatabla sin las cuales no lograreis el exito:

1ª Evitar todos los rozamientos posibles, ya que al ser motores de poca potencia, el menor rozamiento hace que no funcione o reduzca sus RPM.

2ª Eliminar toda fuga de aire, cualquier fuga hace que no funcione y se pueden hacer pruebas para descubrirlas.

3ª Alineacion de las partes. Eso evita roces de piezasa que no estan en su posicion y van forzadas. Si van forzadas= roces al canto

Cuando hago algo, lo que quiero es que funcione, no me preocupan tanto los acabados, de eso nos podemos ocupar luego, pero si no funcionan, ¿de que me sirve que sea bonito y pulido si no funciona?
Hace un tiempo compre un Stirlig en Aliexpress   https://www.aliexpress.com/snapshot/0.html?spm=a2g0s.9042647.6.2.fnTQzw&orderId=505322351590898&productId=32831070080

Pense que era una cosa muy sencilla que cualquiera podria hacer y me propuse hacer este tutorial, teniendo en cuenta que los hay mas complicados y dificiles, pero si hacemos algo sencillo y lo conseguimos, nos animaremos a mas, mejor que si lo intentamos y fracasamos.
En ese caso, los compañeros o yo mismo intentaremos resolver vuestras dudas.

No nos vamos a complicar la vida, recordad que queremos que funcione y acabarlo lo antes posible para satisfaccion del que lo haga, luego ya iremos a mas, acabados modificaciones, modelos mas complicados....etc.

Yo empezaria por conseguir dos tubos cristal (no tienen que ser muy largos) con una diferencia de diametro de 1-1,5 mm.
Tiene que ir uno dentro del otro para hacer el desplazador. No van ajustados, tienen una holgura de entre uno o uno y medio mm. para desplazar el aire y llevarlo al piston de trabajo.



Cualquiera que tenga esa diferencia puede servir, aunque sea un tarrito de cristal de cualquier cosa, aunque tiene que tener la caracteristica de resistencia al calor porque es donde la dara la llama ( borosilicato)
Aqui teneis una web de suministros de laboratorio: https://www.labotienda.com/es/busqueda/

Si quereis ir mas rapido y simplificar, aqui lo teneis mas facil: https://es.aliexpress.com/item/Engine-Accessories-Heating-Cylinder-Piston-Accessories/32816852760.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.1rcleG
Asi os ahorrais unos cuantos pasos.

Ahora vamos al pistón de trabajo que sera una jeringuilla de cristal de 5 ml. cortada a medida y el embolo hara de pistón.
Jeringuillas de cristal: https://www.jeringasyagujas.com/jeringas-de-vidrio/37-jeringa-de-vidrio-de-5-ml.html
Tamaño de la jeringuilla cortada: 38-40 mm. de recorrido interior.
Tamaño del piston (embolo): 20 mm.





Esta ultima foto es de una prueba que hice a la cual le puse un tapon en la punta que tambien puede servir si rompeis alguna de las jeringuillas cortandola o manipulandola.
Mañana os dire como corto los tubos y las jeringas.

« última modificación: 13 Mayo 2018, 19:32 por Orion56 »
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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #1 en: 13 Mayo 2018, 14:09 »
Hola de nuevo.
Aqui teneis un video de los dos motores funcionando, el chino y el made in spain:

https://youtu.be/5R_iFs6ROD0

Del chino no hay planos y del que yo hecho tampoco, pero si necesitais alguna medida os la puedo pasar.
Para cortar tanto las jeringas como los tubos de ensayo, uso la Dremmel con disco de metal. Hago como una especie de soporte con maderas que sirvan de tope puestas a la medida que quiero, fijo la Dremmel al banco y lo unico que tengo que hacer es girar el objeto a cortar.





Despues se lijan los extremos para que no corte y listos.



Las jeringuillas nuevas van bastante ajustadas y se necesita un pulido a base de oxido de cerio para que vayan suaves, ya que la jeringuilla y su embolo hacen de  cilindro  y piston respectivamente. Cuando menor sea el rozamiento, mejor ira. Hasta un limite claro, si pierde aire ya la podemos tirar.
https://www.amazon.es/Glass-Polish-GP200-%C3%93xido-gramos/dp/B005HWBC5S/ref=sr_1_4?ie=UTF8&qid=1526211588&sr=8-4&keywords=pasta+para+pulir+cristal
La prueba es introducir el piston en el cilindro y tapar con el dedo el agujero de la jeringuilla. Puesto boca abajo, soltar el dedo, si baja solo es lo correcto, si le cuesta, darle un poco mas.
Los que no quieran comprar el juego de cilindro y piston, habra que hacer una pieza de cierre del cilindro desplazador con dos orificios. Uno para la biela y otro para la salida de aire. Asi mismo, para asegurar el cierre, habra que hacerle dos ranuras para insertar dos juntas toricas. Dependiendo del diametro del cilindro, asi tendreis que hacer la pieza con las ranuras y si me decis de que diametro es el tubo os podre decir la profundidad de las ranuras y las toricas que debeis poner.



La pieza de cierre es esta:



Se le solda un trozo de cobre con estaño de los capilares que se usan para la conduccion de gas en aire acondicionado, el cual debeis doblar hacia abajo para que no roce con el vastago de la biela y donde ira conectado un tubo de silicona del mismo diametro que el tubo. Yo como no consegui del mismo diametro le amplie la boca soldandole otro trozo de tubo.
La longitud de la biela dependera de la distancia a la que queramos ponerle el soporte y el agujero central de la pieza, del diametro de la biela. Yo se lo puse de un trozo de varilla de aportacion de TIG 316L de 1,5 mm. de grosor. Es ligero, liso e inoxidable.
Al final, para hacer la articulacion de la biela, le puse otro trozo de tubo de cobre prensado y por si acaso Loctite 401 (superglue) para despues hacerle una ranura roscada a M-3 y ponerle un esparrago que sujetara el empalme de la biela articulada.
Por hoy no os doy mas el toston.
Si lo considerais interesante, haced vuestros comentarios y preguntas y estare encantado de responderlas.
« última modificación: 26 Mayo 2018, 11:01 por Orion56 »
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Re:Tutorial de un motor Stirling Alfa
« Respuesta #2 en: 13 Mayo 2018, 15:46 »
Hola Orión, muy bueno y acertado el tutorial, pero creo que hay un error en el encabezado que puede llevar a confusión, el motor que estás haciendo como ejemplo es del tipo Gamma, los Alfa no llevan desplazador, aquí tienes los diferentes tipos de motores Stirling:

https://www.seas.es/blog/diseno_mecanico/tipos-de-motor-stirling/

Torno Belflex BF-914-TME, torno Tecma 250G, fresadora HBM BF25L, sierra de cinta HBM 115, sierra de cinta Leman SRU356, taladro radial Leman PCR016, un montón de maquinitas y herramientas para metal y madera.

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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #3 en: 13 Mayo 2018, 19:34 »
Gracias Tobarra, en la informacion que me salia decia que era un Alfa, pero cambiado y listo  .bien
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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #4 en: 14 Mayo 2018, 20:45 »
seguro que se te a quedao el cuerpo muy agusto  y por supuesto el fabricado en España funciona perfectamente fino y con muy buen ajuste o al menos esa es la impresion que da  al oírlo comparandolo con el fabricado en el lejano oriente  .bien .

saludos y animo para el proximo proyecto.
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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #5 en: 14 Mayo 2018, 22:08 »
Muchas gracias Olo.
Si, la verdad es que da gusto cuando las cosas te salen bien, que no siempre es el caso. Pero vi que este era muy sencillo y por eso me decidi a construirlo. Naturalmente el español parece un mostruo en comparacion al tamaño del chino, pero suena mucho mejor y va mucho mas fino.
A ver si alguien mas se anima a construirlo, ya que la satisfaccion que da verlo funcionar compensa mucho al trabajo y los problemas que te pueda dar, que tampoco es tanto.
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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #6 en: 14 Mayo 2018, 22:44 »
   Hey Orión !!

    Con el miedo que me daban de crío las jeringuillas, y ahora veo que es un componente importante en tu Stirling.

    Felicidades, por la iniciativa de contar tu experiencia. Como dices tu, así se ve más fácil.

    Ah! Entre el chino y el Tarraconense, me quedo con el mediterráneo  .bien .bien

     Un abrazo amigo  .brinda  Lete.

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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #7 en: 17 Mayo 2018, 00:16 »
Tu te crees que a mi no me lo daban ? pero debido al material, te solucionan bastante el tema de los cilindros y pistones haciendo el motor mas facil de hacer. No es lo mismo mecanizar un cilindro y un piston en metal que tenerlo medio hecho y solamente pulir un poco el cristal para que vaya mas fino.
Tiene el inconveniente que el material es fragil para cortar y manipular, pero te acostumbras enseguida y he descubierto formas de aprobechar los tubos y las jeringuillas que salen mal.
Os puedo asegurar que se rompen mas de lo deseado.
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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #8 en: 18 Mayo 2018, 00:59 »
Hablando de los cilindros... se pueden hacer de metal, aluminio, bronce, laton, hierro. Siempre que esten lo suficientemente pulidos y finos para el proposito que nos ocupa, por eso si queremos ir mas rapidos podemos elegir el cristal que solo necesitaria un pequeño pulido.
Para los pistones, la cosa es mas flexible. Se pueden hacer de los mismos metales pero tambien se puede usar grafito, delrin, teflon, como no, cristal y hasta hay gente que usa pegamentos epoxy.
Diferentes barras de grafito compradas en China.
https://es.aliexpress.com/item/Dia-20-200mm-Graphite-rod-from-lantern-battery-6-pcs-a-lot-Graphite-AutoValve-Disc-Carbon/2024100759.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.7dbf63c0y5ljm8



El grafito se mecaniza muy bien porque es muy blando, autolubricante y ligero. Solo se necesita mecanizar una pieza de enlace entre el piston y la biela.
La pieza va roscada a M-3 o M-4 que es la union del piston a la biela, en el lado contrario va una ranura con un pasador que puede ser roscado o pasante y es donde se fija a la biela.



Aqui en este caso, una forma de unir el piston de cristal a la biela, fue meterle un tapon de corcho, cortar la parte roscada de una alcayata y encastrarla al empalme de la biela hecho esta vez en laton. Una vez acabada la pieza roscarla como un sacacorchos dentro del piston.



Diferentes partes (soportes, bielas, pistones, volantes de inercia, barras de grafito)



Mecanizado de pistones de grafito:







Por hoy ya esta bien, Otro dia mas.  ;)



« última modificación: 18 Mayo 2018, 01:01 por Orion56 »
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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #9 en: 25 Mayo 2018, 20:22 »
Gracias me vienen muy bien esos enlaces, y muy bueno el tutorial la verdad es que anima a empezar un motor .bien
El exito del maestro de taller esta en saber dar huelgos.

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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #10 en: 26 Mayo 2018, 00:04 »
Muchas gracias Toni, esa es la idea.
La verdad es que somos pocos los que nos dedicamos a este tipo de motores por lo delicados que son y me gustaria que la gente los conociera mas y viese que no son tan dificiles siguiendo unas simples pautas.
Animate, haz el tuyo y enseñanoslo. Si tienes cualquier duda no dudes en preguntar.
El tema del tutorial me lo tomo con calma, pero ya ire poniendo mas cosas.
Un saludo.
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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #11 en: 26 Mayo 2018, 08:45 »
Buenos días Orion56 , muy buen trabajo , la constancia hace los profesionales , te as hecho un experto en Stirling . .bien
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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #12 en: 26 Mayo 2018, 10:56 »
Muchas gracias Xavi.
No te creas lo de experto, lo que pasa es que me he dado muchos cabezazos con estos motores hasta que se comprende porque no funcionan. Una vez sabes el porque y los fallos que has cometido (que en mi caso fueron muchos) la cosa es mas facil de lo que pensamos.
Dejamos como buenos detalles que mas adelante nos damos cuenta que justamente ahi estaba el fallo.
Esa es la mision de este post, evitar que otros cometan los mismos errores y hacerselo un poco mas facil.
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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #13 en: 26 Mayo 2018, 15:34 »
Gracias por compartir tu saber en este tema..ayudara mucho a los que quieran fabricar uno de estos motores

michel

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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #14 en: 08 Junio 2018, 00:28 »
Hola amigos, bueno me uno al tema y te felicito por el tutorial yo aunque no entro mucho por tiempo a estos foros llevo tiempo leyendo y estudiando el tema y tengo dos stirling fabricados el primero con tazas de los chinos,,,, algo chapuzas pero no tenia herramientas y el segundo ya mas elaborado,  y me atreví a fabricar el piston en grafito la verdad es un poco guarrete a la hora de maquinar pero es muy agradecido y se ajusta con paciencia pero muy bien lo recomiendo este es el que he fabricado por si alguien quiere mirarlo. un saludo

este es el primero que hice...https://youtu.be/nOHt0wkbwYk

y este el ultimo....https://youtu.be/nslraNWYptE

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Re:Tutorial de un motor Stirling Gamma
« Respuesta #14 en: 08 Junio 2018, 00:28 »

 

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