Pop-Pop Steamboat, Faites en sorte

Construire un bateau à vapeur de jouet qui ne fonctionne que sur la chaleur et l'eau, il est flottant.

Mon intérêt pour les bateaux pop-pop a commencé quand j'ai vu le film des enfants magnifiques de Hayao Miyazaki, Ponyo. Dans ce document, et son ami Ponyo Sosuke naviguer une version réduite d'bateau pop-pop Sosuke autour d'une ville inondée. Le bateau ne nécessite qu'une bougie et un peu d'eau pour fonctionner.

Une fois monnaie courante, ces jouets ont cédé la place au plastique à piles. Mais le principe sous-jacent de bateau pop-pop est irrésistiblement simple et fournit le chaudronnier à la maison avec salle sans fin pour futzing et d'amélioration.

Pédigrée et principes

Tout d'abord brevetée en 1891, les bateaux pop-pop utilisent une bougie ou d'une autre flamme pour chauffer l'eau dans une petite chaudière reliée à un ou plusieurs tuyaux. Les tuyaux décrépi et dans l'eau derrière le bateau; lorsque l'eau dans la chaudière se transforme en vapeur, elle pousse vers l'arrière des jets d'eau sur les tubes, la propulsion vers l'avant du bateau.

La dynamique de l'eau en mouvement rend le « piston » à vapeur dépasser son équilibre, de sorte que la vapeur se refroidit rapidement, les contrats, et se condense dans l'eau. Cela attire l'eau fraîche vers le haut par les tuyaux et dans la chaudière, où le cycle recommence. Parce que l'eau aspirer dans le tube est incohérent, venant de toutes les directions, plutôt que dans un jet dirigé, ce cycle d'admission ne tire pas le bateau vers l'arrière. (Par analogie, vous pouvez facilement utiliser une paille pour souffler une petite boule de papier ouaté-up sur une table, mais vous ne pouvez pas sucer la paille à moins que vous avez raison sur le dessus de celui-ci.)

Vous pouvez penser à un bateau pop-pop comme alternative, le marteau de l'eau à vapeur, un moteur à pistons en eau, ou un pulsoréacteur à combustion externe (voir Émettre Volume 05, à la page 102, et Jam Jet Jar).

Une conception plus tard (breveté en 1916) a ajouté un « producteur sonore » à la chaudière, un diaphragme en tôle légèrement convexe qui fléchit avec la vapeur dilatation et de contraction. Le râle résultant rend mécaniquement plus complexe le son du moteur qu'il est en réalité, et donne le bateau pop-pop son nom.

Traditionnellement, ces chaudières sont construites avec un crêpé de membrane mince en laiton et soudé en place. Stock en laiton assez mince peut être difficile à trouver, donc je suis venu avec un design qui utilise plutôt l'emballage défroque: une chaudière d'étain altoid Smalls avec un aluminium peut diaphragme. Étant donné que l'aluminium ne peut pas être facilement soudé, j'ai substitué J-B époxy de soudure, qui est à la hauteur: sa température de fonctionnement maximale de 500 ° C est supérieure au point de fusion de la plupart des soudures tendres, et sa résistance à la traction comparable.

Ponyo nonobstant, ce type de moteur n'échelle pas aux bateaux grandeur nature (ni, d'ailleurs, y at-il des assistants de la mer ou de la magie parler du poisson). Néanmoins, il y a un plaisir indéniable dans un jouet intégré maison qui scoots autour de son propre et n'a pas utilisé pour les batteries - sauf, peut-être, comme lest.

Étape # 1: Démontez l'étain à la menthe.

L'utilisation d'un petit tournevis à tête plate, soulever doucement les charnières de la part de l'étain Altoids Smalls et se soulever le couvercle. Sauvegarde le.
aplatir délicatement les charnières estampillé de la moitié inférieure en les tapant avec un petit marteau. Si votre chien est trop gros pour tenir, vous pouvez presser dans une petite dérive en laiton ou 3/8" boulon, puis appuyez avec votre marteau pour aplatir les charnières.

Étape # 2: Pepare les moitiés de la chaudière.

Circonscrire une ligne 3/32" à partir du bord supérieur de la moitié inférieure de l'étain. Scribe une seconde ligne de 3/16" en dessous de ce, 9/32" à partir du bord supérieur de la boîte.
Couper le long de la première ligne avec Tinsnips, l'élimination du bourrelet laminé de l'étain. Entailler les coins de la boîte, de coupe V à 90 ° de la ligne tracée restant. Comme proprement que possible, plier les languettes le long de la ligne restante de sorte qu'ils pointent tous vers l'intérieur vers le centre de l'étain. pince universelle fonctionnent bien pour cela.

Étape # 4: Fixer les tubes à réaction.

plier doucement les tubes dans des formes identiques commençant J 2½" à partir d'une extrémité et se courbant légèrement au-delà de 90 °. Sable les pointes des extrémités incurvées.
Appliquer le flux vers la zone poncée autour des trous dans le fond de l'étain et aux extrémités du tube sablé. Percer la fin fluxé de chaque tube dans le fond de l'étain, juste assez loin pour se reposer facilement dans son trou, puis souder les tubes en place.
Essayez de garder les tubes parallèles. Il est facile de « sueur » ces en position avec une torche au propane, mais si vous n'êtes pas confiant dans vos compétences de torche, vous pouvez époxy les tubes plus tard au lieu de la soudure (avant cimenter le couvercle vers le bas!). Assurez-vous que les tubes sont clairs de la soudure avant de continuer.

Étape # 6: Couper l'ouverture du diaphragme.

Sur le dessus du couvercle Altoids, lignes de traçage 3/16" de chaque bord pour décrire une « fenêtre ». Percez un trou dans le centre assez grand pour admettre la pointe de vos Tinsnips, puis découpez la fenêtre. Marteler doucement les bords plat et le sable de toutes les taches vives. sable hors du vernis à l'intérieur du couvercle.

Étape # 7: Faire le

Coupez le haut et le bas de la soude en aluminium peut, faire une coupe verticale, et de jeter la peau de la boîte à plat sur votre banc.
Placer le couvercle Altoids rebord vers le bas sur cette feuille d'aluminium. Scribe autour du couvercle sur la feuille, puis coupé le long des lignes avec Tinsnips pour créer une feuille d'aluminium.
couper progressivement les bords de la feuille jusqu'à ce que vous pouvez simplement le glisser dans le couvercle de la boîte sans elle fronçant. Une fois que vous avez équipé la feuille, de la pop à nouveau, en prenant soin de ne pas froisser ou déchirer. Couper ou limer les « aiguilles » ou d'autres traits anguleux sur la feuille.

Étape # 8: Sceller la chaudière.

Disposer des cuillerées de soudure époxy J-B et le durcisseur sur une surface jetable.
Sable deux côtés de la feuille d'aluminium environ 3/16" à partir des bords, tout autour, à décoller de la peinture et de la couche d'oxyde qui adhère à l'aluminium. Rapidement, avant que les oxydes peuvent se reformer, mélanger le JB Weld ensemble avec un bâton et l'appliquer à l'intérieur du couvercle. Placez la feuille d'aluminium à l'intérieur du couvercle.
Enduire la soudure J-B sur les brides plates vous plié dans le fond de l'étain, en accordant une attention particulière aux lacunes dans les coins. Appuyez sur le fond et le couvercle ensemble, l'aluminium enserrant entre eux. Appliquer J-B à souder sur tout le pourtour de l'écart entre le couvercle et le fond, et salir les uns dans les trous de charnière du côté du couvercle.
Si la feuille d'aluminium semble affaissée ou gapped autour des bords, souffler dans les tubes en cuivre pour le pousser jusqu'à - si vous devez le faire, vous pousser une partie de la J-B Weld humide, donc chercher des espaces d'air frais. L'utilisation d'un chiffon propre et jetable, essuyer l'excès de soudure J-B sur la surface de l'aluminium. Laisser le J-B Weld sécher durant la nuit.

Étape # 9: test de pression de la chaudière.

Immergez la chaudière, mettre les deux tubes dans la bouche et souffler. Si vous voyez des bulles, vous avez une fuite. Patch avec plus J-B Weld.
Lorsque la soudure J-B est sec, tester à nouveau le diaphragme: mettre les deux tubes dans la bouche et souffler et aspirer - le diaphragme devrait apparaître vers le bas et vers le haut. Si elle est trop serré, desserrez un peu en appuyant fermement sur son centre avec le pouce.

Étape # 10: Monter le moteur sur votre bateau.

Étape # 11: l'utiliser.

Conclusion

Courir sur les spiritueux

En utilisant des bougies pour toute la longueur du poil de la volonté de temps le fond de votre chaudière avec de la suie et laisser un anneau noir gras dans votre baignoire ou un évier. Pour éviter cela, utilisez une lampe à alcool. Vous pouvez faire un simple en perçant un trou dans le couvercle métallique d'un récipient en verre ou en métal très petit, à travers une mèche de filetage de lanterne, puis remplir le récipient avec de l'alcool dénaturé.

Je l'ai aussi fait des lampes esprit de bouchons de tuyauterie en cuivre et tubes en cuivre. Couper une 1¼" assez court bouchon de tuyau pour se glisser sous la chaudière avec la pièce pour la flamme, puis la sueur souder sur un fond en tôle percer des trous dans le couvercle et la soudure en 2 longueurs de ¼" . Tubes: une très courte sur dessus (le support de mèche) et un plus long dans le côté (le tube de remplissage et la poignée), recourbées vers le haut.

Avec des bougies, ce moteur a besoin de plus qu'une seule petite flamme pour faire bouger. Utilisez 2 ou 3 bougies d'anniversaire ou une lumière de thé avec plus d'une mèche.

Voyez comment MAKE stagiaire en ingénierie Labs Daniel Spangler a fait une lampe alcool de tuyauterie en cuivre pour le Pop-Pop Steamboat.

Minh: les dimensions de la chaudière sont environ 1,55 "de large (39,4 mm), 2,318" de long (58,9 mm) et 0,40 "(10,1 mm) d'épaisseur.

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