1º Período
Para além de todo o trabalho teórico (que foi o mais desenvolvido neste período) também revestimos a parabólica de modo a convergir os raios solares e atingir temperaturas elevadas. O trabalho teórico irá ser apresentado no final do 3º período mas podem já ver algum do seu conteúdo no blog.
Esta é a imagem final da parabólica revestida por nós mas que ainda tem que ser polida.
2º Período
Ao longo deste período iremos maioritariamente construir o motor sendo por isso a fase mais prática de todo o projecto. Neste momento está a ser desenvolvido o plano digital do motor que irá ser publicado brevemente.
Este plano será o nosso "guia" para construir o motor, no entanto de acordo com os materiais que encontramos iremos adaptar o plano e este será apresentado no final.
Numa das aulas práticas da aula de ÁREA DE PROJECTO, ao tentar encontrar a melhor maneira de produzir electricidade resolvemos experimentar alguns motores eléctricos que possuíamos. Para tal, com auxilio de um multímetro, fomos ver quanta energia eléctrica cada motor podia produzir. Os resultados foram surpreendentes: com a ajuda de um cordel conseguimos ultrapassar largamente os 20 volts. Algo muito superior ás nossas expectativas inicias. Julgamos que a utilização destes motores eléctricos é a maneira mais prática e económica quanto à produção da energia eléctrica.
Numa tarde em que o nosso grupo se encontrou onde queríamos ver se os materiais que tínhamos arranjado serviam para o nosso propósito e tentar avançar no projecto. Conseguimos construir com bastante sucesso o cilindro arrefecido, mas tivemos vários problemas na construção do cilindro aquecido isto deu-se, julgamos, á falta das ferramentas adequadas que nos permitiriam trabalhar com exactidão. Contudo esta experiência foi muito bem sucedida pois verificámos que os materiais que tínhamos serviam o seu propósito com sucesso.
Iremos agora á procura de mais materiais e de ferramentas adequadas para construir o cilindro aquecido.
Em suma achamos que estamos a avançar bem neste nosso desafio.
Evolução do Pistão Quente (Parte interior)
. 1- Corte da Lata em sensivelmente 2 partes iguais.
2- Segundo Corte, desta vez só na parte inferior da lata, para que o pistão tenha exactamente a altura desejada.
3- Junção da parte superior e inferior da lata. Foi utilizada uma cola resistente ao calor, uma vez que o pistão vai ser aquecido.
4- Reforço na junção do pistão usando uma fita de alumínio ''autocolante'' (esta por sua vez também é resistente ao calor).
5- Introdução de um eixo perpendicular as bases do pistão, exactamente no centro deste.
6- Reforço do eixo perpendicular ao pistão na base inferior deste.
Evolução do volante
- Roda de madeira (18cm de diâmetro), com rolamento metálico (2,2cm de diâmetro)
- Suporte de madeira e colocação dos cotovelos metálicos.
- Junção da Roda e do Suporte- Vista de Perfil.
- Junção da Roda e do suporte- Vista Frontal.
- Volante já Terminado.
Evolução do Cilindro Quente (Parte Exterior)
- Parte inferior do Pistão.
- Parte Superior já com um tubo metálico colocado.
- Material usado para unir Fig.1 com Fig.2. - liga metálica
- Fase imediatamente antes da conclusão do pistão.
- Pistão concluído, já unido com a liga metálica, colado e lixado.
- Pistão no seu suporte.
Evolução dos eixos de rotação
 |
- Corte de uma pequena junção metálica para unir os eixos (2 vezes).
- União dos eixos do pistão quente com a pequena parte metálica.
- União dos eixos do pistão frio com a pequena parte metálica.
- Sistema de eixos concluído.
Motor Stirling
Motor Stirling finalizado Fase 1
 |
Materiais utilizados na construção:
- Parabólica Reflectora- Parabólica de satélite, fita autocolante de alumínio, Polidor de metais.
- Pistão Quente- Lata, cola resistente ao calor, fita adesiva de alumínio, eixos cilíndricos de metal.
- Pistão Frio- Bomba (de encher pneus de bicicleta), silicone,
- Volante- Madeira (18cm de diâmetro), rolamento (2,2cm de diâmetro).
- Suportes- Para todos os suportes bem como para a base utilizamos madeira.
- Mangueira
- Cotovelos (11)
- Braçadeiras (3)
- O nosso "caminho" ao longo do ano.
Como todos os grandes projectos, o nosso começou através de uma simples ideia “desenvolver um meio pouco conhecido de produzir energia eléctrica que não seja poluente”. Essa ideia desenvolveu-se e metemos logo mãos ao trabalho. Começámos por pesquisar os conceitos teórico, onde poderia ser utilizado alguma da sua história, curiosidades, como funcionava, a sua eficiencia e os vários tipos que exstiam. Pode se dizer que começámos pela parte teórica. Ao mesmo tempo que isto era desenvolvido revestimos uma parabólica e testamo la para ver que temperaturas antigia. Os resultados foram supreendentes. Também desenhamos alguns planos muito simples do motor stirling para tentar ver o nosso plano de acção ao longo do ano. Com o trabalho teórico terminado (e ao mesmo tempo o 1º periodo) começámos a meter as informações que encontrámos num blog para ir partilhando os nossos proguessos e informações importantes encontradas.
No começo do 2º periodo e com a tarefa de construir um motor que funcionasse começámos a desenhar o plano do motor (digital), usando um progama de manipulação de vectores, de modo a ter algo com que trabalhar.
Ao pensar em diferentes métodos de produzir energia eléctrica, um dos nossos membros teve a ideia: com base nas aulas de Fisíco-Química do 11ºano, lembrámo-nos que ao produzirmos uma variação de campo de magnético junto de bobines de fio eléctrico (através de ímanes), esta cria diferença de potencial na bonines. Visto que um motor convencional tem como principais componentes ímanes e as respectivas bobines, chegámos á conclusão que ao rodarmos o eixo do motor este irá criar uma variação magnética dentro dele. Então numa das aulas de Área de Projecto deste 2º Período levámos para a aula os mais diversificados motores, tais como, os de carros telecomandados, os de computador e até de simples impressoras. Com ajuda de um Multímetro, conectamos os pólos deste aos pólos do motor. Com eles conectados, e com ajuda de uma simples linha de costura envolvemo-la no eixo do motor, e com força puxamos o fio. Por esta acção, o eixo do motor rodou, isto fez com que originássemos uma diferença de potencial e no ecrã do Multímetro, num dos casos visualizamos excelentes valores, superiores a 20 volts. Com esta experiência prática, concluímos que a melhor maneira de produzir electricidade é mesmo com a ajuda de motores eléctricos.
O passo seguinte foi a procura de materiais, para tal reciclámos latas de desodorizante e de produtos de higiene utilizando-os para os cilindros e os pistões, visitámos ferros velhos e lojas de ferragens à procura de tubos de aluminio que serviríam de eixos. Para os suportes e o volantes fomos a uma carpintaria onde obtemos madeira contraplacada e carvalho americano, esta que nos pareceu a mais apropriada. Também fomos a várias drogarias obter ferramentas colas e fitas necessárias á construção.
Tinhamos à frente muitas horas de trabalho e por isso (e tendo em conta que necessitaríamos de ferramentas pesadas e de dificil manuseamento) o trabalho prático foi completamente realizado em casa dos membros, e iamos actualizando o blog, desenvolvendo os tópicos teóricos e pesquizando/inovando novas técnicas de construção e métodos para resolver os problemas em que nos encontrávamos ao longo do desenvolvimento do motor.
Começámos por testar o manuseamento dos materiais reciclados e algumas técnicas de colagem. Quando já as tinhamos aperfeiçoado fizémos o nosso pistão quente. Este foi feito a partir de uma lata de desodorizante a qual foi cortada até ter as dimensões necessárias e depois foi colado por dentro. O cilindro não teve que ser cortado mas foi colado por fora e teve que ser reforçado, teve que ser furado para deixar o eixo entrar (o qual teve que ser isolando para que não existissem fugas) e para que houvesse a ligação entre o cilindro quente e o frio.
O cilindro e o pistão frio foram feitos a partir de uma bomba de ar velha, a qual teve que ser adaptada para possuir as dimensões apropriadas.
As estruturas de apoio foram feitas a partir de madeira para a qual tivémos que fazer medições rigorosas uma vez que esta tinha que ser sólida o suficiente visto que este seria o suporte do nosso trabalho.
Com o suporte terminado montámos todas as partes do motor, isolámos os componentes móveis e testámos um ciclo. Como havia algumas folgas a primeira tentaiva não foi bem sucedida, e por isso ajustamos a posição de alguns componentes até conseguir um ciclo sem falhas. Visto que tudo estava aparentemente funcional adequirimos um bico de busen e testámos o motor. No cilindro aquecido conseguimos adquirir pressão suficiente mas, por motivos até à data desconhecidos, a componente fria do motor perdia pressão não conseguindo assim completar o ciclo. Mais tarde descobrimos que a bomba tinha uma falha e quando o pistão subia criava uma fenda perdendo assim a pressão. Associado a este problema existem atritos que impedem o funcionamento do motor.
