Von der Sonnenenergie zur mechanischen Energie. Zeichnung, Beschreibung

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Von Solarenergie bis hin zu mechanischer Energie. Tipps für einen Modellbauer

Modellierung

Der bulgarische Ingenieur Nayden Naydenov baute ein Modell eines Motors, bei dem Sonnenenergie sofort in mechanische Energie umgewandelt wird. Machen wir uns mit dem Motor in der Abbildung vertraut. In die Seitenpfosten der Halterung 1 werden Löcher gebohrt und mit Gewinde versehen. In die Löcher sind zwei Bolzen eingewickelt, die als eine Art Lager 2 dienen. In ihre Köpfe sind Löcher gebohrt, in die die konischen Köpfe der Welle 3 eindringen. Auf der Welle ist eine Scheibe 4 aus wärmeisolierendem Material befestigt. An der Scheibe sind parallel zur Welle Bimetallplatten 5 befestigt (in der Abbildung sind nur zwei Platten dargestellt, es können aber auch mehr sein). Es ist wünschenswert, die Schichten einer Bimetallplatte durch wärmeisolierende Dichtungen zu trennen, um den Wärmeeinfluss von der äußeren zur inneren Schicht zu reduzieren.

Von Solarenergie zu Mechanik

Auf jeder Platte sind Gewichte 6 angebracht. Mit ihrer Hilfe erhöht sich das Trägheitsmoment und damit die Motorleistung. Beim Zusammenbau ist unbedingt auf die sorgfältige Auswuchtung von Welle, Scheibe, Platten und Gewichten zu achten.

Bei direkter Sonneneinstrahlung beginnt sich der Schaft des Modells sofort zu drehen. Eine größere Wirkung wird erzielt, wenn die Hälfte der Bimetallplatten von der Sonne beleuchtet wird und die andere Hälfte im Schatten bleibt. Die Rotationsgeschwindigkeit erhöht sich, wenn eine Konzentratorlinse im Strahlengang platziert wird.

Aus physikalischer Sicht ist die Funktionsweise des Naidenov-Motors nicht schwer zu erklären: Eine Bimetallplatte wird durch die Sonnenstrahlen erhitzt und gebogen. Wenn auf der Außenseite der Platte eine Schicht mit einem großen Längenausdehnungskoeffizienten angebracht wird, ist die Biegung nach innen gerichtet. Dadurch rückt sein Schwerpunkt näher an die Drehachse, das Gleichgewicht wird gestört und die Welle dreht sich um einen bestimmten Winkel. Wenn der Teller im Schatten steht, richtet er sich beim Abkühlen wieder auf. Und derjenige, der unter den Sonnenstrahlen gefallen ist, wird sich wiederum beugen. Die Welle dreht sich um einen anderen Winkel.

Selbstverständlich erfolgt die Erwärmung und Abkühlung der Platten kontinuierlich. Daher läuft der Motor ununterbrochen, solange die Sonnenstrahlen auf ihn fallen.

Autor: V. Roschakhovsky

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