双向电梯

• 1   介绍：廉价简易蒸汽发动机
  • 1.1   想法
  • 1.2   一些要点
  • 1.3   工作原理
• 2   材料和工具
• 3   裁切活塞和汽缸
• 4   活塞
• 5   飞轮
• 6   制作木头零件
• 7   第六步：汽缸体
• 8   第七步：机轴
• 9   第八步：大功告成
  • 9.1   活塞
  • 9.2   空气供给
  • 9.3   排错
  • 9.4   最后的想法

1   介绍：廉价简易蒸汽发动机

2   材料和工具

3   裁切活塞和汽缸

• 用两根铜管裁切出活塞和汽缸。它们的直径不一定要和我所使用的完全相同，不过小的那个应该能够很合适地放在大的里面，而且能够自由滑动。

• 用刀片将汽缸口内侧刮平，确保没有任何毛刺，免得刮伤活塞。
• 使用管钳时，将切口和管钳刀刃对齐，然后旋紧旋钮，不过不要太紧，否则会把管子挤扁的。慢慢地让管子在管钳中旋转，每转几圈就再紧一紧旋钮，直到刀刃将管子完全切开为止。

4   活塞

• 首先用（24AWG）的线材剪出活塞杆（我用的是一小段烤漆丝，不过你可以使用任何一种坚硬的丝线），然后在离一头3mm的位置弯一个直角。

• 为了确保活塞杆处于90度的位置，你可以先将它穿入一块大约0.7mm的泡沫塑料里，然后和活塞杆一起粘合进去。

• 现在用砂纸将活塞内侧磨平，让环氧树脂能够紧紧粘住。

• 接着拿出一张塑料包装纸，将活塞管的一头包住，用橡皮筋箍紧。

• 用环氧树脂兑上水，倒入活塞管里面。尽量把管子紧紧的贴在桌上，避免环氧树脂从塑料包装纸边缘漏出来。

• 现在，将活塞杆直接插入（弯折的一头朝内）环氧树脂中。
• 或者，你可以将活塞杆吊在离桌子大约1mm的位置，如此一来，就可以在环氧树脂凝固的时候保持它的垂直了。

5   飞轮

• 首先裁切机轴线，45mm长的大约18AWG的线。
• 制作飞轮时，先把茶灯蜡烛里面的蜡挖出来，放上了几片木板（避免机轴线将蜡给拉出来），中间穿过一根机轴线，然后用胶水粘在机轴上，又放上了几个金属垫圈（增加配重）。将这些都放回茶灯中。

• 烧一锅热水，让开好豁口的锡罐浮在水面上，等待蜡全部融化。
• 将融化的蜡倒回去。你也可以简单地把蜡换成环氧树脂。

• 如果让我再做一次的话，我会在茶灯底部钻一个孔，将机轴线从中穿出，这样一来，就能轻松地将发动机连接在别的设备上，从而驱动它们了。如果你这么做的话，很可能需要将机轴线延长一厘米左右。

6   制作木头零件

• 木头零件你也可以不用木头，而使用铝、铜、特富龙、塑料，或者树脂玻璃。只要确保你制作的零件的活动接触面足够平滑就行了。
• 夹合板很容易切割。然后，将边缘打磨干净。切割圆形的机轴零件时，先切出八角形，然后打磨成圆形。

7   第六步：汽缸体

• 制作汽缸后盖，将中央灰色区域磨去大约1mm的厚度，以减少摩擦。在该零件上钻一个中心孔，尺寸和汽缸转轴线相同。接着，用3/32英寸的钻头钻出顶部的孔。

• 裁剪出汽缸转轴零件所需的线材，在距离一段5mm的位置弯一个90度。然后，在汽缸后盖零件磨去一毫米的另一侧，你要从中心孔朝着顶部孔挖一道五毫米长的槽，厚度要能够让5mm的线材穿过木板安装到位时藏于其中。等一下，你就要把汽缸粘在这一面上了。

• 首先在汽缸顶部钻一个12mm的孔，然后再切割出周围的矩形，除非你有钻台，否则在这么小的木板上定位这么大的孔是非常困难的。而且，这样还能避免它在你钻孔时发生断裂。接着，在另一个汽缸顶部零件上切出一道2.5mm深的槽。

• 下一步就是将两个汽缸顶部零件、铜质汽缸管，以及汽缸后盖零件粘合起来了。你可以在汽缸管的末端塞上些泡沫塑料，避免环氧树脂在凝固时漏出来。

• 用环氧树脂将汽缸顶部粘在汽缸上，然后再将它们粘在“汽缸后盖”上，让它们的中央水平对齐，汽缸的底部则和汽缸后盖对齐。在第二个汽缸顶部零件上所切出的两毫米深的槽必须和“汽缸后盖”的顶部孔对齐。

8   第七步：机轴

• 我在木头的机轴零件的外孔周围加了一个木圈。这可以给活塞杆留出一定的余量，避免它和机轴接触，发生多余的摩擦。
• 接着，在木头机轴零件上钻一个外孔，尺寸和活塞杆线相同，然后在零件上钻中央孔，尺寸和机轴线相同。

• 好了，现在将支架用环氧树脂粘在汽缸体的飞轮一侧，就放在机轴孔的下面。

• 下面，将Q-Tip管插入汽缸体的孔中，从支架顶部穿出，用环氧树脂粘好。现在你就可以将机轴插入汽缸体中了，在飞轮和汽缸体之间放上几个自由旋转的Q-Tip管来充当垫圈。在活塞那一侧，你需要添加更多的Q-Tip垫圈，从而产生合适的间距，让木头机轴零件的端面位于活塞中央下方。这也能避免木头机轴零件意外地和汽缸体粘合起来。
• 最后，将机轴线多余的长度都修剪掉。将木头机轴零件和金属机轴线粘合起来（在固定于飞轮上面的另一头），固定到位。

9   第八步：大功告成

9.1   活塞

• 首先在距离活塞伸入端20.5毫米的地方将它弯折90度。接着将活塞插入汽缸中，然后同时将汽缸转轴杆和汽缸杆分别穿入汽缸体和机轴中。可能你必须将机轴旋转一下，让汽缸孔对准汽缸轴的弯角。
• 我从自动铅笔里面找了根弹簧，从一架模型飞机上的螺旋桨上找了根螺钉，将汽缸固定在汽缸体中。其实只要用橡皮筋箍住活塞和汽缸体就已经效果很好了……虽然效果可能不如弹簧，但如果你在汽缸转轴杆的顶部粘上个盖子，那么这种方法可以更方便地拆卸。