废旧硬盘的重生
这个制作项目能够充分利用那些躺尸以久的废硬盘。
学术上它叫做特斯拉涡轮机,空气,蒸汽,油,或者其他任何一种流体喷射进一系列叠置平滑圆盘的边缘,流体在圆盘的间隙间旋转向内流动,耗尽动能后从盘片中心的排水孔流出
普通的涡轮里运动流体的动能直接在接触时转移到涡轮叶片上,但是在特斯拉涡轮机里直接转移到盘片边缘的动能比例很小。相反它运用了附面层效应,也就是流体和盘片表面的附着力转移能量,这和飞机机翼产生升力的原理是相同的。
1需要准备的材料、工具以及背景资料制作这样一台特斯拉涡轮机,你需要一些坏掉的硬盘驱动器,一些库存材料(铝材和压克力材料),一个带有铣床的工作台,以及一台四爪卡盘车床。
维基百科是很好的参考资料:
http://en.wikipedia.org/wiki/Tesla_turbine
还有下面这些文章可供参考:
尼古拉特斯拉
附面层效应
雷诺数
我的涡轮机用40psi(约275.8kPa)压力的压缩空气驱动,很容易就能达到一万到一万五千转的转速。它虽然转速高但是扭矩低,一根手指就可以安全地让它停下来。
更多地制作细节可以参看我的网页:
http://staff.washington.edu/sbtroy/turbine/turbine.html
2在盘片上打排气孔首先是拆解硬盘。但是我想如果你决心做这个(中国传统刺绣文化),很容易就能找到方法,不是么?
在硬盘盘片上钻出出水孔最简单的方式是铣床和回转工作台。在工作台中心夹紧一叠盘片,然后就可以加工出任何旋转对称的图案。当然在加工之前要检查一下拆出的盘片是铝材质的,要是脆硬玻璃材质的话可是会在钻孔时坏掉的。
我在盘片上打了两种形貌的孔,一种是旋转对称的大小不等的圆,另一种是旋转对称的圆弧。加工出圆弧的那些盘片处于最顶端,所以圆弧孔上有些撕裂,下方的盘片就好很多。
译注:盘片可以用任何想得到的材料,比如说这里的光盘盘片制作的特斯拉涡轮机:http://www.instructables.com/id/Build-an-Amazing-Tesla-CD-Turbine/?ALLSTEPS
3制作或回收垫片盘片之间的理想间距取决于以下几个变量,包括流体的粘度,速度和温度。可以通过下面的网页计算出合适的垫片尺寸,或者将硬盘里原先的垫片拿回来用。
计算垫片尺寸
我有点懒,所以就直接回收利用了原来盘片间的垫片。这样做的好处是它们和盘片有着相同的内径。这些垫片大约0.05英寸(0.127厘米)厚,计算得出的理想垫片大约是0.012英寸(0.03厘米)厚,但是这里尺寸差异影响并不大。
4涡轮轴这是用根铝材在车床上简要加工出来的。中间部分的直径大约是0.98英寸(2.49厘米,按照盘片中心开孔的尺寸车的),长约1.77英寸(4.5厘米,这是为了搭配2英寸(5.08厘米)厚的压克力材料)。
两端的直径较小,这样能够安装进我找来的滚珠轴承。
5制作套环