Cella a cilindri 3

Cella a cilindri

cella a cilindriCella a cilindri FIG 6. Charging Vat. A bottom view of the cone stack showing the central Nylon rod which is slightly enlarged to support the lower cone.

A2. Cella di prova a 4 cilindri

La cella di prova è un pezzo vitale dell’equipaggiamento che dovresti costruire. Le sue due funzioni principali sono:

1) E’ un aiuto nell’apprendimento mentre stai studiando i differenti stadi di caricamento dell’acqua. Puoi facilmente osservare i diversi tipi di bolle, tensioni superficiali, depositi sul fondo e sospensioni colloidali nell’acqua.

2) Puoi riempirla con acqua sospetta della tua cella principale e testarla per vedere se è ancora al terzo stadio. Non c’è bisogno che tu sia Einstein per capire che il contenitore della cella di test deve essere trasparente.

Elenco componenti:

  • 1 x Contenitore di vetro o acrilico trasparente (non traslucente) dal diametro di circa 6 pollici (150 mm), alto circa 8 pollici (200 mm). Il contenitore deve avere un coperchio!
  • 1 x gruppo di quattro tubi da 1 pollice (25 mm), 2 pollici (50 mm), 3 pollici (75 mm), 4 pollici (100 mm) lunghi 5 pollici (125 mm).
  • 18 x distanziatori dal diametro di ½ pollice (12 mm.) e lunghi ½ pollice.
  • 1 x lamina d’acciaio inossidabile lunga circa 10 pollici (250 mm) larga 12 mm e spessa 1 mm (come per il tino da carica)
  • 2 x piccoli dadi e viti in acciaio inox per fissare la lamina al contenitore di plastica o di vetro
  • 2 x rivetti in acciaio inox
  • 1 x tubo lungo 500 mm resistente al calore in cui far passare la lamina inox
  • 2 x pettini in plastica come supporti inferiori (descritti più avanti)

Note. Se usi un contenitore di vetro, può convenirti inserire la polarità elettrica negativa tramite un bullone di mezzo pollice (12 mm) che metterai nel buco che trapanerai nel fondo del contenitore. In questo vaso hai bisogno di un bullone d’acciaio inox lungo 3 pollici (76 mm), dado ed anello (n.d.t. anch’essi d’acciaio inox), più due distanziatori di teflon o nylon lavorati a macchina da mettere dove il bullone spunta dal contenitore. Questo lavoro extra può non valerne la pena, a meno che tu non ottenga le parti necessarie spendendo poco.

A3. Cella a 4 cilindri per auto

La costruzione della cella a 4 e a 5 cilindri è la stessa, ad eccezione del cilindro e dei 6 spaziatori extra. Qui descriverò solamente la costruzione della cella a 5 cilindri. Se volete realizzare una cella a 4 cilindri, seguite le stesse istruzioni senza il cilindro extra.

cella a cilindri
FIG 11. Cell – 4 cylinder. Cell parts show two types of domed tops. The little pile of ebonite spacers is shown
near the two cones.

Nota. L’unica ragione per cui ho menzionato la cella a 4 cilindri, è dovuto nuovamente ai miti nati dall’esperienza sul “campo”. Fondamentalmente la storia è questa: Si dice che se non si usa il tino da carica, è possibile caricare e far partire la macchina solo con una cella a 5 cilindri. Si suppone che con una cella a 4 cilindri, non ci si possa caricare l’acqua, ma solamente fargli avviare la macchina. Joe nel suo video ha anche detto di ritenere che la cella a 4 cilindri possa far funzionare il motore anche meglio di una a 5. Personalmente, ho scoperto che entrambe le celle possono essere caricate e utilizzate per far funzionare la macchina. Poichè l’emissione di una cella è determinata dagli “strati” ossia dal numero dei cilindri concentrici, la cella a 5 strati è una cella migliore. Ho trovato che la cella a 5 cilindri per me funziona molto meglio e non ho motivi per raccomandare una cella a 4, eccetto il fatto che è una cella più piccola. C’è ancora uno scarso riscontro da parte dei costruttori, per cui la giuria non si è ancora espressa.

cella a cilindri
FIG 12. Shows how bolt fits into centre- tube. Note the grooves in the bolt head for water flow & the bolt head is a 1/4 inch inside the centre tube
cella a cilindri
FIG 16. Cell – 4 cylinder

FIG 16. Cell – 4 cylinder. View of the completed cell sub-assemblies. Note that the compression fitting is missing from the top of the cone. The O-ring fits between the outer thread and

cella a cilindriFIG 15. Cell – 4 cylinder. A view of the method for fitting the 1/2 inch long, 1/2 inch wide ebonite insulators

cella a cilindriFIG 13. Cell – 4 cylinder. Showing the insulatorfitted in the bottom cell cap. The insulator allows the central bolt to be insulated from the rest of the cell. View from the inner or water, side.

cella a cilindriFIG 14. Cell – 4 cylinder. Showing the bottom cell cap completed with outer insulator and lug for the negative connection lead and fixing nut.

A4. Cella di prova a 5 cilindri

Questa è la mia configurazione prefererita. La mia primissima cella di prova era una cella in vetro a 5 cilindri lunghi 7 pollici (175 mm). Questa cella è stata usata costantemente da 6 anni fino ad ora, ancora funzionante dopo innumerevoli smontaggi e manutenzioni. Isolanti e cilindri dopo sei anni sono ancora in buono stato come il primo giorno. Questa cella usa la variante del bullone da ½ pollice (12 mm) che attraversa il fondo del contenitore. La costruzione è la stessa della cella di prova a 4 cilindri, con l’aggiunta di altri 6 distanziatori per supportare l’ulteriore cilindro da 5 pollici (125 mm). Questo è tutto.

A5. Cella a 5 cilindri per auto.

cella a cilindri
FIG 17. Cell – 5 cylinder

FIG 17. Cell – 5 cylinder. All major components of the cell. Note separate base plate and nut. The thread ring is still to be push fitted to the lower part of the outer cylinder.

Carissimi, questa è la numero uno. O riesci a farla per bene o chiudi col mondo delle celle di Joe e torni alle fantasie. Questo è il bimbo che deve essere concepito ed allevato da te. Questa è l’unica che sarà affidabile e che non produrrà morchie (ndt: scorie). E’ su questa che le persone giudicheranno la tua sanità mentale. Se non lavora, precipiterai nella strada di tutti i falliti e sognatori. Al contrario, quando riuscirai a farla funzionare, perderai il conto di tutti i tuoi nuovi “amici”. Tutti ne vorranno una, esattamente “come quella fatta dal mago”. Ci sono varianti; io ti descriverò la mia preferita per la quale hai bisogno di:

  • 1 x Gruppo di 4 cilindri interni scelti a mano, lucidati, puliti, poco paramagnetici, (possono aver avuto trattatamenti termici), da 1 pollice (25 mm), 2 pollici (50 mm), 3 pollici (75 mm), 4 pollici (100 mm) lunghi 8 pollici (200 mm) o di lunghezza molto prossima ai 200 mm, come determinato dai tuoi calcoli che farai leggendo il capitolo sul dimensionamento dell’altezza.
  • 1 x cilindro esterno dal diametro di 5 pollici (125 mm), stesse caratteristiche come sopra, lungo 10 pollici (250 mm)
  • 1 x flangia per la base, una ghiera da 5 pollici (125 mm), una guarnizione O-ring (ndt. guarnizione ad anello dalla sezione rotonda), un dado da 5 pollici che devono accomodarsi sul cilindro esterno. L’accomodamento sul cilindro esterno non è già pronto. Avrai bisogno di fare qualche lavorazione d’officina per realizzare la sezione adatta di incastro. (ndt. Qui il senso è che la ghiera deve essere fissata alla base del cilindro affinché col dado ci si possa avvitare contro la flangia e realizzare un contenitore ermetico la cui base sia smontabile in qualunque momento per manutenzioni. Le “lavorazioni d’officina” possono comprendere saldature e/o altro).
  • 1 x cono superiore. Questo è un riduttore standard da 5 pollici (125 mm) a 1 pollice (25 mm). L’angolo sulla punta deve corrispondere al materiale ma compreso tra 60 e 90 gradi; per l’acciaio inox 316L l’ottimo è di 57 gradi.
  • 24 x spaziatori in ebanite (o materiale analogo) lunghi ½ pollice (12 mm) e dal diametro di ½ pollice (12 mm).
  • 1 x bullone, comprensivo di rondella e dado, in acciaio inossidabile lungo 3 pollici (75 mm) dal diametro di ½ pollice (12 mm).
  • 2 x isolanti di nylon o teflon lavorati a macchina, per l’uscita del bullone.
  • 1 x ugello del diametro di 1 pollice (24 mm) adatto allo sfogo della cella. Questo ugello può essere ad angolo retto oppure dritto a seconda della tua installazione. Questo è l’elemento su cui si innesta il tubo d’alluminio del diametro esterno di 1 pollice (24 mm).
  • 1 x tubo d’alluminio del diametro esterno di 1 pollice (24 mm) e di lunghezza opportuna per collegare l’ugello della cella alla placca con tappo cieco sul motore (il mio tubo ha un diametro interno di 20 mm, ma questo non è critico).
  • 1 x tubo d’acciaio inox lungo 1 pollice (24 mm) e dal diametro interno di ½ pollice (12 mm). Questo si mette sul bullone d’acciaio inox e mantiene i cilindri interni a distanza dal fondo della cella.
  • 3 x pettini in acrilico per supportare i cilindri interni. Questo è un optional, descritto più avanti.

Note. Tutti i componenti dovrebbero avere il più basso campo paramagnetico possibile. Il tuo magnete di test deve essere leggermente attratto, ma non deve attaccarsi con forza e supportare il proprio peso! Tutte le parti devono essere pulite in aceto leggero o acido acetico (90%) aggiunto ad acqua giovanile. Non lasciare impronte su nessuna delle superfici d’acciaio inox. Per quanto riguarda il trattamento termico (ndt: ricottura), poichè il punto di Curie per la maggior parte degli acciai inox è 800°F (circa 426°C) o di più, il nostro trattamento termico deve superare questa temperatura. Due metodi funzionanti sono:

  • Consiglio locale di uno specialista in trattamenti al calore di Melbourne: mettere il materiale in un forno a 1200°F (650°C) per 3 ore in atmosfera di azoto, poi ridurre lentamente la temperatura fino a quella ambiente in 12 ore.
  • TM Technology, ( http://.www.tinmantech/html/faq_stainless_working_joe-c.html ) suggerisce da 800°F a 1200°F (da 426°C a 650°C) per un tempo compreso tra mezz’ora e 2 ore.

B. Scelta dei materiali.

La scelta dei materiali può essere suddivisa in:

B1. Cilindri d’acciaio inossidabile e coni o cupole.

Su questo argomento sono stati scritti una quantità di buoni consigli e pure sciocchezze. Fino al punto che ci sono stati costruttori di celle negli USA che mi hanno detto che l’acciaio inox giusto di grado 316L è introvabile negli USA, e l’Australia è l’unico luogo dove può essere rinvenuto. Mi è anche stato detto da “esperti” che questo acciaio può essere prodotto solo nell’emisfero sud (a causa della rotazione del campo magnetico terrestre) ecco perché -nella loro opinione- la cella di Joe funziona solo in Australia e Nuova Zelanda! Ho detto loro che io non posso permettermi di acquistare l’acciaio nuovo, e che io ottengo la maggior parte del materiale da rivenditori di metalli di recupero che trattano macchinari americani o britannici per lavorazioni alimentari dismessi. Allora essi pensano che stia nascondendogli la verità e che io in qualche modo rifiuti di mostrargli i “segreti” della progettazione della cella. Che vuoi farci con queste persone? Così, dove dobbiamo andare per ottenere questo materiale “inottenibile”? Qual è il confine tra fatti e finzione? Prima di tutto ricominciamo da Joe e dai suoi modelli di cella. Dovresti aver notato che storicamente ha usato plastica e acciaio inossidabile nei suoi modelli e, a prescindere dal materiale usato, tutti i tipi di celle hanno funzionato per lui. Così non c’è bisogno che sia acciaio inox! Come mostrerò in un capitolo seguente, l’acciaio inox in realtà è un materiale abbastanza pidocchioso, ma è sufficiente per questa cella. Comunque le persone -incluso Joe- che hanno sperimentato con diverse sostanze chimiche, hanno scoperto che qualche acciaio inox ha 3 vantaggi principali; rispettivamente forma un buon contenitore pressurizzato, è inattaccabile dalla maggior parte delle sostanze chimiche ed è “non-magnetico”. Ora elenco alcuni degli acciai inossidabili “non-magnetici”, ma per favore nota che tutti gli inox sono magnetici ad un qualche leggero grado.

  • AISI 304 Usato per i contenitori nelle industrie casearie, tessili, di vernici, di sostanze chimiche. Vulnerabile a diversi tipi di condizioni corrosive.
  • AISI 316 Parti per stabilimenti chimici e alimentari, sopporta alte temperature.
  • AISI 316L Come per il 316, ma con superiore resistenza alla corrosione quando esposto a molti tipi di composti corrosivi, così come dell’ambiente marino. Inoltre ad alte temperature ha una resistenza superiore allo strisciamento.
  • AISI 310 Parti per fornaci, tubi radianti, camere per temprare e installazioni per trattamenti termici.
  • AISI 410 Utensili di cottura, alette di turbine, crivelli per carbone, perni di pompe.
  • AISI 420 Per l’industria automobilistica ed aeronautica. Componenti come valvole, pistoni, dadi e bulloni.
  • AISI 431 Parti che richiedono la più alta resistenza alle sollecitazioni ed alla ruggine.

Ora, per ragioni che non comprendo del tutto, la confraternita della cella di Joe ha deciso che solo il 316L funziona. Ho provato continuamente che questo è un mito. Non solo quello, sfido ogni costruttore a scovare inox sulla gradazione 316L ad un rivenditore di metalli di recupero! Quello che cerchiamo sono cilindri, coni e cupole cha abbiano il minor paramagnetismo residuo. Questo è facilmente verificato portando il tuo fedele magnete in terre rare dal tuo rivenditore di metallo. Il mio magnete ha un diametro di soli 5mm ed uno spessore di 3 mm ed è attaccato ad una lenza da pesca di lunghezza conveniente. Facendo fluttuare il magnete vicino all’acciaio inossidabile vedrai molto facilmente quanto paramagnetico è l’acciaio. Controlla specialmente i cordoni di saldatura longitudinali o a spirale. Il magnete sarà attratto dal cordone, ma respinge il materiale se il cordone di saldatura è scolorato per più di ¼ di pollice ( 6 mm. ), o è di uno spessore diverso rispetto al resto del metallo, oppure il magnete si appiccica e sta lì sostenendo il proprio peso.

Note.

  • Metti sempre la custodia sul tuo magnete di test quando lo porti nel tuo portafoglio, perché esso ha una predilezione a “cancellare” carte di credito e simili prodotti con bande magnetiche!
  • Non usare un magnete di ferrite! Lo stesso vale anche per i magneti rotondi per casse audio facilmente ottenibili che ogni sperimentatore ha in abbondanza. Questi non sono neppure lontanamente abbastanza potenti e sarai deluso se pensi di aver trovato “il sospirato acciaio per celle di Joe” dal momento che l’acciaio inox passerà i tuoi test magnetici. Se hai intenzione di sottoporre a ricottura i tuoi componenti della cella dopo tutte le lavorazioni e saldature, allora non è necessario che il processo di selezione sia così rigoroso. Personalmente, io cerco comunque l’acciaio meno paramagnetico, perché non ha costi extra in un rivenditore di materiale di recupero e puoi non aver bisogno di trattare al calore la cella finita.
  • Se stai comprando pezzi d’acciaio inossidabile nuovi, preparati ad alcuni acciai inossidabili maledettamente furbi. Sembra che dipenda tremendamente dal paese di origine. Ho scoperto che l’acciaio inox certificato, avviluppato in plastica e con “316L” scritto longitudinalmente e ripetutamente lungo l’intera lunghezza generalmente va bene. Scoprirai che quando fai ruotare un buon pezzo in un tornio e l’afferri gentilmente con le mani, un buon pezzo si sente “rotondo”, ma con un pezzo scadente avvertirai onde longitudinali. Analogamente quando stai tagliando un pezzo di 316L genuino sentirai uno squillo e la sega lavorerà veramente per tagliarlo. Ho tagliato alcuni cosiddetti 316L che si tagliano come il burro! Credimi, un 316L genuino è un osso duro da lavorare.

Riassunto di tutto. Dal momento che il 316L è “il meglio”, cerca di comprare dei pezzi certificati 316L. Cerca di comprare dei tubi senza saldature, se puoi. Non comprare niente sulla garanzia del venditore che è non-magnetico. Controllalo! Se te lo tagliano gratis, guarda come lo tagliano e fatti tagliare i pezzi almeno 1 pollice (25 mm) più lunghi. In genere un buon fornitore ricarica circa 1 $ (ndt: 1 dollaro australiano, meno di 1€) per taglio con una sega raffreddata a liquido: in questo caso non hai bisogno di un largo margine di scarto, basta un quarto di pollice (6 mm) per le operazioni di pulizia al tornio. Accertati che non ci siano ammaccature o graffi profondi nei pezzi che acquisti. I coni sono generalmente dei riduttori che trovi già pronti e non dovresti aver problemi ad ottenere quello che vuoi (eccetto per il prezzo). I coni normalmente hanno cordoni di saldatura, dunque controlla i cordoni. Puoi trovare già pronti anche ugelli, flange, nastro, calotte di chiusura, bulloni, dadi e rondelle. Quello che puoi comprare è limitato solo dalla dimensione del tuo portafoglio. Tutto il materiale certificato, anche le rondelle, devono avere “316” scritto o stampato sul componente. Se usi terminali a cupola di diverse configurazioni geometriche, avrai bisogno che siano battuti a mano o arrotondati alle tue dimensioni. Non c’è bisogno che ti dica che qualunque cosa ha a che fare con l’acciaio inossidabile è costoso. Pensaci tre volte e compra una sola volta! Considera attentamente quale angolo sul cono vuoi usare. Per esempio, un cono riduttore da 5 pollici (125 mm) a 1 pollice (24 mm) può essere realizzato in molti angoli diversi. Non concludere che, poiché le basi del cono sono del diametro corretto, questo automaticamente realizza l’angolo ottimale sul cono.

torna su

<<<torna indietro    continua a leggere>>>