Costruzione di un motore in PVC
Di Andrea Ferrero
Costruzione di un motore in PVC Di Andrea Ferrero |
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Si descrive la procedura per la costruzione di un motore amatoriale per razzi propulso con una miscela di nitrato di potassio e zucchero. L'autore declina ogni responsabilità sull'uso improprio .
Materiale impiegato
- Tubo in PVC della Dielectrix (diametro esterno 24,5mm; diametro interno 21,5 mm)
- 2 tappi di bottiglia in plastica
- Cemento idraulico a presa rapida
- Rondella in acciaio
- Vernice da parete
- Stampo per l'ugello
- Carta per fotocopie
- Colla epossidica (Bostik per materiali edili)
- Carta vetro
- Lime
- Nastro adesivo
- Propellente (65% nitrato di potassio e 35% di sorbitolo)
Procedimento
Si taglia un pezzo di tubo di lunghezza 100 mm che andrà a costituire la camera del motore. Le estremità del tubo vanno rifinite con la carte vetro e devono essere perpendicolari all'asse.
Si prende un tappo di bottiglia in plastica e vi si pratica nel centro un foro di diametro 17-18 mm.
Si cosparge la parte interna del tappo con abbondante colla epossidica e poi si infila forzatamente una delle estremità del tubo all'interno del tappo, in modo che quest'ultimo faccia da cappuccio al tubo. Lo spazio rimanente tra tappo e superficie esterna del tubo va riempito con colla epossidica in modo da assicurare il tappo in modo solido.
Quando la colla si è completamente asciugata (quella usata impiega circa 24 ore) si vernicia l'interno del tubo dalla parte del tappo con vernice acrilica per muri. Ciò servirà a favorire l'adesione del cemento idraulico al PVC al momento della preparazione dell'ugello(è sufficiente quindi verniciare un tratto di lunghezza pari all'ugello)
Quando la vernice è asciutta si procede con la realizzazione dell'ugello.
E' necessario inserire nel tubo uno stampo come quello mostrato nel disegno.
Lo si può ricavare lavorando un cilindro di legno con diametro pari al diametro interno della camera.
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Lo stampo fa anche da supporto alla rondella che andrà a costituire la strozzatura. Va posizionato in maniera tale che la distanza tra la rondella e la fine del motore sia pari alla lunghezza della parte divergente dell'ugello.
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Fatto ciò lo si blocca nel tubo con scotch e si versa dall'apertura nel tappo il cemento a presa rapida. Utilizzando un pezzo di fil di ferro ci si assicura che non rimangano bolle di aria nello spazio in cui va a colare il cemento. Quando tutto lo spazio vuoto è stato riempito si lascia asciugare per qualche minuto (il tempo esatto dipende dalla marca del cemento).
Schema indicativo per la realizzazione di questa fase.
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Dopodiché si tira indietro lo stampo dalla parte posteriore del tubo : la rondella rimane inglobata nel cemento e la bacchetta scorre al suo interno. La parte convergente dell'ugello e la strozzatura con la rondella sono pronte. Si aspetta che il cemento indurisca completamente e poi con la carta vetro si rifinisce la parte finale. Lavorando con lime e carta vetro si va a realizzare la parte divergente dell'ugello avendo cura di dare all'uscita l'area prevista durante la progettazione.
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Il grano di propellente andrà colato in un tubo fatto con carta e colla epossidica che proteggerà la camera di combustione dal calore dei gas.
Per prepararlo si avvolge una striscia di carta (con larghezza pari alla lunghezza del grano e lunghezza che dipende dallo spessore che si vuole dare al rivestimento) intorno a un tubo di supporto avendo cura di cospargere in modo uniforme la colla sulla carta.
Si inizia avvolgendo il primo giro di carta intorno al tubo, poi la si fissa con un pezzetto di nastro adesivo. Fatto ciò si spalma la colla e si avvolge tutta la striscia di carta.
Può darsi che la colla assorbita dalla carta attraversi anche lo strato più interno del nostro rivestimento e tenda a incollarlo sul tubo di supporto. Per evitarlo basta far ruotare e muovere un poco il rivestimento durante l'essiccazione.
Quando la colla si è asciugata completamente si versa dentro il rivestimento il propellente fuso e si posiziona nell'asse del grano una bacchetta di acciaio che sarà tolta non appena la miscela inizia a indurire, in modo da lasciare un foro centrale lungo l'asse del grano.
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Il rivestimento in cui verrà colato il propellente fuso. |
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Il grano con il propellente ormai indurito.
Le due facce del grano non sono ancora state inibite. |
Il grano, una volta solidificato, è stato inibito sulla faccia anteriore e posteriore spalmandovi un sottile strato di colla epossidica.
(La superficie laterale è già inibita grazie al rivestimento).
Quando questa è asciutta lo si infila nella camera avendo cura di spingerlo con forza fino all'inizio della zona convergente dell'ugello.
Ora non rimane che da fare la chiusura posteriore del motore.
Si ritagliano tre dischetti di cartoncino (spesso 1mm) con diametro pari al diametro interno della camera(21,5mm).
Il primo dischetto va cosparso di colla epossidica su una faccia e poi applicato con questa faccia rivolta verso la parte finale del grano.
Fatto ciò si spalma altra colla su un secondo dischetto e lo si va ad applicare dietro al primo. Stessa cosa anche per il terzo.
In tal modo si ottengono strati alternati di cartone e colla. Infine si va ad applicare un tappo di plastica all'estremità posteriore del tubo e lo si fissa con la colla nello stesso modo in cui si è fissato il primo tappo.
Il motore terminato
