moteur bicylindre vertical à vapeur

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Zéphyrin
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moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar Zéphyrin » ven. 21 déc. 2018 22:39

J'ai déjà montré ici la fabrication d'un vilebrequin "forgé" et usiné pour un petit bicylindre vapeur d'après le plans de JL Soumard...
viewtopic.php?f=68&t=6069&p=71728&hilit=vilebrequin#p71731

voici le socle en alu, un cadeau (avec les supports de cylindres et quelques autres petites pièces) d'un membre de mon club de loco vapeur, qui ne compte pas poursuivre la construction de ce moteur…
Je pense que sans ces pièces "cadeau", je ne me serais pas lancé dans la construction de ce moteur, dans l’ensemble très long et très difficile à faire.
les paliers en laiton, (alésage 5mm) fraisés en une pièce et tronçonné en 3, le palier central étant fendu et ressoudé à l'étain pour l'usinage, a droit à un traitement personnalisé. Chaque palier est repris par l’alésage sur un arbre pour le tournage des finitions.
1Paliers (2)R.JPG

paliers socle & vilo (1)R.JPG


les 2 supports de cylindre sont des ébauches en laiton massif faisant aussi partie du cadeau. La partie inférieure de la glissière ayant disparu dans ces ébauches, j'ai du rajouter un peu de matière...
Je suis bien content d'avoir eu ces supports, car leur fabrication semble très laborieuse, y compris la fabrication de plusieurs guides et supports de brasage et usinage.
Supports  (1)R.JPG


Les cylindres, réalisés par montages en laiton brasé, je préfère de loin des fonderies comme celle de l'AL5 d'A. Lecomte.
Les ébauches sont difficiles à reprendre et de nombreuses vis débouchent à demi dans le vide, avec un grand risque de déviation des forets et tarauds...
cylindres avant brasureR.JPG

cylindres avant brasure (3)R.JPG

cylindres brasésR.JPG

cylindres mis en forme(10)R.JPG


usinage des cylindres à suivre
.../...
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Re: moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar gégé89 » sam. 22 déc. 2018 10:02

:coucou:
j'ai fait ce moteur à mes débuts, :)
Zéphyrin a écrit :Les ébauches sont difficiles à reprendre et de nombreuses vis débouchent à demi dans le vide,
exact,attention :aie:

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Re: moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar Zéphyrin » sam. 22 déc. 2018 11:43

Bien sûr Gégé, je suis prudent, surtout dans du laiton, ou les forets s'engagent si facilement et ont vite fait de ruiner un trou.

j'ai fini l'usinage des cylindres, ouf.
Les cylindres sont finis au tour sur le plateau avec une équerre ; dressage de la glace, rotation 90°, alésage à 13mm, et la face avant dressée. perçage et taraudage M2, à ce stade les cylindres deviennent asymétriques, réfléchir 2 fois avant de percer, pas facile !
Les fraisages des lumières (1.5mm de large) sont fait avec ma méthode habituelle, avec un "train de fraises" de fabrication maison, qui donne en 1 seule passe les 3 lumières rectilignes et bien positionnées.
le perçage des canaux de vapeur demande une cale d’angle pour déboucher sous les lumières, au bon endroit et à la bonne profondeur, il faut avoir confiance dans les calculs !
cylindres finis ouf (2)_R.JPG

fraises en train_R.JPG

Les couvercles supérieurs des cylindres ne posent pas de problème de tournage.
Mais pour les couvercles inférieurs, la concentricité absolue requise nécessite l’usinage d’une bague de reprise. En effet, la partie intérieure qui rentre dans le cylindre doit être rigoureusement concentrique avec le téton extérieur qui rentre dans le socle et bien sûr avec l’alésage pour la tige de piston et le presse-étoupe fileté, c’est vital pour la bonne marche du moteur. Les écrous presse-étoupes (ébauchés et filetés avant !) sont vissés dans leur logement et percé avant démontage du couvercle du mandrin. La encore, ce couvercle n'est pas facile à faire.
bouchons cylindres.JPG

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natalefr
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Re: moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar natalefr » sam. 22 déc. 2018 16:12

Beau boulot ! :bravo
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Re: moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar Nounours67 » sam. 22 déc. 2018 18:38

+ 1

Si tu n'habitais pas aussi loin Zéphyrin :nul: ,
je te demanderai des cours de fraisage et de tournage !
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Re: moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar Zéphyrin » dim. 23 déc. 2018 14:14

Je ne suis pas prof de mécanique, mais un autodidacte pur jus !
et toujours prêt à discuter mécanique et modèles !

la tige de piston et la crosse qui coulisse dans les supports verticaux...
et l'ébauche tournée du tiroir, dans un bout de bronze d'origine inconnue, mais superdur. Le fraisage sur mon petit tour toyo est supercoton...la machine souffre un max, mais je suis sans pitié.
tiges pistons R.JPG

ébauches tiroirs 1.jpg

je prévois une fonderie (bronze, laiton si possible, sinon zamac) pour les bielles, pour changer. Je ne me vois pas les usiner dans du bronze massif encore sur ce minitour, et tous ces assemblages mécanosoudés me gonflent !
voici des modèles en buis.
modèle buis pour fonderie bielle.JPG


usinage des tiroirs à suivre
.../...

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Re: moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar Malevthi » dim. 23 déc. 2018 19:53

Super François, ça avance !
En plus tu touches à tout en réalisant tes bielles en fonderie TOP
Le vrai trésor, c'est de transmettre.

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Re: moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar Zéphyrin » lun. 24 déc. 2018 10:12

C'est un essai ! je n'ai jamais fait si petit en fonderie au sable (la bielle fait 40mm de long)...on verra après la trève des confiseurs.
sinon, je les ferais dans une barre d'alu, c'est pas beaucoup plus long que faire ces modèles en bois!!

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Re: moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar Zéphyrin » jeu. 17 janv. 2019 11:13

J’ai fait comme prévu 2 petites fonderies pour les bielles, en zamak, car je n’ai pas réussi à chauffer assez pour du laiton, (dommage car j’ai plein de chutes de laiton à fondre…) je suis au fond de ma bouteille de propane, et il n’y a plus trop de pression ? Ou il faisait trop froid ?

https://youtu.be/Tg3o8XegtEw
ébauches bielles2 (5).JPG


Voici les ébauches en zamak donc. Je suis sûr que j’aurai usiné ces bielles à partir d’une barre de bronze plus rapidement et plus précisément qu’à partir de ces fonderies, bien sûr difficiles à reprendre pour les usinages, entre pointes et sur faux-axe en mandrin, mais c’était pour m’amuser un peu.
usinage bielle (5).JPG

L’usinage du zamak est assez facile, et ça a l’air assez résistant, je verrais l’usure.
Après tout, pas mal de pièces de mon petit tour Toyo sont en zamak !

Voila après usinage aux cotes finales, mais je ne suis pas sûr que le pied de bielle passe bien dans les glissières des bâtis, ça a l’air très juste…à reprendre encore au montage probablement !
bielles finies(4).JPG


vu la légèreté finale, et que tous mes approvisionnements en métaux sont largement d'origine inconnue, je recycle, j'ai eu un doute sur la nature du métal, aussi j'ai mesuré la densité de ces ébauches, avec une méthode simple et rapide, celle d'Archimède en fait...
https://www.youtube.com/watch?v=36H7IHvqsJ0

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Re: moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar Pif » jeu. 17 janv. 2019 16:57

:coucou: Bien l'bonjour;
Le " zamak " étant un matériau assez tendre, ne faudrait-il pas bagués les pieds et têtes de billes ?
@ + pif, au plaisir de vous lire
Le flux et le reflux me font marée (Devos)

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Re: moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar Zéphyrin » ven. 18 janv. 2019 20:29

Pif: Non, le zamac n'est pas un métal tendre, les petits tours emco ou toyo ont plein de pièces en zamak...
de toute façon il est exclu que je bague ces bielles...

Evidemment, comme attendu, ces bielles coincent, et touchent à plusieurs endroits les guides glissières des supports de cylindres.
une reprise entre pointe (risquée !) et tout s’arrange…
IMG_0001 (4).JPG

IMG_0002 (5).JPG

J’ai du reprendre aussi les bâtis pour élargir le bas des glissières, (monté sur un barreau dans le mandrin du tour, avec une goutte de cyano), une petite passe d’alésage et un arrondi, enfin à présent ça tourne bien sans frotter nulle part, ouf !
En fait ces glissières sont simplement trop longues.

il y a des problèmes avec ce plan. tous les assemblages ne laissent pas ou bien trop peu de dégagement :
comme vous pouvez voir sur ce bout de film, les bielles ne sont pas au large…
Image

voila, ça tourne bien pour l'instant. Suite, les pièces de la distribution, beaucoup de petites pièces
.../...
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Message non lupar natalefr » ven. 18 janv. 2019 20:36

Beau boulot :bravo
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Re: moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar Zéphyrin » sam. 19 janv. 2019 11:19

Tournage des excentriques en acier, sûrement trop dur pour cet usage, les 4 excentriques sont fait dans le même barreau.
Le décentrement est obtenu avec une cale sous le mandrin 3 mors, il faut absolument le vérifier au comparateur, si on souhaite respecter les cotes de la distribution ; les calculs donnent une approximation bien trop vague, à cause de la forme et l’usure des mors.
excentriques (2).JPG

Je pense souder (étain) les 2 excentriques de chaque côté avec l’angle voulu, pour me simplifier les réglages finaux avant de les goupiller ou simplement de la cyano ? sur le plan, les 2 exc. sont en une pièce !

Ensuite finition des boîtes à tiroirs (à partir des ébauches bronze déjà montrées) et des couvercles pour dito. comme mes tiroirs sont un peu agrandis par rapport au plan, ils vont être encore plus à l'étroit dans leur boite !
tiroir & couvercleR.JPG


Suite, une tapée de petites pièces pour la distribution
.../...

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Re: moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar Zéphyrin » dim. 20 janv. 2019 13:11

Le moindre levier ou bielle nécessite une tapée de montage pour :
la découpe à la scie blocfil manuelle et aussi électrique,
le brasage, parfois
les perçages,
le profilage à la fraise autour des pivots (fraise carbure taille diamant (moins d’engagement de la fraise et de rotation incontrôlée de la pièce), et à la lime sans arrondir les bords surtout,
les fentes (fraise scie (chapes laiton) ou fraise en bout 2mm (bielles zamac).
les reprises sur le tour,
les perçages et taraudages radiaux pour les vis de blocage,
les trous de graissage « en biais »,
les ébavurages interminables ; attention au copeau soulevé au bout du taraudage qui va ruiner un alésage.
Bref c’est longuet pour des pièces minuscules !
Je n’ai pas de photos de tous les usinages à chaque fois, c’est très long de détailler toutes ces opérations.

bielles excentriques (2).JPG

bielles excentriques (5).JPG

bielles excentriques & coulisse (2).JPG

distibution (1).JPG

distibution (9).JPG

IMG_0008 (2).JPG

IMG_0003 (6).JPG

IMG_0011 (4).JPG


PS : Je n’ai pas trouvé une source d’inox vraiment usinable (taraudable!) de petit diamètre, 2 et 3 mm
je suis preneur !

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Re: moteur bicylindre vertical à vapeur

Message non lupar Zéphyrin » lun. 21 janv. 2019 20:26

Usinage des tiroirs ; fraisages de la poche d’échappement au tour, avec une petite fraise et détourage des bords autour, à la fraiseuse. C’est la seule façon d’avoir des arrêtes bien rectilignes dans ces tailles minuscules, et donc des ouvertures et fermetures les plus rapides possibles des passages vapeurs.
Les passages vapeur sont déjà très petits, une ouverture circulaire retarderait de 40° de manivelle la pleine ouverture des lumières.
IMG_0012 (2).JPG

IMG_0006 (4).JPG

IMG_0009 (4).JPG

Les pièces s’accumulent à la longue, j’arrive au bout de l’ensemble mécanique ; bielles excentriques (bronze) et coulisse (laiton), leviers et biellettes (acier), tiroirs (laiton), pistons (bronze) et toute la visserie spéciale en acier 6pans (clés Allen Ikea) pour les axes des biellettes et des vis à téton pour que les bielles excentriques restent en place sur une rainure sur leur excentrique. Heureusement j’avais déjà fait le mandrin cloche pour cette opération !

Maintenant, il faut passer aux montages et aux réglages, vite interminables avec ce genre de moteur, dévisser et revisser 50 fois ! Il y a toujours un truc qui vient en butée…qui frotte, qui serre, malgré les mesures précises.
Je prévois un temps considérable pour le montage et les essais !

Et finalement il ne reste « que » la tuyauterie, la peinture, un huileur, un blocage de la coulisse ( non prévu) pour une marche hors radiocommande etc…

J’oubliais la chaudière !


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