Machine à vapeur Schoenner

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aviator60
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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar aviator60 » sam. 21 nov. 2015 21:26

Dernier message de la page précédente :

Bonsoir,

J'ai "trouve" un peu de temps aujourd'hui en fin d'après midi pour souder les pièces. Pas de problème particulier. J'ai tout remonté. Ras.
J'ai mis sous pression l'ensemble avec un petit compresseur. Dans un premier temps je n'ai pas positionné la manivelle du piston mais j'ai essayé manuellement de trouver la position correcte du piston en fonction de la course du tiroir pour avoir soit le mouvement de montée soit le mouvement de descente. Pour la descente ça va tout seul. La plage est large. Par contre pour la remontée du piston j'ai un mal fou à trouver la bonne position.
En fait j'ai un vrai doute sur le calage.
image.jpeg

Cette photo correspond au moment où le tiroir est en position basse et le piston à la moitié de sa course de descente. L'écart est de 90 degrés à peu près. Pendant les 90 degrés suivants, le piston descent et le tiroir ne bouge quasiment pas (lié je pense à la géométrie du maneton). Quand le piston est en position basse (point mort bas), le tiroir commence à remonter. N'y a t'il pas un décalage de 180 degrés ou bien est ce lié au "jeu" au niveau de la bielle du tiroir ? j'ai l'impression que le piston est en retard ?
Comme précisé dans un de mes post précédent, la course du piston est de 16 mm. j'ai fait un réglage moyen en tenant compte de la longueur de la tige du piston (21 mm) à laquelle j'ai retranché la course de 16 mm pour ainsi régler la longueur de la manivelle par rapport au point bas. Quand je mets sous pression d'air comprimé la machine ne fonctionne pas et j'ai un point dur. Merci de vos conseils.

Nicolas

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Zéphyrin
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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar Zéphyrin » dim. 22 nov. 2015 10:01

Je ne suis pas bien ce que tu veux dire au début du post, la longueur de la tige de piston plus bielle doit être telle que le mouvement du piston soit bien centré dans le cylindre, c'est tout.
Le tiroir n'a pas assez d'avance sur le piston. Si tu as soudé l'excentrique il va falloir recommencer...
dans ce que tu décris, lorsque le piston est au PMB, le tiroir commence à remonter alors qu'il devrait être totalement remonté pour fermer l'admission du haut et ouvrir l'admission du bas juste au moment ou le piston commence sa remontée.
Il se peut aussi que le jeu soit excessif dans les mouvements du tiroir, et qu'obtenir une distribution de vapeur égale des 2 côtés du cylindre soit "mission impossible".
avec ce type de tiroir, l'échappement est réglé en même temps.
Tu peux passer me voir si tu n'est pas trop loin, on en aura pour 10 minutes !

Avec un mouvement bielle-manivelle, ce qui est le cas pour le piston et le tiroir, en bout de course les mouvements sont faibles comparés aux mouvements à mi course, pour un angle de manivelle identique, c'est inéluctable avec la géométrie bielle-manivelle, un mouvement sinusoïdal.
pour en tirer parti, il faut une bonne distribution de vapeur. tu peux faire un diagramme si tu peux mesurer avec précision toutes ces pièces...

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aviator60
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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar aviator60 » dim. 22 nov. 2015 10:59

Merci pour ta réponse.
Si je comprends bien il faut que le maneton et l'excentrique soit en "opposition" (décalés de 180 degrés). Ne faut il pas que qu'il y ait quand même une légère avance du piston sur le tiroir pour lui permettre de passer le PMH ? J'ai joint un croquis.
image.jpeg

Pour le réglage de la bielle du piston, ce que tu me décris correspond au final à ce que j'ai fait.Merci pour la proposition de passer chez toi. Je la reconsidérerais si vraiment je ne m'en sors pas.

Nicolas

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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar Zéphyrin » dim. 22 nov. 2015 11:50

Non, pas 180°, mais disons un décalage de qqch entre 120° et 140° suivant la géométrie du tiroir et des lumières. le tiroir étant en avance sur le piston.
je poste un graphique pour être plus clair...

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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar Zéphyrin » dim. 22 nov. 2015 13:35

Voila un diagramme explicatif, enfin j'espère...
Presse-papiers-2.jpg
diagramme sinus vapeur


Le piston, courbe en rose, descend puis remonte en fonction de l'angle de la manivelle avec une courbe sinusoïdale. Le mouvement du tiroir (en bleu) est en avance sur celui du piston dans ce moteur d'environ 140°.

La manivelle est à 0, le piston est au PMH, l'admission haute est ouverte car le tiroir est au dessous de - 7.5 mm, sur la ligne jaune, donc la pression pousse le piston vers le bas. l'admission haute se referme quand le tiroir remonte et repasse le niveau -7.5 mm, (assez tôt avec ce moteur, le piston a dépassé de peu le milieu de sa course, mais c'est exprès). la vapeur se détend jusqu'à l'ouverture de l'échappement + 2mm sur la ligne verte, la manivelle est à 135° et le piston est presque au PMB. L'admission basse va s'ouvrir lorsque le tiroir aura remonté au dessus de +7.5 mm, le piston remonte, le tiroir continue sa descente et coupe l'admission basse en repassant à +7.5mm, vers 270°, l'échappement bas s'ouvre vers 315° et ainsi de suite...

Dans le cas des moteurs jouets, l'admission se fait généralement sur presque toute la course du piston, il n'y a pas de détente comme sur ce diagramme et admission et échappement se font souvent après les points morts, mais ça ne change pas les principes des mouvements.

le moteur décrit dans ce diagramme c'est celui-là, (je l'ai déjà montré sur le forum mais faudrait trouver ou !) il a une très courte admission et une forte avance, 15° avant les PM, le moteur tourne parfaitement et le ralenti est excellent, et les ceusses qui disent que la détente ne sert à rien dans de si petits moteurs disent n'importe quoi.
[video]https://www.youtube.com/watch?v=7la96uyP0Yo[/video]
Image
Modifié en dernier par Zéphyrin le sam. 23 janv. 2016 10:00, modifié 1 fois.

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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar aviator60 » dim. 22 nov. 2015 15:53

Ok le diagramme est bien clair mais je n'arrive pas à comprendre pourquoi il faut que l'admission vapeur démarre avant le PMH ou PMB (en fonction de la séquence) du piston. Je m'explique : si le piston n'est pas encore au PMH et si le calage fait que le tiroir commence à s'ouvrir alors la vapeur admise va commencer à faire descendre le piston. Sachant que la manivelle est dans sa phase de remontée (la manivelle n'a pas encore passée le PMH), l'effort sur le piston ne va pas aider à faire passer la manivelle de l'autre côté. L'explication se trouve peut être avec la présence du volant d'inertie qui va favoriser le passage du PMH alors que l'admission vapeur est juste à son début.
Je vais donc ressouder le maneton et la manivelle en respectant un angle de 140 degrés (cf croquis ci joint) en tenant compte de tes explications. Si tu peux quand même me dire si mon raisonnement précédent est erroné !
image.jpeg

Nicolas

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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar aviator60 » dim. 22 nov. 2015 16:31

Pour compléter avec les pièces reelles
La première photo correspond à ton diagramme
image.jpeg


La seconde correspond à mon interprétation du cycle avec le passage du PMH du piston avant le PMB du tiroir (raisonnement) a priori faux.
image.jpeg

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Re: NMachine à vapeur Schoenner

Message non lupar Zéphyrin » dim. 22 nov. 2015 19:46

dans la photo du haut le sens de rotation n'est pas le bon avec le calage montré, le tiroir doit être en avance sur le piston !
la photo du bas doit donner un moteur qui tourne dans le sens indiqué, l'excentrique est bien en avance, c'est le bon sens, tu es proche du but...
pour inverser le sens de marche de ton moteur il suffit de changer le calage, +140° ou -140° avant arrière. Il y a des dispositifs qui font ça en marche mais c'est pour plus tard...
ajuster excentrique et plateau manivelle avec une vis pointeau pour régler cet angle sans tout dessouder c'est pratique...

sur la photo du post précédent, le sens de la flèche rouge est à l'envers, OK ?

La confusion vient sans doute du terme "avance" qui désigne à la fois le calage de l'excentrique par rapport au maneton de la bielle, les fameux 140°, mais aussi l'avance à l'ouverture qui se fait généralement un peu avant les points morts, dans les 5°, comme sur les moteurs à explosion, pour "gagner du temps" sur l'ouverture qui ne peut pas être instantanée, du fait des contraintes mécaniques.
Ton raisonnement est tout à fait juste, ouvrir l'admission avant le PM n'est pas "logique" mais résulte de 2 siècles de mises au point !
compte tenu du fait que le tiroir s'ouvre très lentement, il est important pour un fonctionnement efficace qu'il soit bien ouvert et que la pression de vapeur soit maximale dans le cylindre au moment des phases motrices.
Modifié en dernier par Zéphyrin le lun. 23 nov. 2015 10:06, modifié 3 fois.

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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar jpvap54 » dim. 22 nov. 2015 19:49

Bonjour à tous !
Zéphyrin a raison pour l'avance ! La vapeur ne se détend pas en quelques micros secondes et pendant ce temps la, grâce à l’inertie du volant ,le moteur tourne ! Sans avance , ça peut tourner aussi ,mais très mal : Pas de puissance - Pas de montée en vitesse ! :nul: On retrouve le même phénomène sur les moteurs à explosion ou les soupapes s'ouvrent avec un bon angle d'avance ! L'allumage ou l'injection ont aussi leur angle d'avance et quand le moteur prend des tours , cet angle augmente proportionnellement avec la vitesse de rotation !
Bonne soirée à tous !

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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar Malevthi » dim. 22 nov. 2015 22:45

A votre connaissance, l'avance variable selon la vitesse a t'elle déjà existé sur des machines à vapeur ?
Le vrai trésor, c'est de transmettre.

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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar ludique » dim. 22 nov. 2015 23:36

Aurait-ce été bien nécessaire? Quand on voit que les machines de Corliss (sans doute les plus performantes de leur époque) ne dépassaient pas les 200 tr/mn ce qui d'ailleurs les handicapait fortement pour effectuer de la production d'électricité ..Une des raisons qui conduisent au succès des turbines multi-étages entre autres..
De toutes façons les machines fixes ne tournaient généralement qu'à vitesse constante, il ne suffisait donc que d'affiner le réglage correspondant à cette vitesse pour en obtenir entière satisfaction..
Nullam rem ex nihilo..(Lucrèce)

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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar Zéphyrin » lun. 23 nov. 2015 13:31

Avec une coulisse de Stephenson, l'avance est variable, maximale à mi course et minimale à fond la manette, si les bielles excentriques sont croisées, c'est l'inverse.
Avec les mécanismes sans excentriques, genre Hackworth, Walschaerts, Joy etc, il n'y a pas ce problème.
Mais ce n'est pas que pour la vitesse que l'avance est utile...

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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar jpvap54 » lun. 23 nov. 2015 19:19

Bonjour à tous !
J'ai retrouvé des schémas de fonctionnement sur un bouquin ( En Allemand ! ) :aie:
L'arrivée de vapeur est indiquée par flèche et l'échappement par un petit rond ( Un trou ) au milieu , à la base de la boite à vapeur . On y voit l'angle de calage théorique plus l'angle d'avance ( Alpha ) qui est environ de 20° Le tiroir est en avance de 90 + 20° = 110° environ sur le piston TOP Si vous voulez le schéma en MP ,je peux également le traduire ! Faites moi parvenir votre adresse en MP
Ci joint une photo de la page !
Pour en revenir à l'avance variable: Je dirais que certains ont dût essayer sur les dernières locomotives : Peut être plus facile à appliquer sur les distributions par soupapes ou pistons-valves ?
IMG_0239 [800x600].JPG

Bonne soirée à tous

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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar Zéphyrin » mar. 24 nov. 2015 10:58

Sur ce document le tiroir fait juste l'espace entre les bords externes des lumières, il n'a donc pas de "recouvrement", il ne peut y avoir aucune détente de la vapeur, et il est donc impossible d'obtenir une marche " en douceur ", c'est un document très théorique...qui entraine un gaspillage énorme de vapeur et un fonctionnement brutal, même en introduisant une avance, toute l'inertie du mouvement se retrouve sur le maneton à chaque point mort !
Le tiroir doit déborder "un peu" la distance entre les bords externes des lumières d'admission, le "un peu" variant entre 0.3 à 1 fois la largeur d'une lumière. La course de l'excentrique doit donc tenir compte de ce recouvrement pour une ouverture totale de l'admission.
Rayon de l'excentrique = (largeur de la lumière + recouvrement). le recouvrement étant mesuré comme la longueur qui déborde de la lumière lorsque le tiroir est au milieu de la glace.
Il faut bien sûr avancer le calage de l'excentrique pour que l'admission s'ouvre au PM (avec ou sans "avance" supplémentaire), avec des conséquences importantes :
- Cette avance entraine ipso-facto une coupure "prématurée" de l'admission avant la fin de la course du piston (approx à 75% de la course pour un recouvrement de 1 x lumière). C'est bon pour la conso de vapeur !
- L'échappement est également avancé.
- L'avance introduit une phase de compression à la fin du cycle : elle adoucit considérablement la marche et limite le refroidissement du cylindre et la condensation de la vapeur lors de l'admission. Cette compression a l'air de terrifier tous les vaporistes !

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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar Malevthi » mar. 24 nov. 2015 18:56

Voila des conseils qui devraient permettre une mise au "tip-top" de cette jolie machine ! TOP
Yapluka Nicolas ;-)
Le vrai trésor, c'est de transmettre.

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Re: Machine à vapeur Schoenner

Message non lupar jpvap54 » mar. 24 nov. 2015 19:29

Bonjour à tous !
Oui, je suis conscient que le tiroir du schéma est un peu court , ce qui n'empêche pas de comprendre les principes fondamentaux de fonctionnement appliqués à un jouet ( Du moment que ça tourne ) Et il ne faut pas oublier que notre amis Aviator 60 ne va pas modifier son tiroir
d'origine ! Mais simplement chercher la bonne position et le bon calage de ce dernier !
Bonne soirée à tous !


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