Plans moteur stirling

[Titou16]

Salut,

Pour répondre à ta question on peut de toute façon pas avoir une étanchéité totale sans joints. Par ajustement mécanique fin ou par segments tu pourras avoir une étanchéité plus où moins bonne mais pas parfaite selon la qualité d'ajustement. Sur mes moteur actuels, j'ai un peu moins de 1/100 de jeu. Si tu veux mettre du gaz, cela ne sera possible à mon sens qu'avec des joints. Mais un alpha dans ce cas n'est pas conseillé car le joint du piston chaud risque de ne pas aimer.

De plus autre soucis c'est qu'un moteur non pressurisé n'est pas très puissant (même avec des pistons Ø40). Si tu mets des joints les frottements des pistons vont être considérables par rapport à la puissance du moteur. Du coup il risque de pas tourner où d'avoir un très mauvais rendement. Avec les segments ce ne sera guère mieux. Le mieux c'est un ajustement fin (1/100 serait pas mal).

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

J'ai un livre sur les stirlings ou l'auteur montre comment a partie d'une base commune il fait evoluer son moteur Beta (Pressurisation manuelle , automatique, utilisation d'un regenerateur).
Le diamètre du piston correspond a peut prêt a tes dimensions, entre 40 et 45 mm. Le piston est en fonte et le cylindre est en acier doux. Il n'usine pas le cylindre, il achète du tube utilisé pour les vérins hydraulique.
Le piston est poli miroir, avec quelques gorges peu profondes qui vont parfaire l'étanchéité a l'aide d'un peu d'huile (Attention, a deconseiller avec un stirling alpha. On vas obtenir un effet Diesel, avec inflammation de l'huile).
Pour pouvoir pressuriser, les axes sont passés dans des joints V-Ring (Cela ressemble a un joint spi mais sans le ressort). Il a aussi essaye avec de bon resultats des paliers bronze avec une gorge interne contenant de l'huile, remplie par un orifice.

Pour te donner une idee des resultats obtenus, avec un piston de 59mm et un volume balayé de 43cc, pressurisé avec de l'air a 2bars, Il obtient une puissance d'environ 45W-50W a 2400tr/mn.

@+
Jean-Charles

 

[sam149]

bonjour,

merci pour ces réponses.
jmca, pourrais tu nous donner les référence de ce bouquin.

pour les ajustements 1/100 sur la partie froide je pense que c'est possible.
sur la partie chaude là, il faut prendre en compte les dilatations sinon ça risque de coincer. mais comment les prendre en compte..

au niveau de la lubrification, j'ai du mal à concevoir des pièces en mouvement sans lubrification...

 

[jcma]

Bonsoir,

Le livre est "The stirling engine manual" Volume 2 de James G. Rizzo. On le trouve sur alapage et peut-etre aussi sur amazon.
Attention, c'est un livre ecris en anglais et, a part la replique d'un moteur Lehmann de 1868, il ne contient pas de plans de réalisation complet, juste des cotes principales, des croquis et des photos.
Le volume 1 a aussi l'air d'être interressant mais est tres difficile a trouver, ou alors a un prix faramineux.

@+
Jean-Charles

 

[jcma]

Bonsoir,

Voici une petite video d'un ringbom LTD.

Contrairement aux autres moteurs sirling, un ringbom ne comporte qu'une seule bielle. Le deplaceur est libre, il est seulement actionné par les variations de pression interne. Il n'a pas de sens de rotation determiné, il tourne dans le sens que l'on desire.

Il a été fait d'apres un plan du livre de Rudy Memin "Les moteurs Stirling" avec tres peu de modifications. Il est simple a réaliser et amusant a voir tourner.
La mise en route est un peu longue,le temps que le receveur de chaleur a accumulé assez de temperature. Par contre, il continue a tourner 5 bonnes minutes apres avoir retiré la source de chaleur.

Je suis en train d'en terminer un autre, basé sur le même principe mais avec un piston liquide. Il me reste des raccord a usiner et a coller le tout. Je mettrais en ligne la video quand il sera terminé.

@+
Jean-Charles

 

[jcma]

Bonjour a tous,

Pour les personnes intéressées, voici les plans du moteur Ringbom présenté dans le post précèdent. Comme d'habitude, s'il manque des cotes ou des informations, n'hésitez pas.

Cylindres et pistons son en pyrex, coupés dans des seringues achetées su la bay. Je les découpe avec un petit disque a tronçonner monté dans une mini perceuse. La seringue est serrée modérément dans le mandrin du tour avec un enroulement de papier pour la protéger et la mini perceuse est montée sur le porte outil avec un serre joint. Penser a protéger le banc des poussières abrasives.

Pour ceux qui ont du mal pour trouver des roulements minuscules (Genre roulements de voiture RC), j'achète les miens sur la bay, ici : http://stores.shop.ebay.fr/Univers-du-Roulement__W0QQ_armrsZ1. Préférer les roulements standards, sans joints d'étanchéité (Ne pas prendre ceux qui se terminent par RS) et dégraisser au white spirit.

@+
Jean-Charles

Le modele 3D Voir la pièce jointe Ringbom.pdf Les plans correspondant

 

[yneptik]

Salut a tous

Je suis impressionné par tous ces moteurs et par vos compétences
J'aimerais en fabriquer un a mon tour.
Je n'est pas de préférence pour un modèle en particulier.
En fait mon choix va se tourner vers le moteur le us simple a réaliser (et plus tard je me tournerai vers du plus compliqué) . Je possède un tour mais je ne pas être plus précis que le 1/10em (vieux tour des années 20) et d'une petite fraiseuse

Qu'est ce que vous conseilleriez comme moteur et comme plan ??

Tonio

 

[jcma]

Bonsoir,

La seule piece qui peut poser probleme avec la precision que tu annonce, c'est le piston moteur et son cylindre. Pour le deplaceur et de son cylindre, aucun probleme, l'etat de surface ne joue pas (peu ?) sur le fonctionnement du moteur.
Dans le modele Beta du post, le cylindre provient d'un amortisseur (L'interieur est poli miroir) et l'etancheite du piston est assurée par un joint en cuir. Cela permet de masquer les imperfections du piston. Mais ce n'est pas le plus simple a realiser, il faut braser la partie refroidissement et le fond du cylindre.
Si tu a l'occasion de te procurer des seringues pyrex, tu evite la corvée de fabrication du piston moteur et son cylindre. Beaucoup de moteurs stirling amateurs utilisent ce materiaux. Dans ce cas, le modele ringbom du post precedent est tres facile a fabriquer et marche tres bien, avec tres peu de chaleur (Une bougie). Le modele Gamma du post peut aussi etre facilement modifie pour remplacer la partie puissance par du pyrex.

Les plans sont aussi fait pour donner une idée. Il m'arrive souvent de m'inspirer d'un modele que je fait evoluer en fonction du materiel que je trouve. Si tu trouve un couple piston/cylindre tout fait, je peut t'aider a determiner les modifications a apporter sur un modele de stirling qui t'interesse, quitte a refaire un plan.

@+
Jean-Charles

 

[yneptik]

Ok merci beaucoup je vais voir comment je vais combiné tous ça

Je vais commencé par usiner le piston et le cylindre ou du moins seulement en me servant d'un cylindre d'amortisseur

je vais étudiez sérieusement le ringbom

je vais aussi enquêté pour le pyrex

A+ Tonio

 

[yneptik]

J'ai regarder de plus près les plan en, tenant compte de tes recommandations :
Le ringbom a l'ai effectivement assez simple au niveau de l'usinage mais certain matériaux ne sont pas facile a trouver en tout cas a moindre coup (et pour un premier je ne veut pas mettre des sommes faramineuses)

Pour le beta je suis équipé pour braser mais je ne suis pas trop chaud (en fait je ne suis pas bon en brasage)

l'alpha a vraiment une belle tête je vais commencé par le cylindre le piston de la chemise et voir si j'arrive a avoir l'étanchéité en faisant le teste du doigt.
J'ai une question en se qui concerne les pièces en laiton : j'en est pas mal mais pas sous la bonne forme. Est-ce que je pourrai mouler des ébauches a usiner ou cela réduirait trop la qualité du laiton

Merci d'avance pour les réponses et surtout pour les plans qui sont très bien fait

Tonio

 

[jcma]

Bonsoir,

C'est une bonne idée de commencer par le piston et sa chemise, je procède pareil.
Il vaut mieux commencer par le cylindre, le polir et adapter le piston. La cote finale n'a aucune importance, du moment que les deux pièces sont parfaitement adaptées.
Attention au polissage. Si on insiste de trop, on a vite fait de détruire la géométrie, entrée du cylindre en cloche et piston en tonneau.

Pour ta question sur le laiton, je ne pense pas que tu dénature celui-ci en le refondant, mais je suis nul en fonderie, n'ayant jamais pratiqué. Par contre j'ai pu lire ici dans le forum que c'est beaucoup plus risqué pour l'amateur que de fondre de l'aluminium.
Dans mes tables il est marqué qu'il faut atteindre les 900°C pour fondre du laiton, cela ne doit pas être évident du tout a realiser. Mais peut-etre en sait tu plus que moi sur le fonderie (Ce qui n'est vraiment pas difficile ).

Si tu a d'autres questions, surtout n'hesite pas.

PS: En fait le moteur alpha est un moteur gamma. Je m'étais trompé dans la désignation.

@+
Jean-Charles

 

[yneptik]

Je vais donc commencé par la chemise et le piston ce week-end j'ai de la matière

Pour la fonderie j'irai voir au moment venu dans la rubrique adaptée ou d'après mes observations il y a des cadors

Merci encore pour tes conseils

Tonio

 

[pimpon]

Bonjour ,

Pour ajuster au mieux et polir mes ensembles chemise/piston j'utilise du "mirror" ( certains utilisent du dentrifice ) en faisant tourner le cylindre (pris sur le tour tout doucement) sur le piston -bielle en faisant des vas et vient , jusqu'au moment ou tout coulisse doucement sans jeu .

Avec se systéme j'obtiens des piéces ajustées entre elles et de belle surfaces.

le tout est rincé bien sur une fois le procédé terminé

cordialement / pimpon

 

[yneptik]

Ok mais on trouve t'on du miror

 

[pimpon]

Bonjour ;

C'est un produit classique en droguerie destiné à "faire les cuivre" .

cordialement /pimpon

 

[JKL]

Jcma, je pense que tu gagnerais dans la diminution des frottements pour ton ensemble piston/cylindre si tu utilisais dans ta seringue en Pyrex un piston en graphite.
J'ai autrefois utilisé cet équipage proposé ici :
http://www.delta-equipement.fr/cbx/s4_page432_99.htm
pour la fonction qu'ils proposent à savoir en amortisseur. J'ai d'ailleurs souvent eu envie de faire une machine à vapeur sur ce principe car en plus du choix élégant de ces matériaux, la vision du piston allant et venant dans le cylindre pourrait être assez amusante.

 

[jcma]

Bonjour,

Merci pour le lien JKL. Je connais Airpot et leur Dashpot que l'on retrouve dans des stirlings réalisés pas des américains mais étant persuadé que ce produit était typiquement américain, je ne m'étais jamais posé la question de savoir s'il était possible de se le procurer en France.

@+
Jean-Charles

 

[yneptik]

Je me suis rendu compte en tournant le piston que la poupée fixe de mon tour n'est pas du tout dans l'axe et mon piston est bien conique.

Le temps du bien régler tous ça avec l'aide de mon père je vais peut être chercher du coté du pyrex
Est-il possible de commander chez les "airspot" en tant que particulier ??
J'ai trouver aussi ce site qui vend des tubes à essai pour un pris qui me convient très bien mais est-ce que quelqu'un connait les diamètre intérieurs ??

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

tonio24240, je viens de verifier le diametre interne sur certains de mes tubes a essais. Malheureusement ils ne conviennent pas pour realiser un cylindre, le diametre n'etant pas uniforme sur toute la longueur du tube. Je pense que cela vas être pareil sur ceux que tu veut acheter.

J'ai cherche un peu pour un Dashpot, mais je n'ai pas trouve de vendeur pour les particuliers et pas moyen de mettre la main sur des prix, meme pas au etats-unis.

Si cela t'interesse, je peut t'usiner (gratuitement bien sur) la chemise et le piston et te l'envoyer. Autrement, si tu tient a le faire en pyrex, il me reste quelques seringues pyrex de 2cc (Diametre du piston ~9.5mm) que l'on ma offert gracieusement et je peut t'en donner une ou deux.

@+
Jean-Charles

 

[yneptik]

C'est très gentils de ta part on voit là le vrai passionné qui veut faire partagé ça passion

Pour l'instant je vais régler la poupée fixe de mon tour puisque je peut pas faire des pièces sérieuses ' (a part des cones)
Si j'ai pas le temps ou que mon étanchéité n'est pas suffisante je te contacterai pour un petit coup de main


Encore merci

Tonio

 

[JKL]

Les tubes à essai utilisés en laboratoire "à la pelle" sont en verre soufflé et tout comme les "cannes" - tubes de verre d'un mètre de longueur - qui sont la matière première des souffleurs de verre.
Pour cet usage la seule vraie source intéressante sont les seringues en verre. Mais attention, je suis allé sur ebay comme indiqué, les seringues anciennes ne sont probablement pas en Pyrex. Or le verre ordinaire a une tendance très facheuse à se fendre au moindre écart de température.
Pour utiliser les produits type Dashpot, il est probable que là encore ce sera sur ebay.com : tapez Airpel. Ce sont des vérins complets qui sont faits avec un tube en Pyrex et un piston en graphite, le tout dans une enveloppe métallique.
Sinon la bonne combine serait de convaincre le représentant de AIRPEL en France ( le lien que j'ai donné plus haut ) de vous vendre ça :
http://www.airpot.com/html/piston_cylinder.html
Je ne sais pas si vous avez vu que ces ensembles tube de Pyrex/graphite ont une tenue en température inégalée.

 

[Stefane20]

Bonjour à tous

Chose promise chose due. Voici les plans du moteur Stirling fait maison. J’espère ne pas avoir oublié des cotes.

Il a été dimensionné pour un chauffage a alcool. Le brûleur à mèche que j’utilise semble être un peu trop juste, provocant un démarrage capricieux. Je pense qu’il faudrait alléger la partie balancier et/ou augmenter le volume utile du deplaceur pour qu’il fonctionne sans problèmes avec une température de chauffe plus basse.
Par contre, en chauffant avec un mini chalumeau au butane, il démarre en une dizaine de seconde et atteint une vitesse de rotation d’environ 1200 tr/mn.

Comme tous les moteurs Stirling, il faut soigner l’étanchéité et minimiser les frottements. Le piston et sa chemise doivent être polis miroir, les roulements doivent être dégraissés et les axes huilés avec une huile fine. Surtout ne jamais mettre d’huile à l’intérieur du cylindre, cela augmente les frictions et il y a risque d’inflammation.

N’hésitez pas à me demander s'il manque des cotes ou si vous avez un problème.

@+
Jean-Charles

bonsoir
merci de faire partager ces plans.
Est ce que sais possible de doubler toute les côte du moteur stirling type alpha ?

 

[jcma]

Bonsoir,

A priori je dirais oui, le rapport entre les volumes chaud et froid ne changeant pas.
Par contre, il ne faut pas doubler le jeu entre le deplaceur et son cylindre. Idem pour les axes, les bielles et la tige du deplaceur, inutile de doubler leur diametre ou leur epaisseur, cela vas augmenter les frottements et les poids.

@+
Jean-Charles

 

[Stefane20]

Merci pour ces précisions.

Je vais utiliser ton plan du stirling type alpha pour un exercice de projet.

Sur ta liste de pièce dans la colonne matière tu vx dire coi par stub collé loctite?

 

[ctitof2000]

Salut à tous et en particulier à jcma

Je viens d'essayer de faire un stirling beta avec ton plan!!!

Et je n'arrive pas à le démarrer. J'ai essayer de refaire certaines pièces qui me semblaient pas très conforment aux plans! Mais rien à faire.

Je ne suis arriver qu'à le faire tourner qu'une minute, une fois!!!

Et depuis je modifie pour réduire les frottements....

* Quels sont les ratios à conserver pour la conception d'un beta et d'un alpha?
* Quand je lance mon stirling à froid, j'arrive à faire 5 ou 6 tours, est ce que cela suffit? ou faut il encore améliorer les frottements?
* J'ai limité les fuites mais il m'en reste au niveau du piston (je pense que c'est normal) et au niveau de l'axe du déplaceur.

En tous les cas, je te remercie pour les plans, je n'aurais jamais oser en concevoir un pour la première fois!

Tof.

 

[jcma]

Bonsoir,

Tu peut regarder ce post pour quelques indications pour faire tourner le moteur : https://www.usinages.com/threads/stirling-beta.6722/.

Vu sa taille, ce moteur a une compression assez élevée. C'est curieux que tu arrive a lui faire faire 5 ou 6 tours, ton piston ne semble pas etanche.
Les points durs sont a verifier avec le cylindre du deplaceur enlevé, sinon on ne les sent pas, a cause de la compression.
Pour la tige du deplaceur, une goutte d'huile fluide devrait ameliorer l'etancheité.

Pour les ratios, voici quelques regles souvent utilisées dans les moteurs Stirling:
Pour un type alpha, volume deplaceur = volume moteur
Pour les autre, le rapport volume deplaceur/volume moteur depend de la différence de température dt:
- dt 1° : volume deplaceur = 100 * volume moteur (Cas d'un LTD)
- dt 150° : rapport = 2 a 4
- dt 250° : rapport = 1.5 à 2.5
- dt 500° à 700° : rapport = 1.5 à 1 (Le moteur original de Stirling utilisait un rapport de 1.5)

Jeu entre le deplaceur et son cylindre de 0.5 à 0.8mm (Au rayon).

Longueur du cylindre deplaceur = 3 * son diametre.
Partie froide = 1/3 de la longueur du cylindre du deplaceur, partie chaude = 2/3 de cette longueur.
Longueur du deplaceur = 2/3 de la longueur de son cylindre. Épaisseur 2 a 5/10.

Longueur du piston moteur moteur = son diamètre. Course = son diamètre/2.

@+
Jean-Charles

 

[ctitof2000]

Merci beaucoup pour toutes ces explications! J'ai enfin les ratios tant attendus!

Pour mon stirling, je pense que je n'ai pas du tout de compression, et que le jeu entre le piston et la chemise est trop important.

Au fait, on parle bien de ce moteur?

Tof.

 

[jcma]

Bonjour,

Oups !, on ne parle pas du meme, celui-ci est est un gamma. La remarque pour l'huile sur la tige du deplaceur reste valable.
Je regarde ce soir pour compter le nombre de tour fait par le mien sans chauffage.

@+
Jean-Charles

 

[ctitof2000]

OK Jean-Charles, j'attends avec impatience!
Je viens de tout démonter et de regarder où sont les fuites, j'ai du mal mais je vais reprendre la tige du déplaceur ce soir pour limiter le jeux.

Faut il que la tige coulisse bien?
Et le piston, il y a forcement du jeux pour que cela coulisse?

@+ et merci.

PS: tu es de quelle région, peut être pourrait on se voir pour que je te le montre?

 

[mekratrig]

@ctitof2000

Plonge ton stirling dans l'eau (partie rouge de la photo) et fait tourner le volant.
C'est un moyen sûr pour découvrir les fuites.