Moteur vapeur Elmer 06 - 1 cylindre horizontal

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Samail
Samail
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17 Juin 2012
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  • #31
Aujourd'hui on attaque un peu plus gros et enfin un peu d'acier. Le volant d'inertie pièce N° 15.

Le plan :

1586887717637.png



J'ai modifié quelques côtes, n'ayant que du rond de 60mm on passe l'extérieur de la côte à 59.5. Le plan prévoit également une trait vilaine vis imbus à placer par la couronne du volant ce qui est très moche esthétiquement, j'ai donc opté pour un allongement de l'axe sur un des côté afin de placer cette vis sur l'axe et avoir une belle couronne de volant.


On démarre par la découpe et il ne faut pas couper trop court afin de pouvoir de prendre la pièce dans le mandrin de tour :
20200414_093103_resized.jpg


on passe au tour pour le dressage de la face avant :
20200414_095743_resized.jpg


On réalise en suite la petite modification par rapport au plan de base (allongement de l'axe) et réalisation du diamètre extérieur à 59.50 :
20200414_105950_resized.jpg



On réaliser ensuite l'alésage :
20200414_135921_resized.jpg


Et on coupe avec la scie alternative pour permettre de retourner la pièce dans le mandrin et on vérifie le centrage avec un comparateur lors de la mise en place de la pièce dans le mandrin (j'ai réussi à limiter la casse à 1/100) :

20200414_142606_resized.jpg
,

Et on reproduit la même chose que sur la face précédente sans l'excroissance de l'axe :

20200414_144702_resized.jpg
éé
20200414_152228_resized.jpg


Et on termine avec le tour par le perçage de l'axe :
20200414_153334_resized.jpg



On passe ensuite au fraisage pour réaliser 6 trous diamètre 12 mm, on réalise le centrage au préalable avec un centricator :
20200414_171822_resized.jpg



On retourne la pièce afin de réaliser un percement D2.4 pour notre futur taraudage M4 sur l'excroissance (heureusement que j'ai un foret à centrer long et un foret de 2.4 extra long) :
20200414_181853_resized.jpg
j'ai

20200414_182031_resized.jpg


Et voila le résultat :

20200414_184959_resized.jpg

20200414_185010_resized.jpg
 
Samail
Samail
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17 Juin 2012
152
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  • #34
Merci à Henry et gégé89, j'ai percé au diamètre 2.4 afin de réaliser un taraudage en M3 et pas M4 comme indiqué dans mon post....
 
Samail
Samail
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17 Juin 2012
152
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  • #35
Aujourd'hui réalisation des bielles du piston et du tiroir vapeur :

Les plans de bases, plan coté piston :

1588793940779.png


plan côté tiroir vapeur :

1588794023564.png



Je suis partie d'une barre d'acier 42CD4 avec prise en pince et réalisation des différents diamètre en avançant la barre dans la pince en fonction des différentes cotes, les photos pour la bière côté piston :

On réalise le bout en en diamètre 3 mm
20200501_085117_resized.jpg

20200501_090258_resized.jpg


Puis réalisation du filetage :
20200501_090850_resized.jpg



Ensuite on avance la barre dans la pince pour effectuer le diamètre 5 mm :


20200501_093036_resized.jpg


20200501_095552_resized.jpg


on avance encore la barre pour effectuer le diamètre 13 mm :

20200501_101936_resized.jpg


Puis on coupe et on retourne la pièce pour dresser la face afin d'obtenir un diamètre 13 mm sur 13 mm de long. Le principe pour la bielle côté tiroir vapeur est identique.

On obtient alors les deux pièces (photo bielle côté piston) :
20200501_103136_resized.jpg



Les résultats avec cette méthode sont vraiment pas terrible, car la flexion sur de si petit diamètre et des longueurs aussi grande est très très importante....

Pour la bielle côté tiroir vapeur, il fallait un diamètre 4 mm sur 37,5 mm de long. Résultat un écart total de 12/100ème sur le diamètre entre les deux points les plus éloignés.

Pour la bielle côté moteur, il fallait un diamètre 5 mm sur 32,5 mm de long. Résultat un écart total de 5/100ème sur le diamètre entre les deux points les plus éloignés.

En conclusion, j'aurais du décaler la piéce dans la pince en plusieurs fois pour faire le même diamètre afin de limiter la flexion. Avec un comparateur je serais descendu en dessous des 1/100ème d'erreur à chaque reprise.... ce qui aurait amélioré l'erreur énorme des 12/100éme...

On continue ensuite avec un passage dans la fraiseuse pour faire la rainure et les deux plats, centrage au centricator pour trouver le centre :

20200501_104259_resized.jpg


puis usinage des plats, faut pas être pressé car les passes sont minuscules... on tient uniquement sur le diamètre 4 mm ou 5 mm en fonction de la pièce. Donc toutes petites passes pour éviter la flexion et les vibrations (enfin les vibrations il y en a toujours que l'on entend bien...) :


20200501_112421_resized.jpg



Puis on retourne le porte pince pour effectuer le percage en bout au diamètre 3 mm :

20200506_112406_resized.jpg


J'ai calé en bout afin d'être bien perpendiculaire aux chants fraisés, les cales sont enlevées pour le percage.

Puis percage (avec différents forets, on attaque pas directement au diamètre 3mm) :

20200506_120246_resized.jpg


Le résultat final avant ébavurage, limage, polissage :

20200506_120536.jpg


En conclusion les dimensions attendues ne sont pas la, il va falloir faire un peu d'ajustage et utiliser du cordon graphite au passage des axes pour assurer l'étanchéité .... Bref un boulot vraiment pas terrible à ne pas reproduire. Il fallait privilégier une réalisation en plusieurs passes pour un même diamètre, au pire je perdais 2 ou 3/100 ce qui est bien loin des 12/100eme.....
YA QUA FAUT CON....

Sinon on peut aussi faire la méthode dite du "COVID19 sans masque" : vos bielles sont loupés, pas graves vous n'avez pas besoin de bielles pour faire tourner un moteur à vapeur, ne vous inquiéter pas tout va bien...

A suivre ...
 
ZAPJACK
ZAPJACK
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4 Juil 2010
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Namur (B)
vos bielles sont loupés, pas graves vous n'avez pas besoin de bielles pour faire tourner un moteur à vapeur, ne vous inquiéter pas tout va bien...
Bah, qui peut se targuer d'usiner une bielle avec une orthogonalité parfaite? du moins en conventionnel....
En tout cas, bravo et merci pour les tuto's :smt023
LeZap
 
Samail
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17 Juin 2012
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  • #37
Merci Lezap. J'ai deux autres pistes à explorer la prochaine fois pour limiter l'incidence de la flexion. La première (soufflé par Noirvodka) serait de réaliser l'usinage avec un outil en HSS qui aurait à priori moins tendance à faire fléchir la pièce que le carbure. La seconde serait de reprendre l'ensemble en pince et d'obtenir la cote final en rectification.
 
Samail
Samail
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17 Juin 2012
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  • #38
Passons maintenant au socle du moteur, pièce N° 1.

Le plan de base :
1589218385870.png




Les trous D:3mm sont supprimés, ils servent à fixer un bati bois et leurs montage rend visible les vis par le dessus ce qui n'est pas des plus esthétique ….

On découpe un bout d'alu qui ressemble à la piéce que l'on doit obtenir :

20200509_100433_resized.jpg


Puis on réalise un support martyr qui permettra de venir recevoir cette pièce sur la fraiseuse, surfacage et création des 3 trous D:5mm :

20200510_113604_resized.jpg


On réalise dans notre futur socle 3 fixations M5 permettant de venir s'accrocher sur la pièce support et on surface :

20200510_115726_resized.jpg


On obtient alors ces deux pièces :

20200510_122904_resized.jpg



que l'on fixe ensemble par 3 BTR :
20200510_123419_resized.jpg




20200510_123425_resized.jpg



Et on monte l'ensemble dans l'étau et on réalise le contournage :

20200510_203719_resized.jpg


Puis on retourne le socle sans le support pour la réalisation des 4 trous de fixations du moteur et de l'axe de sortie de roue (avec un alésage permettant de laisser passer les tetes des futures vis BTR) :

20200511_122609_resized.jpg


20200511_122600_resized.jpg



Un petit coup de polissage est la pièce sera parfaite.
 
Samail
Samail
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17 Juin 2012
152
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  • #39
Et pendant que nous y sommes, réalisation du support de l'axe de roue pièce N°4 :
 
Samail
Samail
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17 Juin 2012
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  • #40
Le plan de base :
1589219120309.png


Et oui, il va falloir faire des arrondis ...

On commence par réaliser à la fraiseuse une pièce de 29 x 19 x 20 :


20200511_142653_resized.jpg



Reste maintenant à réaliser les deux arrondis de rayon 9.5, pour ce faire j'utilise le diviseur et l'étau concentrique.

On réalise le (0,0) de la fraiseuse en palplant l'intérieur du cone du diviseur, puis on pose l'étau que l'on dégauchi au comparateur et on pose la piéce sans serrer. On position Y=0 et sur on x on place la piéce à l'aide d'un centreur 3d afin d'obtenir le décalage du centre de rotation de 11,5mm (10.5 mm si on enfonce la touche de mesure de 1mm) et on serre l'étau. Un dessin vallant mieux qu'un long discour :


20200511_181236_resized.jpg



20200511_175405_resized.jpg



20200511_175410_resized.jpg


Et il ne reste plus qu'à tourner les manivelles :

20200511_174833_resized.jpg


Puis on retourne avec la même méthode, pour faire l'autre arrondis :

20200511_181305_resized.jpg


A l'aide du palpeur on refait les (0,0) du centre de la piéce et on perce les deux diamètres 4mm :

20200511_182239_resized.jpg


On retourne la pièce et on surface pour obtenir l'épaisseur souhaitée, à savoir 9 mm :


20200511_185234_resized.jpg


Et on obtient l'objet tant désiré .. :

20200511_191941_resized.jpg


La encore, un petit polissage et cela sera parfait.
 
ZAPJACK
ZAPJACK
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4 Juil 2010
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Namur (B)
Quand je vois toutes les mesures au micron, je n'ai plus qu'a ferrailler mes travaux!!
en tout cas :smt023 :smt023
LeZap
 
Samail
Samail
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17 Juin 2012
152
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  • #42
Cela reste du micron "fictif", mesuré dans un sous-sol de pavillon non climatisé, sans hygrométrie contrôlée et avec une chaudière fioul à coté qui fait monter la pièce de plusieurs degrés à chaque enclenchement… hihihi
 
Samail
Samail
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17 Juin 2012
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  • #43
Et une coulisse cylindrique pour la bielle du piston. Piéce N°7. Le plan de base :

1589906321950.png



J'ai opté pour la réalisation de cette pièce en deux parties afin de pouvoir visser facilement le presse étoupe.

Le plan modifié :

1589906499190.png



On commence par la partie se fixant au moteur (figure de gauche du dessin ci-avant).

On part d'un morceau d'alu diamètre 46 mm (nous devons réaliser un carré de 32 mm sur une partie de cette pièce, à minima il faut partir d'un cylindre de 45.25 mm). On réalise le diamètre 10.5 mm sur 6 mm de long :
20200512_171013_resized.jpg


Puis on laisse les 3 mm de long sans y toucher (futur carré) et on réalise le diamètre 19 mm sur environ 30 mm de long (nous avons besoin uniquement de 1.5mm mais il faudra prendre en pince la pièce pour la phase réalisation du carré donc on prend plus) :
20200512_190850_resized.jpg


On coupe la piéce :
20200513_100655_resized.jpg

J'ai un peu merdé sur le dressage de la face arrière qui n'est vraiment pas propre, l'étanchéité avec le moteur devrait être néanmoins correcte….


Et on passe au fraisage avec un porte pince pour fixer la piéce :
20200513_111235_resized.jpg



On réalise alors par contournage le carré de 32 mm :
20200513_114817_resized.jpg


Le carré terminé :
20200513_115107_resized.jpg



On revient sur le tour pour dresser la face arrière afin d'obtenir les 1.5 mm de long :
20200513_122124_resized.jpg




20200513_123020_resized.jpg

Et oui vraiement très moche cette face arrière....


On repasse sur la fraiseuse avec le bloc moteur insérer dans l'étau et centrage de la fraiseuse dans l'alésage du moteur :
20200515_092159_resized.jpg


On fixe notre piéce sur le moteur (et on fait une petite marque sur le chant afin de pouvoir le remonter dans le même sens) :
20200515_092742_resized.jpg


Puis percage D: 5mm :
20200515_093712_resized.jpg


Et on termine par un percage et taraudage M7 sur une profondeur de 6 mm.

Et voila pour la première partie de cette piéce.
 
Samail
Samail
Apprenti
17 Juin 2012
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  • #44
Pour la seconde partie, on part d'un morceau de laiton de diamètre : 18 mm et on amène le diamètre à 17,5 mm, puis alésage (au foret pour obtenir les deux parties D: 10.5 mm et 13 mm :
20200519_095729_resized.jpg



20200519_121054_resized.jpg


Un petit chanfrein sur le bord :

20200519_121500_resized.jpg


Et on passe au diviseur indexable avec la fraiseuse et centrage de la piéce :
20200519_122440_resized.jpg


On réalise alors la 1er fente par fraisage (puis on retourne de 180° avec l'indexage pour réaliser la seconde) :
20200519_162218_resized.jpg



20200519_162406_resized.jpg


Et on finalise en réalisant les 3 trous M3 permettant de venir fixer cette piéce sur son support :
20200519_163304_resized.jpg


Au final nous obtenons la second pièce :
20200519_170219_resized.jpg



Et après montage des deux piéces, le montage et trés ajusté entre les deux piéce il faut légèrement forcé ce qui est parfait. Et la bielle de piston après essais coulisse à la perfection. Pourvu que ca dure…. :
20200519_171805_resized.jpg
 
ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
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Namur (B)
Joli-joli tout cela :smt023
Malgré que je ne suis pas un grand fan des outils plaquettes (en usage hobby )
LZ
 
Samail
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Apprenti
17 Juin 2012
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  • #46
Réalisation de l'excentrique côté bielle moteur, le plan de base :

1590407862834.png




J'ai ajouté à la conception deux taraudages permettant d'insérer des vis imbus M3 sur les chants afin d'assurer le bloquage des deux axes.

On commence au tour en usinant une barre d'acier au D:29 mm, dressage chariotage et percage du centre au D:4.8mm puis alésoir de 5 mm.

Puis on passe sur la fraiseuse pour réaliser le percement excentré et centrage :

20200522_093030_resized.jpg

20200522_093854_resized.jpg


Passage sur la broche horizontale pour réaliser les deux percements de 2.4 mm pour le taraudage M3, avec centrage préalable :

20200522_100324_resized.jpg


20200522_101024_resized.jpg


Puis réalisation des taraudages, découpe du lopin d'acier et dressage au tour pour obtenir l'épaisseur de la piéce désirée :

20200522_110433_resized.jpg



Et voila une piéce simple à réaliser.

20200522_093030_resized.jpg


20200522_093854_resized.jpg
 
Samail
Samail
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17 Juin 2012
152
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  • #47
Réalisation des bagues en bronze formant les deux paliers de l'axe principale, pièce N° 03. Le plan de base :

1590408614345.png



On commence par réaliser les deux piéces identique dans le tour, rien de transcendant et surtout on perce le centre avec un diamétre de 4 mm au lieu de 6mm, le percement final devra se faire avec les deux bagues sur le support d'axe.
20200523_101357_resized.jpg



On monte les bagues dans le support d'axe déjà fabriqué et on perce les deux trous (futur trou pour le huilage des paliers) puis taraudage M3 et mise en place de vis imbus permettant d'assurer le bloquage des bagues bronze :

20200523_112655_resized.jpg

20200523_113149_resized.jpg


On retourne la pièce dans l'étau, centrage puis perçage des axes à 5.8 mm et passage d'un alésoir de 6mm :
20200523_124331_resized.jpg


On obtient enfin la piéce complète du support d'axe.
 
Samail
Samail
Apprenti
17 Juin 2012
152
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  • Auteur de la discussion
  • #48
Réalisation du piston, le plan de base :
1590409156552.png



J'ai modifié le plan de base en ajoutant un alésage en bout permettant de mettre un boulon M3 dans la hauteur du piston afin d'éviter tout desserrage.

Avec le tour on réalise le dressage, chariotage à 19 mmm, deux rainures (à la place des 3 du plans, oui je suis un peu pingre..) et chanfrein en bout :
20200523_152710_resized.jpg


Mine de rien j'ai été obligé de refaire cette pièce ultra simple deux fois, j'avais au préalable mesuré avec précision le diamètre d'alésage du cylindre sur le moteur qui étais bien à 19 mm au micron près… Puis chariotage dans le but d'obtenir 18.99 mm, je voulais que le piston soit serrer légèrement afin de roder le cylindre et le piston à la pate à roder pour obtenir un ensemble parfait. Malheureusement malgré l'obtention avec brio du 18.99 mm sur le piston, impossible de le faire rentrer dans le cylindre .... et donc encore moins pour mettre de la pâte à roder. La pièce n'étant pas démontée du mandrin, je reprend deux centième sur le piston en me disant que cela sera parfait. Fausse bonne idée, j'ai obtenu du 18.95mm avec un état de surface pas terrible. La cause : l'outil à carbure qui ne permet pas de prendre des passes aussi petite avec cette précision car son rayon de courbure impose une passe minimale bien supérieur au 1/10ème de millimètre.

La remarque judicieuse de ZAPJACK : "je ne suis pas un grand fan des outils plaquettes (en usage hobby )" prend bien tout son sens lorsque l'on souhaite jouer avec des passes de l'ordre du 1/100ème.

Résultat : j'ai refait la pièce en usinant directement le bon diamètre du piston (ca s'appelle l'expérience, non ?), puis rodage du cylindre/piston à la pate et gros gros très gros nettoyage après. (Photo avant rodage brut d'usinage) :

20200523_161400_resized.jpg
 
Samail
Samail
Apprenti
17 Juin 2012
152
78110
  • Auteur de la discussion
  • #49
Réalisation des sorties et entrées de vapeur, piéce N°24. Le plan de base :

1590410911749.png


J'ai modifié en ajoutant au dessus du filetage une partie 6 pans de 8mm afin de permettre un serrage correct de la pièce.

On réalise la partie opposée au filetage :
20200525_102321_resized.jpg


On coupe la pièce à la dimension souhaitée :
20200525_102530_resized.jpg


On réalise le diamètre 5 mm, le filetage M5 et le percement diamètre 3 mm :
20200525_103540_resized.jpg


Sur la fraiseuse on réalise le percage de 3 mm perpendiculaire et un percage diamétre 4 mm sur uniquement 2 ou 3 mm de profondeur :
20200525_120058_resized.jpg


Puis soudage du tube laiton de 4/3 avec au préalable mise en place de décapant au droit de la zone recevant la soudure :
20200525_121200_resized.jpg

20200525_121606_resized.jpg


Puis un petit nettoyage grossier :
20200525_123106_resized.jpg



Mais ce serait pas la dernière pièce du puzzle ???
 
Samail
Samail
Apprenti
17 Juin 2012
152
78110
  • Auteur de la discussion
  • #50
Après réalisation de quelques petites pièces diverses, on commence le montage en assemblant les sous ensembles et vérifier que les jeux sont faibles sans toutefois entrainer de point dur dans les mouvements.

L'ensemble piston/socle piston/joint graphite en cordon/vis presse étoupe/guide de bielle et bielle et beaucoup d'huile … Piston déjà rodé visible sur la photo.
20200524_173415_resized.jpg


Et on obtient :


20200525_131429_resized.jpg


20200525_131442_resized.jpg

20200525_131448_resized.jpg

20200525_131526_resized.jpg



Résultat après réglage des excentriques, le moteur fonctionne parfaitement. C'est mon 5ème moteur vapeur et celui la présente très peu de jeux et une cinématique parfaite sans point dur dés le départ... On se bonifie avec le temps.

Le moteur tourne même avec une pression de 0.3 bar ... Alors pas belle la vie...
 
Samail
Samail
Apprenti
17 Juin 2012
152
78110
  • Auteur de la discussion
  • #51
Et une petite vidéo pour la fin de ce post :
 
ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
3 219
Namur (B)
Les posts avec les photos d'usinage sont tous très intéressants et instructifs a suivre.
A la limite, on est déçus quand le moteur est fini.
Pas pcq c'est pas beau, mais pcq c'est fini!
Allez, super Samail, vivement un nouveau moteur
LeZap
 
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vaperigord
Apprenti
21 Déc 2018
170
beau résultat,toutes les étapes d'usinage décrites précisément :tumbsupe:
 
vapeur31
vapeur31
Apprenti
28 Jan 2010
215
sud
Bonjour, atelier de rêve et beau boulot.
 
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P
pilotedessai
Nouveau
4 Juin 2016
49
lille
Magnifique travail....
Une précision digne de la f1
 
S
Schutz
Nouveau
1 Jan 2020
1
Super travail.
Un grand merci pour toutes les photos.
Ont attend avec impatience le 6ème moteur!!!!!!.
 
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