Stirling "Duplex Vacuum"

[jcma]

Bonsoir a tous,

Voici le debut d'un petit reportage sur la réalisation d'une reproduction d'un Stirling bêta appelé "Duplex Vacuum".

Son nom provient de la société qui le fabriquais il y a environ 100 ans, la "Duplex Vacuum Company of Chicago" dans l'Illinois (fabriquant d'aspirateurs). Ce moteur a été largement utilisé par les marchands ambulants de pop-corn et par des dentistes pour leur fraises dentaires en raison de son fonctionnement silencieux et de sa fiabilité.

La carte mémoires de mon appareil photo ayant rendu l’âme, j’ai perdu les photos de la réalisation des premières pièces.

@+
Jean-Charles

La méthode que j’utilise pour arrondir les têtes de bielle. Attention !, passes légères et grande concentration si vous voulez garder vos doigts intacts. (La seule photo recupérée)

Les pièces déjà réalisées. Elles ne sont pas toutes terminées, il reste du polissage et du perçage a faire.

 

[jcma]

La suite, l'usinage fait de week-end : le debut de la realisation du cylindre.

@+
Jean-Charles

Percage et alesage de la partie qui va recevoir la chemise en laiton (En bas a droite de la premiere photo)

L'exterieur terminé.

Usinage des ailettes de refroidissement

Mise a la cote finale.

Partie centrale terminée.

Debut de l'ebauche.

Centrage du bloc d'aluminium dans le mandrin 4 mors.

 

[mekratrig]

Joli travail jcma !

Pour usiner les ronds des têtes de bielles, je préfère le faire au plateau circulaire, la pièce bien bridée, c'est moins stressant.



Dommage que la photo sur l'usinage des ailettes de refroidissement montre plus les copeaux que l'outil utilisé.

Cordialement

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

mekratrig, voici des photos de l'outil. C'est un barreau HSS 6x6x100. Il y a une legere depouille sur le dessus, mais on ne la voit pas bien sur les photos.

@+
Jean-Charles

Vue de face

Vue de dessus

Vue de coté

 

[jcma]

Re,

La suite de l'usinage.

La chemise en laiton a été pressée dans le cylindre à l'aide de la contre pointe puis alésée a la cote finale de 19 mm moins quelques centièmes pour la finition.
J'ai ensuite utilise un alésoir expansible (Tour a l'arrêt !) pour enlever les marques d'usinage et corriger une légère conicité. On ne le voit pas sur les photos, mais l'etat de surface est excellent, tres proche du poli miroir.

@+
Jean-Charles

Apres decoupe du bloc a la scie a ruban, surfaçage de la face au "Fly Cutter".

Passage de l'alesoir

La partie qui va recevoir les rondelles qui isolent la partie chaude de la partie froide vient dêtre usinée.

Un DRO "du pauvre" tres utile pour les usinages de precision.

Alesage de la chemise

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

La suite des photos. Fin de l'usinage du cylindre et du support du vilebrequin.

Test de montage

Memes operations sur le support du vilbrequin

Percages puis taraudage M2.5

Centrage sur le cylindre

 

[jcma]

La suite, assemblage du vilebrequin et finition du cylindre chaud. Celui-ci est entièrement collé a la loctite. En cas de problème, il sera goupillé.
La bielle est prisonnière de l'ensemble. Pour eviter qu'elle ne colle, elle a été enduite d'un fin film d'huile, de meme que les cales en V qui serviront a aligner le tout.

@+
Jean-Charles

Le cylindre chaud terminé.

Finition du cylindre chaud, augmentation de la surface de chauffe.

Montage a blanc pour voir si tout est ok.

Mise en place des deux axes. L'utilisation des cales en V permet de les aligner.

Assemblage du deuxieme maneton avec la bielle en place.

Assemblage du premier maneton et de l'axe de bielle.

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

La suite du montage.

Assemblage des pieces constituant le deplaceur. Le tout est collé a la loctite et est maintenu concentrique avec l'aide d'une pince et d'un mandrin.

Le deplaceur complet avec sa bielle.

Collage des pieces du deplaceur

 

[jcma]

Usinage du piston.

Le piston final sera en graphite, mais je n'ai assez de matiere que pour en faire un seul. J'ai donc decidé d'en faire un provisoire. Il va me servir a verifier que la geometrie du cylindre est correcte et sevira egalement a roder la chemise.

Le piston monté.

Perçage des trous de fixation.

Tronçonnage final

Rainurage

Idem pour la partie superieure

L'interieur du piston est evidé.

Perçage et passage de l'alesoir. Cet alesage va recevoir le guide de la tige du deplaceur.

 

[remi]

Du grand art

 

[jcma]

J'ai attaqué la realisation des volants. Premiere ebauche, faire passer deux ronds d'acier doux de diametre 100 et d'une epaisseur de 22 a une epaisseur de 13 mm. Je n'avais rien d'autre sous la main .
Cela fait un sacré paquet de copeaux.


Merci remi.

@+
Jean-Charles

L'ebauche

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

La suite de l'usinage des volants.

Les rayons étant plus épais cote moyeux, il a fallu orienter le chariot porte outil d'un angle supérieur a 90°. Les prises de passe ont du être faites avec le transversal et controlées par un comparateur en appui sur celui-ci.
L'outil utilisé ressemble a un outils a tronçonner mais avec un depouille importante sur le coté gauche pour ne pas frotter sur diametre exterieur. Le bout est arrondi pour limiter les efforts de coupe et pour former les congés.

@+
Jean-Charles

L'exterieur en cours d'usinage.

Deuxieme face terminée. Un rond d'acier a été tourné et fileté pour pouvoir usiner l'exterieur des deux volants de façon concentrique.

Centrage

Perçage et alesage. Celui-ci servira de reference pour la reprise en mandrin 4 mors.

La pemiere face terminée.

Le voile en cours d'usinage.

L'orientation du chariot porte outils.

 

[PRECIS974]

Bonjour,
merci pour ce très beau post bien illustré. Je vais attaqué un vaccum puis je pense faire une nouvelle tentative sur un stirling (la première n'ayant pas été concluante...).
Mickaël

 

[PRECIS974]

Bonjour,
merci pour ce très beau post bien illustré. Je vais attaqué un vaccum puis je pense faire une nouvelle tentative sur un stirling (la première n'ayant pas été concluante...).
Mickaël

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

Merci lebecque. Poste des photos de la réalisation de ton vaccum, ce serait pas mal, il y a des pièces intéressantes a usiner, came, clapet...
Quel problème a tu sur ton stirling ?

Aujourd'hui, je n'ai pas beaucoup avancé, j'ai passé beaucoup de temps a préparer l'usinage des rayons.

@+
Jean-Charles

Le arcs terminés.

Les arcs entre les rayons en cours d'usinage.

Perçage a l'endroit ou il y aura les congés.

 

[PRECIS974]

Bonjour,
Je n'ai pas de photos à poster concernant le stirling car je l'ai terminer peu de temps avant de partir pour La Réunion. Je l'ai réalisé à partir d'un plan de Rudy Mémin qui était paru dans l'escabille. Il était usiner sans jeu, et je pense que c'est certainement le problème. En tout qu'à merci pour ces très belles photos. En revanche je vient de terminer un petit Stuart verticale, mais il faut que trouve la méthode pour mettre le plus facilement possible des photos.
Mickaël

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

J'ai (enfin !) terminé d'usiner les volants. Je comprends que certains prefere les acheter tout fait, vu le nombre d'heures passées dessus.
En plus, l'acier doux c'est vraiment pas le pied a usiner. L'état de surface est horrible, il y a des bavures et des copeaux incrustés partout sur la piece.
Le reste des finitions sera fait a la lime et l'interieur sera peint, comme sur le modele original (En même temps, cela va cacher la misere).

Prochaine piece, la base. Celle-ci sera en tole laiton, assemblée par soudure.

@+
Jean-Charles

Les deux volants terminés. Le premier a juste été ebavuré.

Le premier volant terminé.

Decoupe des secteurs entre les rayons. Pour ne pas me casser la tete avec le diviseur, j'ai utilisé deux piges pour positionner le volant.

 

[jcma]

Bonsoir a tous.

Les photos de l'usinage du socle.

La découpe a été faite avec la scie a ruban, en inclinant l'archet. De cette façon tous les angles sont identiques et la perte de matière est minime. J'ai utilisé la 7045 au lieu de la X2, pas assez de place sur la table. Il me reste a faire les pattes de fixation et la porte avant d'attaquer la soudure.

@+
Jean-Charles

L'assemblage provisoire avant soudure (Je vous rassure, je n'utiliserait pas d'adhésif lors de la soudure)

Les pièces terminées

Chanfreinage pour l'assemblage en coin

Passage du réchaud sur la face arrière

Perçage du trou qui sert a allumer le réchaud.

Perçage des aérations.

Rien a voir avec le moteur stirling, ma pinule "homemade"

Usinage des pieds en prenant toutes les pièces en sandwich.

Usinage de la partie supérieure.

 

[Georges de Villette]

Super ton reportage !
Ca donne envie d'en faire un !!!
Georges

 

[gunsman76]

C'est vraiment interessant tout ça

 

[Bern 67]

Bravo,
très beau reportage, félicitations et bonne continuation

 

[Berola]

Bonsoir
il y en a qui savent "gratter" !
bravo
@+

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

Merci à vous quatre pour vos commentaires, c'est sympa. Bern 67, chapeau bas pour la 040 D ! Du grand art.

La suite du socle avec les derniers pièces a usiner avant de pouvoir attaquer la soudure: les pattes de fixation et la porte.


@+
Jean-Charles

Les pattes terminées et chanfreinées.

Usinage des arrondis au plateau tournant. Pas de rôle particulier, c'est juste pour faire beau.

Usinage de la partie a souder au socle. Le chanfrein sera fait a la lime.

Perçage des trous de fixation. Ils serviront de base pour la suite des opérations.

 

[jcma]

La suite.

La porte prête à être soudée.

Arrondi de la partie supérieure. (Il va falloir que je surface ma plaque martyre, c'est un vrai gruyère !)

La poignée en cours d'ébauche. L'arrondi sera fait a la lime après soudure, la pièce est trop petite pour être usinée avec la table tournante.

Usinage des angles.

Le logement de la poignée

Formation de l'arrondi de la porte avec la tête a aléser.

 

[PRECIS974]

Bonjour,C'est vraiment sympa de nous faire partager tes superbes usinages.
Mickaël
Juste une question, comment fais tu pour mettre plusieurs photos et un commentaire ?

 

[jcma]

Bonjour lebecque,

On peut utiliser plusieurs méthodes, regarde ici: https://www.usinages.com/threads/19204

@+
Jean-Charles

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

J'ai termine la soudure (Soudure a l'argent) de la base et de la porte. Je n'ai pas de photos de la réalisation, une fois commencé, on ne peut pas s'arrêter pour prendre une photo sinon toute la chauffe est a refaire.

Les pièces sont passées dans bain d'eau chaude pour enlever les résidus de flux et dans de l'acide sulfurique pour enlever les traces d'oxydation. J'ai juste fait un nettoyage sommaire au papier de verre et a la lime, la finition et le polissage seront fait plus tard.

@+
Jean-Charles

Voila ce que cela donne. Les volants ne sont ni peints (Juste une couche d'apprêt), ni percés.

Taraudage des trous de fixation du cylindre.

Surfacage de la partie qui va recevoir le cylindre

 

[gunsman76]

Merci pour ce beau post illustré de magnifiques photos !

 

[jcma]

Bonsoir a tous,

La suite du feuilleton.

Réalisation des différents axes, finition du maneton du deplaceur et peintures des volants.

Tous les éléments principaux étant terminés, je n'ai pas eu la patience d'attendre que les huileurs soient fait pour voir si le moteur tournait. D'autant plus qu'il va me falloir quelques heures pour affûter un outil de forme pour les réaliser.

Et le verdict est....... il tourne !

J'ai preparé une petite video, mais j'ai eu la mauvaise idée de la faire en haute resolution et le temps pour la transferer est beaucoup trop long. Je poste le lien des que possible.

@+
Jean-Charles

Les joints d'isolation entre partie chaude et froide, découpe au cutter. N'ayant pas de papier assez épais, j'ai du les faires en plusieurs exemplaires.

Un petit bricolage (Recup) pour percer les trous de montage des volants.

Le résultat.

Une autre façon de faire une arrondi. Il suffit de s'arrêter toujours a la même hauteur. Un passage au touret a meuler enlevera les derniere facettes.

Finition du maneton du deplaceur.

Perçage des axes pour une goupille de 1 mm.

 

[jcma]

Re,

Voici la video promise.

Il tourne un peu trop vite a mon goût, il faut que je fasse des essais avec une lampe à alcool avec une mèche plus petite. A noter que le piston utilisé est celui en aluminium, je ne l'ai pas encore remplacé par le piston en graphite.

@+
Jean-Charles