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                                  machine à vapeur de démonstration

Constructeur:

 Bernard CAILLON

 la machine à vapeur de Bernard CAILLON
 

 

                                                    REPORTAGE CONSTRUCTION

J’ai remarqué lors de nos manifestations que beaucoup de visiteurs étaient intéressés par la mécanique qui anime nos modèles réduits. Surtout ceux fonctionnant à la vapeur. Mais la mécanique étant au fond du bateau, il est difficile de montrer celle-ci et surtout d’en expliquer le fonctionnement.

C’est pourquoi je me suis décidé de réaliser un ensemble chaudière, moteur bicylindre a coulisses de Stephenson qui entraine une hélice a incidence variable.

Cette construction a durée 3 ans, les pièces toutes construites sur tour et fraiseuse et assemblées pour brasage a l’argent

La chaudière et le tank a gaz ont étés éprouvé à une pression de 12 bars pendant 24h.

Ci-joint une photo de l’ensemble.

                                            la machine à vapeur de Bernard CAILLON

                                              Le moteur

C’est un bicylindre construit suivant les plans de Jean Luc Soumard que l’on trouve sur internet.

J’ai apporté quelques modifications lors de la construction, à savoir :

_Montage de roulements 8X5X2,5 sur les paliers de vilebrequin ainsi que sur les têtes de bielles.

_Ajout de 2 paliers supplémentaires au extrémités (coté volant et coté cardan) pour diminuer le porte à faux

_Le vilebrequin a été usiné avec des masselottes d’équilibrage (pour l’esthétique)

_ l’étanchéité des pistons est réalisée avec des coupelles « téflon »

A part les roulements toutes les pièces constituant ce moteur ont été réalisées.

Quelques photos du moteur qui manquent de détails, mais je n’avais pas prévu de faire un reportage sur le sujet.

                                                         la machine à vapeur de Bernard CAILLON

 On voit l’arrivée vapeur (tuyau en silicone), elle passe à travers un huileur a déplacement, puis par la vanne de réglage de la vitesse du moteur

                                                          la machine à vapeur de Bernard CAILLON

Elle arrive au niveau du tiroir de distribution (celui qui envoie la vapeur alternativement au-dessus et au-dessous du piston

                                                         la machine à vapeur de Bernard CAILLON

Ici une des 2 coulisses de Stephenson qui permettent de modifier le sens de rotation du moteur

                                                         la machine à vapeur de Bernard CAILLON

Ici le vilebrequin avec les masselottes d’équilibrage, les têtes de bielles, les excentriques avec les bielles de commandes bloqués transversalement par les vis à têtes fendues et le volant moteur

                                                         la machine à vapeur de Bernard CAILLON

Une autre vue du moteur, on remarque la vapeur condensée dans le fond du graisseur, plus lourde que l’huile, elle tombe au fond et permet à une petite quantité de cette huile de passer dans la vapeur

                                                  La chaudière

Elle a été réalisée dans un tube de cuivre de 100mm

Les fonds sont en cuivre de 5mm d’épaisseur et percés pour recevoir le tube de chauffe et les 2 tirants de reprise d’effort.

Le tube de chauffe est réalisé avec un tube de cuivre de 32mm, il est percé pour recevoir les tubes de circulation de 6mm de diamètre

La vapeur passe par un dôme équipé de 4 sorties, il est équipé d’un tirant reprenant les efforts dus à la pression

Ensuite elle traverse un surchauffeur inséré dans le tube de chauffe

Cette chaudière est équipée de 2 soupapes de sureté tarées a 3 bars et 3,5 bars, d’une vanne de sortie vapeur, d’un niveau d’eau, d’une chapelle d’introduction d’eau.

Le bruleur est un ancien bruleur « camping gaz « de lampe à souder

Voir la photo de l’ensemble

                                                 la machine à vapeur de Bernard CAILLON

la machine à vapeur de Bernard CAILLON    la machine à vapeur de Bernard CAILLON

                                              Le tube de chauffe et le surchauffeur

la machine à vapeur de Bernard CAILLON   la machine à vapeur de Bernard CAILLON     

Ici on voit les tubes de circulation soudés en hélice et le tube de chauffe prêt pour l’épreuve a 12 b

  la machine à vapeur de Bernard CAILLON   la machine à vapeur de Bernard CAILLON 

 Ici le dôme et les 4 sorties, au milieu le trou sert au passage du tirant. Le dôme sur le tube chaudière.

la machine à vapeur de Bernard CAILLON   la machine à vapeur de Bernard CAILLON

Ici la boite des gaz échappement et de l’autre coté l’entrée du bruleur et de la chapelle d’introduction d’eau

                                                            la machine à vapeur de Bernard CAILLON

Chaudière terminée, le calorifuge est fait de 2 feuilles de liège de 3mm entouré d’une feuille d’aluminium elle-même tenue par des colliers réalisés dans une feuille de cuivre.

                                              Tank à gaz

Celui-ci est réalisé dans un tube de cuivre de 80mm de diamètre, les fonds sont en cuivre de 3mm et soudés à l’argent. Une épreuve a 12 b a été réalisé.

Il est équipé d’une vanne de sortie de gaz, d’une vanne de trop plein qui assure un ciel de gaz dans le tank, et d’un raccord rapide pour le remplissage.

Les flasques bombés et les hublots ne sont là que pour l’esthétique.

Voir photos

                                                       la machine à vapeur de Bernard CAILLON

                                                           Le tank lord de l’épreuve

                                        la machine à vapeur de Bernard CAILLON

                                                               Les flasques bombés et leurs hublots

                                        la machine à vapeur de Bernard CAILLON

            Le tank terminé sur son châssis, équipé des 2 vannes et du raccord rapide de remplissage.

                                            Les vannes

Elles sont fabriquées suivant les plans de Daniel Brouard un orfèvre dans le domaine de la construction vapeur. Les presses étoupe sont réalisé avec des joint toriques. Le plus long a usiner sont les volants qui demande beaucoup de patience

                                         la machine à vapeur de Bernard CAILLON

Un détendeur de gaz réglé a 0,8b ainsi qu’un régulateur de pression sont insérés entre la vanne de gaz et le bruleur

Ce régulateur coupe l’arrivée de gaz lorsque la chaudière arrive a 2b, une petite quantité de gaz passe alors par le bypass pour laisser une mini flamme en veilleuse

Pour ces 2 appareils j’ai copié les plans de Daniel Brouard sur son site internet, j’ai pu constater lors de manifestation, la qualité des ces réalisations et leur fonctionnement sans faille. C’est pourquoi j’ai reproduit au détail prêt ces 2 appareils. Merci à lui.

                                                  l’hélice

L’idée vient d’un article sur une des revues soit MRB ou BM. Pour des raisons de faisabilité, j’ai opté pour un diamètre de 95mm, pas plus petit.

L’usinage du bloc ne pose pas de gros problème, pour ce qui est des pivots de pales et leur ajustage c’est autre chose. J’ai eu beau m’appliquer, j’ai dû m’y reprendre plusieurs fois pour avoir un fonctionnement sans trop de jeu ou du serrage. L’ajustage final s’est fait par rodage des pivots dans leur alésage.

La commande des pales a été également complexe. Pour que celui-ci fonctionne sans point dur il faut que les efforts sur le disque de commande se fasse sur 2 points diamétralement opposés.

Pour diminuer les efforts 2 axes sont montés avec des roulements.

la machine à vapeur de Bernard CAILLON    la machine à vapeur de Bernard CAILLON

                                 Usinage du moyeu de l’hélice, avec les 4 alésages qui recevront les pivots de pales

                                                      la machine à vapeur de Bernard CAILLON

                                                         Un dessin sur du carton du profil de l’hélice avant de réaliser les pales

                                                    la machine à vapeur de Bernard CAILLON

                                                                      Les pales sont réalisées en tôle de laiton de 1 mm

                                                   la machine à vapeur de Bernard CAILLON

                                                                      Rodage de pivots de pales

                                                   la machine à vapeur de Bernard CAILLON

                         Montage pour braser à l’argent les pales sur le pivot (désolé pour le flou de la photo)

                                                  la machine à vapeur de Bernard CAILLON

                                                                                Hélice terminée.

                        Système de commande de l’incidence des pales

Il m’a fallu réaliser plusieurs systèmes avant de trouver celui qui permettait un déplacement le plus doux possible.

Voir les photos

 la machine à vapeur de Bernard CAILLON   la machine à vapeur de Bernard CAILLON

Voici les explications du réalisateur en images


 

Salon du Modélisme Bourgoin

Quand :
29/02/2020 10:00 - 01/03/2020 18:00

Salle Polyvalente Boulevard de Champaret