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machine à vapeur de démonstration |
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Constructeur: Bernard CAILLON |
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REPORTAGE CONSTRUCTIONJ’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.
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. 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
Elle arrive au niveau du tiroir de distribution (celui qui envoie la vapeur alternativement au-dessus et au-dessous du piston Ici une des 2 coulisses de Stephenson qui permettent de modifier le sens de rotation du moteur
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 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
Le tube de chauffe et le surchauffeur
Ici on voit les tubes de circulation soudés en hélice et le tube de chauffe prêt pour l’épreuve a 12 b Ici le dôme et les 4 sorties, au milieu le trou sert au passage du tirant. Le dôme sur le tube chaudière.
Ici la boite des gaz échappement et de l’autre coté l’entrée du bruleur et de la chapelle d’introduction d’eau 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 Le tank lord de l’épreuve Les flasques bombés et leurs hublots 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 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.
Usinage du moyeu de l’hélice, avec les 4 alésages qui recevront les pivots de pales
Un dessin sur du carton du profil de l’hélice avant de réaliser les pales Les pales sont réalisées en tôle de laiton de 1 mm Rodage de pivots de pales Montage pour braser à l’argent les pales sur le pivot (désolé pour le flou de la photo) 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
Voici les explications du réalisateur en images
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