LE ROQUET, ou la Rocket de Stephenson à la mode Taravana

Une nouvelle aventure en remontant dans le temps ... : 1829 ce n'est pas hier ! 

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Il y a longtemps que sommeille sur une étagère une boîte de construction que mon ami Hubert SICARD m'avait envoyée du Canada : du plastique de chez Minicraft Model Kit pour obtenir, au 1/26ème, la ROCKET de Stephenson ... Jamais mise en chantier !

Cependant, ce sera une base pour obtenir un modèle lui ressemblant - un peu -, au 1/20ème environ et fonctionnant à la vapeur.

Comme d'habitude, on peut toujours rêver !
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étude générale

Beaucoup, beaucoup de croquis pour arriver à obtenir quelque chose de ressemblant, tout au moins pour la forme générale car le moteur sera composé de deux cylindres oscillants.
Ce croquis sera repris en fin de construction car, au fur et à mesure des avancées, beaucoup de détails changent. Seule les cotes essentielles seront gardées ...

Dans le documents ci contre, une étude théorique montrant que c'est possible : cliquer sur le bouton pour l'ouvrir ou l'enregistrer.
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Pour cette étude également des données changeront, notamment la puissance du moteur : les premières constatations laissent supposer une masse faible et un effort de traction - à tester quand la remorque sera construite - probablement peu élevé.

Cette page sera modifiée ou complétée en fonction des résultats.
étude théorique
La réalisation de cette petite chose a été plus complexe que prévu car il  a fallu tenir compte des résultats obtenus et construire une série de moteurs pour obtenir un déplacement correct sur les rails.

En fait il aura fallu étudier 2 autres moteurs avant d'arriver à un bon résultat : le 3ème, plus "coupleux" n'était pas encore  le bon et c'est le 4ème qui a donné satisfaction. Et, pour bien faire, il faudrait en construire un 5ème !

Voici donc un album un peu décousu mais qui montre toute la démarche suivie : un projet Taravana ne fonctionne pas toujours du premier coup ...
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et tout commence par les roues ...


Pour elles, un pari peut-être stupide qui consiste à utiliser celles du kit ... Elles sont en plastique mais seront isolées de la chaudière ... Et elles tiendront malgré les multiples essais !


Les roues du kit sont percées à 4.5 et les dimensions de l'axe en découlent.
Il faut prévoir la place pour enfiler deux roulements qui seront supportés par des paliers.
Il faut aussi remplacer le maneton en plastique et prévoir un système de blocage sur l'essieu. 
Cliquez pour agrandir l'imageLes roues motrices du kit : celle de droite vient d'être modifiée.
Cliquez pour agrandir l'imageLe maneton a été coupé et au tour on va dresser la face.
Cliquez pour agrandir l'imageEnlever au cutter la partie centrale qui maintenait l'axe en plastique.
A côté la bague de serrage que l'on va coller à l'araldite pour métaux.
Cliquez pour agrandir l'imageLaisser sécher un bon moment ...
Cliquez pour agrandir l'imageLe serrage se fera en bout avec une vis M2 et il faudra ajouter une rondelle pour un bon placage.
Cliquez pour agrandir l'imageMontage des flasques qui soutiennent les manetons : pas de collage cette fois, un écrou pour le maneton et une vis en bout pour le serrage.
Logiquement on obtient le bon écartement à vérifier sur les rails.
Cliquez pour agrandir l'imageUne photo un peu plus explicite.
Là on n'a aucun problème pour dissimuler la vis de serrage sur l'essieu. Si la course était moins longue, il faudrait la placer à 90°.

améliorations

Ces roues vont fonctionner normalement tant que des efforts importants ne leur seront pas demandés.
Il a fallu trouver un autre système qui solidarise réellement la manivelle de la roue, sans utiliser l'essieu: la vis qui servait au blocage déplaçait la roue latéralement et , trop souvent, amenait la roue en situation de blocage.
Cliquez pour agrandir l'imageLa partie fixe de la manivelle est percée de deux trous de 1.2 dans un axe perpendiculaire à la manivelle.
Cliquez pour agrandir l'imagePlacer le montage percé sur la roue , le bloquer avec un boulon et percer à 1.2 à travers le plastique de la roue et le laiton de la bague.
Cliquez pour agrandir l'imageIl ne reste plus qu"à  agrandir les tous du support à 1.6, à placer deux vis M1.6 après avoir taraudé la roue et la bague.
On ne craindra d'ailleurs plus le décollage de la bague !
Pour les roues à l'arrière :
Cliquez pour agrandir l'imageOn reperce simplement avec un foret de 4 et on insère un tube de laiton de 3 x 4 pour faciliter la rotation (pas de roulement).
Cliquez pour agrandir l'imageLa fixation est identique.
Les roues doivent tourner librement sur le téton de diamètre 3.
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la notice

le châssis et les paliers


Pour le dessiner avec ses amortisseurs, on peut s'inspirer de la boîte de construction et surtout de la notice de montage.

Si cela continue, je vais finir par construire le modèle ...
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le collage
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De la tôle d'alu de 1.5 d'épaisseur, de l'alu de 4 pour les paliers et un carré de 10 x 10 ici en laiton. Il faudra par la suite un autre carré de 6 x 6.

Si on utilise de la tôle de 2 d'épaisseur, il faudra revoir les cotes en hauteur des paliers, même chose si les roues ne correspondent pas à celle de la boîte de construction.

Pour les paliers, il faut prévoir le logement des roulements à l'avant. Comme ils sont à épaulement, la profondeur du trou de 7 ne sera que de 1.5. Par contre, pour que l'essieu de diamètre 4 puisse tourner sans frottement il faudra reprendre le trou à 4.5.

Il n'y a pas encore d'amortisseurs ! Cela viendra si Le ROQUET se montre aimable ...

Cliquez pour agrandir l'imageLes paliers à l'avant.
La pose de goujons va faciliter le montage.
Cliquez pour agrandir l'imageLes paliers de l'arrière.
On voit que les roues n'ont pas été retouchées à l'intérieur ce qui explique que les paliers sont plus éloignés du bord du châssis.
Cliquez pour agrandir l'imageMontage terminé du châssis.
Les deux planchers sont maintenus sur le carré par de la tige filetée et des écrous : au dessous, ajouter une rondelle de type Grower.
Le serrage de fait sur le marbre pour que les deux planchers soient bien alignés, sinon ce ne sera plus un Roquet mais un Crabe !
Cliquez pour agrandir l'imageEt un petit essai de montage des roues de l'avant.
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Petite vérification sur les rails, ça doit tourner librement.

le brûleur

Il ressemble tout à fait à celui du Camion Taravana mais il est plus petit. Cependant ce sera encore un gicleur de 0.2 du commerce qui sera utilisé et qu'on pourra régler grâce au porte-gicleur réglable.
Cette pratique ne sera pas suffisante et il sera nécessaire d'imaginer un autre moyen pour réduire le débit de gaz.
Cliquez pour agrandir l'imageC'est une copie, en plus petit de celui équipant le camion Taravana.

Les petits détails qui comptent :
. la sortie du porte-gicleur doit venir toucher le tube percé
. ne pas oublier de mettre du téflon en ruban sur le filetage du gicleur et sur celui de la bague de réglage du porte-gicleur

Une idée de la bonne position est donnée par le croquis en vert et à partir de cette position on cherche la bonne flamme en vissant ou dévissant la bague arrière.

remarque :

pour ce brûleur, il est préconisé de percer un trou de 2 au-dessus du porte-gicleur, or cela fonctionne mieux en le bouchant : pas de sortie de flamme notamment et un allumage franc.
Pour l'instant, je me suis contenté de le boucher avec la pointe d'un cure-dents car on ne sait pas ce qui se passera quand la chaudière sera fermée ...
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Cliquez pour agrandir l'imageUne vue de l'ensemble monté : à l'avant, on distingue sur la pièce centrale une série de trous rebouchés par la suite (la série "taravana" est une série faite d'essais ...) en n'en gardant qu'un ... qui sera bouché !

Le porte gicleur est  monté serré. Dans le cas contraire, il faut le souder (c'est ce que je me déciderai à faire, à l'étain, pour éviter après maints montages et démontages, son déplacement). Le tube du brûleur s'ajuste parfaitement dans le trou de 6, il suffit d'en poncer un peu l'extrémité.

Quelques détails sur la construction de ce type de brûleur dans :
mini-chaudières 2 - paragraphe 9

Ce brûleur chauffe terriblement.

Ici on se trouve avec 36 trous de diamètre 1 (foret à centrer) soit, une surface de 28, 44 mm2, ce qui à 8.7 Wh en charge moyenne donne une puissance théorique de 247,5 Wh.

On pourra augmenter cette puissance en perçant plus grand (1.1 pour 297.5 Wh ou 1.2 pour 354 Wh). Mais on devra peut-être la diminuer en remplaçant le tube et en réduisant le nombre de trous ... A voir lors des essais.
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à l'envers
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à l'endroit

améliorations

bien qu'en fait d'améliorations il s'agisse plutôt de palier les difficultés du réglage de ce porte-gicleur dans les conditions imposées.
Il devient donc nécessaire de prévoir une bague de réglage de l'air primaire et d'empêcher le brûleur de bouger lors des montages.
Cliquez pour agrandir l'imageBague tiré d'un tube de 10 x 12 que l'on fend à une largeur de 5 pour le passage du tube d'alimentation. Vis de blocage.
Cliquez pour agrandir l'imageLe réglage se fera au "bruit" en déplaçant la bague et en vérifiant le temps de montée en pression entre 1 et 2 bars puis 2 et 3.

On aperçoit le blocage du brûleur par une petite languette e laiton qui se trouve derrière le tube issu du dôme vapeur.
Cliquez pour agrandir l'imageLe montage final du brûleur avec sa bague et la languette de laiton fixée par la vis M2.5 qui bouche le dernier trou.

la chaudière

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Toutes les pièces.

Les trous de diamètre 15 on été obtenus à la scie fine et ajustés à la lime avec le tube "central".
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On peut, pendant que c'est possible, pointer avec le foret à centrer pour imiter (à l'envers) des rivets sur la partie avant et, avec de la peinture, l'effet est assez bon.
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Les deux disques de la partie avant sont étamés puis vissés. Petit chauffage pour les rendre bien solidaires.
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Perçage à 11.5 car je n'ai pas de foret de 13.5. La cheminée sera peut-être un peu étroite.
Si on perce à 13.5, on perd aussi le bénéfice de la vis centrale ...

Petit problème lors du perçage avec un trou qui s'est décalé. Il faut donc revoir l'emplacement des trous qui vont maintenir les tirants en essayant d'être logique avec la position des "rivets"..
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La plomberie n'est pas toujours sympa : le coude présente un diamètre extérieur de 11.8 ! Il faut donc le ramener à 11.5.

C'est faisable au tour en enfilant le coude sur un tube de 10. Ce montage n'a pas bougé mais dans le cas contraire on peut ajouter un point d'étain.
Attention à la position de l'outil et procéder par des passes de 1/10ème.
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Ajustage serré.

Le surplus sera enlevé plus tard et la soudure sera peut-être nécessaire.
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Un gabarit est bien utile pour le pliage des tirants : dimensions prises sur le châssis en présentant la chaudière.

Utilisation de plat de laiton de 0.5 x 4, perçage à diamètre 2.
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Opération réussie.

La chaudière se trouve à 4 mm du châssis.

brasage

Il se fait à la brasure d'argent à 40% mais 50% rendrait le filage encore plus facile.
Plusieurs étapes quand on n'est pas pro :
. un fond, puis l'autre, les viroles et enfin les vis de fixation.
Entre chaque action nettoyage dans un bain à 10% d'acide sulfurique, papier de verre et un peu de flux.
Cliquez pour agrandir l'imageLe fond avant.
Lors de l'opération, un peu de brasure (heureusement bien peu) a filé dans le tube et il a fallu le reprendre à la demi-ronde ...
Cliquez pour agrandir l'imageLe fond arrière avec la virole qui sert de trop plein..
Petit manque d'attention lors du montage, le tube était mal centré et la virole va se retrouver en peu de biais. Pas bien grave.
Cliquez pour agrandir l'imageUne mauvaise idée que celle de placer cette lame d'acier pour aligner les viroles : impossible de chauffer car l'air ne peut pas s'échapper ...
Petit souvenir au bon moment pour éviter l'explosion possible !
Cliquez pour agrandir l'imageReprise de la chauffe après avoir reculé la lame d'acier pour laisser une ouverture : virole du dôme.
Cliquez pour agrandir l'imageOn retournera pour souder les tiges filetées qui maintiendront la chaudière sur le châssis.
Au départ, je pensais enfiler des vis en réduisant la hauteur de la tête ... J'ai oublié !
Alors, perçage à 2.5 et taraudage à M3. Avec l'écrou ça tient le temps de la brasure.


Il faudra reprendre la tige filetée avec la filière après l'opération.

les essais

. tout d'abord pour une série de tests pour arriver à 5 bars
. ensuite pour voir les performances
Cliquez pour agrandir l'imageLe premier montage pour le test utilisait le dôme. Ce serait possible s'il n'était pas déjà percé.
J'ai placé un bouchon de téflon mais ce n'est pas suffisant.
Cliquez pour agrandir l'imageOn obtiendra une étanchéité parfaite en remplaçant le dôme par ce montage qui se vissera sur la virole.
Cliquez pour agrandir l'imageMontage final et cette fois on peut chauffer ...
Cliquez pour agrandir l'imageIl ne faut pas longtemps pour que ça monte à 5 bars.
Constat : 2 fuites
. l'une sous l'écrou d'une des tige filetées (ça se voyait à l'oeil nu !)
. l'autre sur le pourtour du fond avant qui apparaît au troisième essai. La cause est simple : trop de flux et sous l'apparence d'un cordon correct, des micro fissures. Solution : nettoyage sévère et nouvelle chauffe  .... et c'est tout bon.
Cliquez pour agrandir l'imageDes essais cette fois en remplissant le réservoir aux trois-quart.
Modifications apportées au brûleur : le trou est bouché cette fois par une vis M2,5
La montée en pression me semblant trop lente, le tube du brûler est repris et les trous passent du diamètre 1 au diamètre 1.2. Et là on monte à 1 bar en 3 minutes 
Cliquez pour agrandir l'imagePlus aucun problème pour obtenir une belle flamme chauffante.
Essai complémentaire : on place la cheminée et, bonne nouvelle, il est possible d'allumer le brûleur par son orifice.
Ce dernier essai a nécessité l'avancée des "travaux" sur le châssis en confectionnant une cale arrondie pour le positionnement de la chaudière.
Ici il est réalisé dans de l'alu de 6 d'épaisseur.
Cliquez pour agrandir l'imageOn peut obtenir l'arrondi à la scie mais c'est tellement plus facile à la fraiseuse en réglant le rayon de l'outil à 18 mm.
Cliquez pour agrandir l'imageEnsuite on peut, toujours à la fraiseuse, régler la largeur.
Cliquez pour agrandir l'imagePerçage au diamètre 2 au centre pour fixation par vis sous le dessous du châssis.
Cliquez pour agrandir l'imageChaudière calée.
La même opération n'est pas nécessaire pour l'autre côté qui sera coincé entre les supports de cylindres.
Cliquez pour agrandir l'imageATTENTION lors du montage : on ne peut pas se contenter de mettre une rondelle à l'avant pour arriver à 4 mm du châssis car en serrant le premier écrou il va se plier (tôle d'alu de 1.5 seulement !)
On découpe de très belles rondelles dans la partie coupée des valves. Il faudra les ajuster car la brasure a pu déborder plus sur une tige filetée que sur l'autre ...
Cliquez pour agrandir l'imageAvant de faire des essais avec la cheminée, il faudra ajuster à nouveau le fond : à refaire, le rond intérieur ferait 1/10ème de moins.
Cela doit devenir juste serrant.

réservoir de gaz

Un modèle qui devient classique ...
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toutes les pièces


Sur la photos, le tube du réservoir est plus long : il a été raccourci après une brasure ratée mais il sera bien suffisant.
Les fonds bombés sont fabriqués comme dans 
cet album

la vanne

est plus petite que d'habitude pour utiliser des joints toriques de 2.4.1. Là encore le cône vient obstruer un tube de cuivre mais de 1 x 2 seulement. 
Cliquez pour agrandir l'imageSur le côté un tube de laiton de 1 x 2 qui mènera le gaz vers le gicleur, de l'autre le tube de cuivre qui, sous l'effet de la brasure à l'argent va se recuire.
Cliquez pour agrandir l'imageTube de cuivre scié à 1 ou 2 mm. On serre plusieurs fois et le cône va prendre sa place .
Première vérification possible au compresseur en plongeant le corps dans l'eau.

liaison entre le réservoir et le porte-gicleur

Cliquez pour agrandir l'imageUn premier essai valable mais peu pratique pour le raccordement au tander qui va supporter le réservoir.
Le tuyau de silicone de 3 x 5 est maintenu (fil de laiton) grâce à un petit rond de cuivre de 3 x 4 soudé sur le tube de 2 x3.
Cliquez pour agrandir l'imageVoici un système plus élaboré qui permet une jonction plus aisée.
Cliquez pour agrandir l'imageToutes les pièces mais il manque le petit joint torique de 2.4.1 qui assure l'étanchéité par simple serrage manuel (utiliser une clé lors des essais définitifs !).
Même chose à l'avant.
Cliquez pour agrandir l'imageLa liaison sur le réservoir se fait après l'ajout d'un coude en cuivre de 2 x 3 et le tuyau silicone est maintenu derrière la soudure.
Cliquez pour agrandir l'imageEssai de l'ensemble en plongeant le tout dans un bas d'eau une fois le réservoir chargé de gaz.
On peut ainsi vérifier l'étanchéité de la vanne, celle des obus, celle de la liaison (serrage à la main pour commencer) et bien entendu celle des soudures ...

amélioration de la vanne

Pour la vanne, il y a comme un défaut dans la précision !
Le pas de vis  présente du jeu et les joints toriques ont tendance à reprendre leur place, donc aucune précision.
La solution m'a été apportée par Henry sur le forum  Bloooo : il suffit de placer un ressort entre le corps de la vanne et le volantce qui va supprimer ce jeu et depuis plus aucun problème et de la précision lors de l'ouverture.
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amélioration de la liaison gaz

Le système fonctionne bien si on n'a pas trop à y toucher. Le problème est que le tuyau silicone se vrille lors du serrage de l'écrou et qu'il faut le maintenir avec une pince ... pour finir par provoquer une fuite !

Alors, plus de flexibilité mais un système plus sûr en remplaçant le tuyau par un tube de 1 x 2 que l'on soude à l'étain.
On pourra lui donner une forme permettant aux roues du tender de poser sur les rails.

accessoires

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le dôme vapeur et le registre vapeur


J'ai cherché un peu la petite bête en voulant installer un piège à bulles qui devrait, normalement limiter la sortie des premiers condensats ...

Pour ce faire, il faut la réaliser en deux parties : une première, sorte de virole qui sera percée de petits trous de 1 et brasée sur la chaudière ; la seconde qui viendra s'emboîter et d'où partiront les tubes menant au registre vapeur et au manomètre.
La liaison des deux se fait par 4 vis M2.

Sur le côté une des 3 viroles nécessaires : remplissage, soupape et trop plein. Les deux premières ont la même épaisseur que celle du dôme. La dernière peut n'avoir que 2 mm d'épaisseur.
Cliquez pour agrandir l'imageImpossible de retrouver sa photo avant la pose.
Lors de la brasure, veiller au bon positionnement des trous filetés et de ceux de côté.
Cliquez pour agrandir l'imagePour la partie supérieure, pas de problème on peut en refaire une autre ... de photo !
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le registre vapeur


Lors de la fabrication du registre du Tramway j'ai rencontré un problème : impossible de placer le tube de cuivre qui assure une bonne fermeture avec le cône d'où l'utilisation d'une rondelle de téflon qu'on ne peut plus enlever.

Voici un essai permettant de retrouver cette étanchéité et surtout de le rendre démontable.

Le tube de cuivre n'est pas soudée et pénètre dans le corps du registre. Au serrage une bague vient appuyer sur une rondelle de téflon.

La vapeur sera conduite par un tube rejoignant un T menant aux cylindres et comportant une prise d'air pour les essais.
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modification et simplification

Ce montage avait pour but d'obtenir un démontage aisé du dôme, ce qui est vrai mais ajoute un raccord.
On peut s'en passer et utiliser le montage de ce nouveau croquis.
De plus la brasure du tube de cuivre qui va le recuire facilitera l'évasement du tube face au pointeau.
Bien repérer le positionnement du tube de cuivre dans le corps du registre : faire avancer le cône au maximum, placer le tube de cuivre, retirer le cône puis avancer le tube de cuire de 0.5 mm, braser.
Cliquez pour agrandir l'imageLes deux pièces. Le tube de cuivre devrait rester amovible.
Petit problème car je n'ai plus de joints toriques de 3.5.1, on terminera sans quelques jours.
Cliquez pour agrandir l'imageLe montage du corps qu'il restera à braser sur le dôme.

Té de liaison

Il est tiré d'un carré de 8 x 8 fileté aux extrémités à M6 x 0,75.
Les liaisons se feront sans raccords coniques : bague plate et tube entrant dans la partie filetée, rondelle de téflon.
Cliquez pour agrandir l'imageLa partie avant est rapportée et sera brasée.
Grâce à elle on pourra faire des essais à l'air comprimé et roder le moteur.
Cliquez pour agrandir l'imageTout est prêt, il reste à souder et ajouter les rondelles de téflon : pas de joint torique que l'on ne peut pas serrer vraiment.
Sur le devant, il s'agit d'un bouchon.
Cliquez pour agrandir l'imageOn commencera par braser les raccords.
Celui du bas va mener vers le manomètre : simple rond de 6 fileté d'un côté à M4 x 05 pour recevoir la lyre.
Cliquez pour agrandir l'imageBrasage du raccord pour la prise d'air puis du tube qui va mener au registre vapeur.
Cliquez pour agrandir l'imageAvant la dernière brasure.
Le ne se trouvera plus à ras du plancher mais juste au-dessus du brûleur : le tube de raccordement de gaz ne le permet pas !
On ne pense pas à tout ...
Cliquez pour agrandir l'imageLe dôme est ses accessoires reste démontable.
Par contre *son ajustage en largeur nécessite la pose préalable des supports dont on va parler bientôt ...
Cliquez pour agrandir l'imageLa manivelle est réalisée dans du laiton de 2 d'épaisseur.
Pour le serrage, il est nécessaire que la fente soit au moins de 0.5 mm.
Cliquez pour agrandir l'imageLe dôme démontable est terminé.
Il a fallu modifier l'alignement du tube conduisant au manomètre en le pliant pour qu'il ne vienne pas toucher le ressort.
Cliquez pour agrandir l'imageUne vue de face avec le montage du manomètre.
La lyre doit venir se glisser lors du montage entre le tube amenant la vapeur et le plot de raccordement aux cylindres.

les rondelles de téflon

Les fabriquer à l'emporte-pièces reste aléatoire et on en ratera beaucoup pour obtenir un bon centrage du trou de 3 dans une rondelle de 5.
Les fabriquer à partir d'un rond de téflon est parfait mais long.

Alors petite méthode pour user de l'emporte-pièces :
. commencer par l'usinage d'un guide (diamètre légèrement inférieur à celui de l'emporte-pièces pour éviter le le coincer) : à une extrémité un téton de 3 de diamètre pour le positionnement dans le trou obtenu avec un autre emporte-pièces.
On pourrait d'ailleurs l'usiner avec un autre téton, de 2 cette fois, en cas de besoin ...
. Il ne reste plus qu'à positionner le guide, à glisser l'emporte-pièces et à frapper.
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croquis de réflexion ... tardive !


Il aurait peut-être fallu commencer par lui mais il est devenu nécessaire pour le dessin des pièces, leur positionnement et l'observation des conséquences sur l'ensemble.


C'est en le réalisant qu'il est apparu

. que la chaudière devait être déplacée de 5 mm vers l'avant (le croquis des tirants de fixation de la face avant a été modifié en conséquence)

. que j'aurais pu modifier l'emplacement des viroles pour reculer le registre vapeur (mais là il est trop tard !)

. que le volant indispensable pour un oscillant devra avoir une forme particulière pour tenir compte de la vis de maintien de la chaudière

. que la liaison vers les glaces des cylindres à partir d'un T est finalement plus facile que prévue

le tender 

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le châssis


Sa construction prématurée a été rendue indispensable pour tester l'installation du réservoir de gaz et son raccordement.

Dans l'étal actuel, il peut servir à un essai de traction et plus tard aux essais de la loco.
Il sera terminé en dernier mais voici à quoi il devrait ressembler.

Ce sont les roues du kit qui sont utilisées.
Une plateforme en bois car il ne devrait pas craindre grand chose et aussi parce que cela facilitera les collages à venir.
Cliquez pour agrandir l'imageFabrication de jambettes en contreplaqué de 3 : perçage puis sciage : fente de 3 x 10.
Cliquez pour agrandir l'imagePerçage du passage des axes à diamètre 4.
Au départ, comme sur la photo, je pensais mettre un tube de laiton ou de cuivre de 3 x 4mais les essieux en rond de 3 bloquent et ne seront plus démontables.
Alors, on prend du rond d'alu de 3 x 4 que l'on reperce à 3.2.
Pourquoi l'alu ? Parce que c'est plus facile à percer que le laiton et surtout le cuivre.
Cliquez pour agrandir l'imageMontage prévu. Les essieux ne sont pas encore à dimension, il faudra attendre que la caisse soit habillée.
Cliquez pour agrandir l'imagePrésentation sur les rails pour vérifier l'écartement des roues.
En fait la longueur de la traverse centrale a été réduite de 2 mm pour mettre des rondelles éventuellement. Ce serait dommage de devoir tout démonter alors que c'est collé.
Cliquez pour agrandir l'imageRondelles de 1 d'épaisseur pour l'instant et ça roule bien.

fin de la construction

qui se fera avec des baguettes de samba que l'on peut teinter auparavant. J'ai utilisé de la lasure incolore et du pin doré.
Ces baguettes sont collées à la colle blanche de menuisier sur du contreplaqué de 0.5 d'épaisseur alors que les baguettes sont de 1.

On commencera par les flancs puis on ajustera le fond.
Un peu moins de barrots verticaux mais l'ensemble aurait apparu trop massif.

Les "supports" des essieux sont en tôle de laiton de 0.5. Un gabarit permet la vérification. Ils seront collés avec de l'araldite pour métaux ou encore le mastic dont j'use et abuse. De petits clous en laiton compléteront le montage.
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essais d'allumage de la chaudière en utilisant le réservoir du tender

et surtout essais en allumant la chaudière par la cheminée.

Au début c'est plutôt décevant :
. la vanne gaz ne se positionne que difficilement et on obtient un débit de gaz du genre "tout ou rien" - problème résolu en ajoutant le ressort (voir plus haut)
. l'allumage se fait mais reste aléatoire, un coup c'est tout bon et l'autre rien.


Conclusion : le débit de gaz est trop élevé avec ce gicleur de 0.2. Il faut donc en mettre un plus petit ou en réduire le débit.

Réalisation pratique pour passer d'un débit de 62 g/h à un débit de 32 g/h :qui consiste à réduire la surface du trou du gicleur.
Cliquez pour agrandir l'imageTrouver un fil de laiton de diamètre réduit : celui qui ligature les lames de scies fines ne fait que 0.14 de diamètre et ce sera parfait.
Cliquez pour agrandir l'imageOn passe ce fil dans le trou de la buse, on le replie le long du cône et on le fixe par un enroulement de deux spires.
Avec du téflon en ruban l'étanchéité sera retrouvée malgré ce petit fil.

Explications chiffrées :

La surface d'un trou de 0.2 est de 0.0314 mm² ; celle d'un fil de 0.14 de diamètre est de 0.015386 mm².
Il reste donc au gaz une surface de 0.0160 mm² pour passer.
Le rapport approximatif entre la surface et le débit étant de 2000 (calcul fait en comparant le diamètre de plusieurs gicleurs et leur débit horaire), le débit moyen de ce nouveau gicleur sera de 0.016 x 2000 = 32 g/h

Et cette fois, c'est tout bon : une vanne qui est devenue stable et un gicleur plus modéré.

L'allumage par la cheminée se fait désormais facilement et le réglage de la puissance également.
Constatation : lorsque la cheminée est chaude, l'allumage se fait immédiatement.

à propos du gicleur modifié : retour d'expérience


au bout d'un certain temps, baisse de rendement du brûleur, puis impossible de l'allumer.  Je me dis que le gicleur doit être bouché ce qui arrive avec les impuretés contenues dans nos petites bonbonnes.

Il est bouché certes, mais pas par des impuretés : autour du trou du gicleur, on voit apparaître un genre de résine jaunâtre !
Explication : le fil de laiton employé est, comme souvent, entouré d'une mince pellicule de vernis et ce vernis a fondu sous la chaleur !
On enlève le fil, on nettoie à l'acétone et on remet un fil que l'on a poncé au préalable et nettoyé à l'acétone.

les supports

C'est la partie délicate mais on peut supprimer les causes de mauvais fonctionnement dues à un mauvais alignement en procédant avec méthode.
J'ai continué à me baser sur une pente de 45°, mais elle pourrait être différente.
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Ce croquis est venu sur le tard lorsqu'il a fallu calculer la distance entre le trou de l'axe des roues et le trou du pivot du sabot : en réalisant le gabarit de montage, j'ai obtenu une cote de 74 et non de 75 comme sur le dessin.

Cette différence s'explique par le calcul : la racine de (a² + b²) nous donne c égal à 73.9 soit environ 74.
Légère différence qui disparaît au montage car les vis de fixation des supports présentent comme toutes un léger jeu dans le trou de 2. 

Sur la droite on trouve donc le croquis des supports: ils sont plus longs que nécessaire pour pouvoir les ajuster parfaitement aux glaces de 20 mm de large.
On trouvera aussi un perçage oblong qui permettre la passage d'une tige filetée afin de serrer les supports sur la chaudière. Des trous oblongs car le positionnement de cette tige en hauteur va dépendre de la place prise par le . Opération inutile finalement car rien ne bouge !

En haut le gabarit de montage réalisé dans un plat de 2 d'épaisseur.
Le trou central (celui du sabot) n'est pas obligatoire mais il permettra de voir si la distribution est correcte en faisant pivoter le guide sur les manivelles qui vont être construites.

Cette méthode va sembler un peu longue mais la moindre variation dans l'angle de montage amènera une modification de la position des trous d'échappement et d'admission sur la glace par rapport au trou du sabot. Et comme on ne trouve que 0.25 mm entre ces trous ...
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repérage
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perçage
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montage
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ajustage si nécessaire
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ajustage du plancher

Les opérations qui suivent nécessiteront l'usinage des glaces dont le plan se trouve dans le paragraphe suivant.

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mesure
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gabarit
positionnement
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montage de la glace
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présentation
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contrôle
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blocage
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traçage

Gosse erreur : j'ai voulu placer 4 trous M2 pour des goujons alors que 2 suffisent car ce montage pourrait ensuite être soudé à l'étain ...

Le 3ème en bas va buter contre la chaudière; le 4ème du haut va tomber dans l'échappement.

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les bons goujons
qui sont situés dans l'axe du pivot à 45°
Cliquez pour agrandir l'imagePour le positionnement des trous des goujons, on peut procéder par superposition : foret à centrer puis reprise sur le dos de la glace au foret de 1.6 en descendant à 3.5 .
Dans la dernière version, ces trous débouchant sous la partie étrécie du sabot, traversent la glace.
Cliquez pour agrandir l'imageMontage des deux supports en s'aidant de deux gabarits. En fait un seul suffit !
Cliquez pour agrandir l'imageUn dernier contrôle après serrage de toutes les vis : le foret de 2 doit entrer dans les trous d'admission et d'échappement de la glace.

Ainsi ce montage délicat étant donné que la glace est distante de l'axe des roues devrait fonctionner sans perturber la distribution.

Le premier moteur

Une modification assez importante par rapport à la fiche technique puisque le moteur ne va plus faire que 1 cm3 mais la course restera de 26.
Ce moteur va tourner rapidement mais n'aura aucun couple ...
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Un piston particulier car il mesure 52 mm de long et sera parfaitement guidé dans son cylindre.
Par contre le rodage préparatoire sera long : pas de tour et de papier de verre ou alors très peu (du 500 au départ) : mirror = huile, essuyer, mirror + huile, essuyer, ...
On pensera aussi à passer l'alésoir de 5 dans le cylindre.
En fait,placé verticalement, le piston devrait glisser tout seul mais sans jeu.

Un bouchon qui est percé et taraudé à M2 pour recevoir une vis : pas de graisseur sur cette loco et de temps en temps il sera bon d'injecter un peu d'huile (très peu sinon elle va gommer) dans le cylindre.

Un pièce intermédiaire imitant une glissière pour faire joli ...
Cliquez pour agrandir l'imageUn montage désormais classique : le cylindre est calé que le sabot qui a été rainuré.
On placera de la brasure en fil à 50% d'argent le long de l'intersection puis on chauffera.

Le fil étant très mince, il faudra reprendre la brasure de l'autre côté.
Cliquez pour agrandir l'imagePour cette brasure qui ne fait que 0.3 mm de diamètre, on en trouve chez Multirex.
http://www.multirex.net/index.cfm

Elle se présente sous forme d'un fil de 2 m de long.
Pour faciliter les manipulations, le fil est serrée dans une boîte et sort par un trou.
Une pince facilite le maintien de ce fil lors des brasages.
Ce n'est qu'une fois cette brasure terminée que l'on terminera le sabot : perçages et fraisage.
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les sabots
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sabot terminé
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garniture bois
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montage
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cylindre complet
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amélioration

Le piston est tiré d'un rond de laiton de 5 mm de diamètre.
Problème: alors que le premier coulisse parfaitement, le second bloque à son extrémité , probablement un léger fléchissement de la barre ...
Solution : reprendre de quelques dizièmes le bas du piston.

petits trucs

Cliquez pour agrandir l'imageOn gagnera beaucoup de temps en réalisant la collerette de la glissière en partant d'un tube réducteur de plomberie dont un des diamètre intérieur est de 10.

Cliquez pour agrandir l'imageRéduction de la portée des chapes :
Après le perçage de 3 e la chape, on le reprend à 3.1 , puis on effectue un nouveau perçage sur 1 mm de profondeur à 3.5 de diamètre de chaque côté.
Ainsi la portée ne sera plus que de 2 mm.
Cliquez pour agrandir l'imageImiter le lattage du cylindre est plutôt malaisé à main levée.
On peut régler le problème au tour, avant le démontage.
Repérer la distance entre deux jonctions (ici 4 mm), et faire glisser l'outil en le réglant pour qu'il pénètre le bois.
Finition à la lime, le rondin toujours en place.
Cliquez pour agrandir l'imageAvant le sciage, faire en sorte que le trou de 8 central soit vraiment à cette dimension en faisant coulisser un tube de 8.
Si on forçait ensuite, notre garniture risquerait de se fendre ...

préparations aux essais

Il s'agit d'un moteur oscillant et un volant est nécessaire.
Les roues sont quand même fragiles et il est bon de prévoir d'autres manivelles pour les essais et le rodage.
Cliquez pour agrandir l'imageLe volant est réalisé en 3 parties : 2 ronds de 15 et un de 10.
Ils sont percés à 4 (diamètre de l'essieu) puis soudés à l'étain sur un rond ou un tube en alu de 4.
Cliquez pour agrandir l'imageLes manivelles prendront la place des roues.
Du plat, rond de 6. Perçage d'un côté à 1.6 puis taraudage à M2 pour le maneton qui sera vissé, perçage du rond de 6 avec téton de 4 préalablement soudé à diamètre 3.
Perçage du rond dans le prolongement de l'axe pour placer une vis M2 de blocage.
Cliquez pour agrandir l'imageUn petit truc pour que le maneton fileté vienne se plaquer bien d'équerre sur la manivelle : reprendre sur 0.5 à diamètre 2.
Cliquez pour agrandir l'imageUne manivelle terminée et l'autre en pièces détachées.
Cliquez pour agrandir l'imageMontage terminé.
Avec les roulements, ça tourne tout seul ...
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amélioration

Les roulements ont tendance à bouger dans ce montage et le réglage latéral des roues est difficile.
Pour le montage final, on retourne les paliers et les roulements vont se trouver maintenus (et non coincés) par le volant.

essais d'un cylindre


Il a lieu à l'air comprimé.
On peut se contenter d'actionner la manivelle opposée sans avoir à lancer le volant.
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la cheminée

Du tube, du plat de 2 et du clinquant de laiton de 0.2.

Inutile d'essayer de faire passer l'échappement par la cheminée : un tube de 8 x 10 ne permet pas l'allumage alors qu'un tube de 10 x 12 est parfait.
J'ai essayé de placer un tube de 2 x3 dans la cheminée et l'allumage ne se fait plus ...
De plus, malgré le piège à bulles du dôme, il y aura probablement des condensats au démarrage qui redescendront.

Conclusion : l'échappement se fera sur les côtés de la cheminée par des tubes qui coulisseront dans deux trous de 4.


Sur le support qui sera soudé à l'étain deux autres trous de 2 pour ajouter au dernier moment des tirants.

La corolle ne sera pas soudée mais se glissera entre la haut de la cheminée dont le diamètre est ramené à 11.5 et un anneau de diamètre 12 intérieur. On la découpe avec des ciseaux.

Elle sera simplement posée sur le coude de la partie avant de la chaudière.
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traçage
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perçage, découpe
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anneau
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mise en forme
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mise en place
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enfilage
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fini !
mise en place

les tubulures

Elles seront réalisées en tube de cuivre de 2 x 3.
Les raccords se feront par bague et joint en téflon.
Cliquez pour agrandir l'imageRien ne vaut un gabarit pour les réaliser. Les dimensions sont prises sur la loco.
Le trou permet le passage du tube plié à 90°.

Le cuivre est déjà recuit mais il vaut pieux procéder à un nouveau recuit avent les pliages.
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pliage
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ajustage
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résultat
Cliquez pour agrandir l'imageAjustage du tube pour recevoir la bague remplaçant le raccord conique.
Une opération justifiée par le pliage vraiment serré mais pas encore assez !
Cliquez pour agrandir l'imagePour le côté opposé, il faut un autre gabarit ou plutôt ajouter un autre guide de pliage sur l'autre face  du contreplaqué.
Cliquez pour agrandir l'imageLes tubulures seront brasées à l'argent sur le bloc de distribution.
Par contre la bague sera soudée à l'étain.
Cliquez pour agrandir l'imageLors du remontage sur le support, on peut en profiter pour ajouter une équerre qui recevra un tendeur menant à la cheminée.
Pour cela, il faut mettre un goujon plus long.
Cliquez pour agrandir l'imageAvant le montage, ne pas oublier de placer le joint de téflon que l'on "tasse" avec des brucelles : normalement le filetage le maintient en place le temps de la mise en place et du serrage.

montage

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positionner l'écrou
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puis le maneton
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visser le support
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bloquer l'écrou

habillage de la chaudière

On peut s'en passer et la peindre en noir, mais c'est un exercice pas trop compliqué .

Il va se faire avec des lattes de samba de 1 mm d'épaisseur sur 5 de large. On peut les teinter auparavant pour les alterner.
En fait il s'agit d'une adaptation à petite échelle d'une méthode décrite par GéGé sur son site :

http://g-hautier-modelisme.e-monsite.com/pages/trucs-et-tours-de-main/isolation-d-un-groupe-vapeur.html
Cliquez pour agrandir l'imageAuparavant, il faudra reprendre le châssis afin de laisser un peu d'espace aux vis maintenant le cerclage.
Un premier essai sur ce croquis mais finalement j'agrandirai encore à 2 cm de large.
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principe :

une feuille d'aluminium de cuisine, un tissus de fibre de verre, des lattes ...
Avec une meilleure disposition des viroles, on bataillerait moins ...
Cliquez pour agrandir l'imageEt tout commence par un gabarit.
Cliquez pour agrandir l'imageSur un carton, on place la fibre de verre.
Ici il s'agit de fibre très fine (0.3 d'épaisseur) qu'on utilise pour réaliser des joints dans les salles de bain.
Cliquez pour agrandir l'imageCollage des lattes sur la fibre. On mettra beaucoup de "colle" dans la partie centrale où des découpes seront nécessaires.
Ailleurs il suffit de quelques points.
Le réglet est ensuite passé entre le carton et la fibre au cas où la colle traverse la fibre.
Cliquez pour agrandir l'imagePour le collage, utilisation de cette pâte deux composants qui résiste à plus de 300° .
Cliquez pour agrandir l'imageIl ne reste plus qu'à découper au scalpel en suivant le tracé.
Cliquez pour agrandir l'imageTraçage des ouvertures.
La découpe se fera à la scie fine.
Cliquez pour agrandir l'imageVue de dessous qui montre combien on a insisté avec la "colle" à l'endroit des découpes.
Cliquez pour agrandir l'imageAjustage à la lime.
Ici un petit problème : il va falloir recoller ce petit bout de latte !
Cliquez pour agrandir l'imagePetit ajustement vers l'avant pour le passage du support.
L'enveloppe se met facilement en place autour du cylindre.
Cliquez pour agrandir l'imageUn premier cerclage : plat de laiton de 0.5 x 4 avec des trous de 2 aux extrémités.
Un petit truc pour déterminer la longueur : une bande de papier ou de carton.
Cliquez pour agrandir l'imageAvant le montage, on peur passer les cerclages au miror et le faire sur un tube rend la tâche plus aisée.
A noter un ajustage nécessaire pour le second cerclage afin qu'il passe entre les viroles.
Cliquez pour agrandir l'imageJ'allais oublier la feuille d'aluminium !
Cliquez pour agrandir l'imageIl faudra probablement reprendre les lattes afin qu'elles ne viennent pas toucher les supports et augmenter l'écartement.
Après montage, les supports doivent toucher la chaudière.
Cliquez pour agrandir l'imageIsolation terminée.
Et on peut vraiment parler d'isolation car à 3 bars alors que la température intérieure de la chaudière avoisine les 130°, on peut toucher le revêtement sans se brûler.
Aucun danger donc pour les roues plastiques !

montage

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On commence par le châssis dont toutes les pièces ont été peintes à la bombe en vert foncé.
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Montage de la chaudière équipée de son brûleur.
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Montage de l'essieu avant avec le volant et des manivelles qui serviront pour les essais.
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Installation des supports.
Là, on voit que les tubulures ne sont pas encore soudées ...

essais

Cliquez pour agrandir l'imageIls ont lieu comme d'habitude à l'air comprimé puis à la vapeur.

Pour la vapeur, il faudra encore plus de souplesse pour obtenir un meilleur ralenti : pour l'instant, en cette période de rodage, les ressorts sont assez serrés ...
Par contre, il a été ajouté un "démarreur" ! Il s'agit tout simplement d'une roue dentée en plastique que l'on reperce à 6. Le disque obtenu est solidarisé de la manivelle en utilisant la partie filetée du maneton.

Voici les conditions de l'essai vapeur : on ferme le registre vapeur et, par l'intermédiaire du répartiteur, on branche la loco sur la sortie vapeur de la chaudière pour essais. Ainsi on dispose d'un manomètre et d'une vanne. Y'a plus qu'à ... faire des essais jusqu'à obtenir le meilleur ralenti possible.
On l'obtiendra en diminuant la pression des ressorts. 

le "démarreur"

dont je viens de retrouver les photos.
Il faudra une vis assez longue pour le blocage sur l'axe.
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avant les essais à la vapeur,

Quand les roues sont montées et que l'on s'apprête à utiliser la chaudière de la loco, se munir ou se fabriquer une clé pour manier la poignée du registre vapeur. Son manche en bois évite toute brûlure ...

les "derniers" essais

avec d'abord un essai sur rouleau, la loco étant alimentée par la chaudière pour essais : la pression doit cependant être soutenue (environ 1.5 bar), mais ça tourne.
Puis un essai sur rail et là j'ai quelques doutes sur la mise en route sur le circuit car la pression ne semble pas tenir ...


La suite avec d'autres essais de ce moteur ...

qui n'a pas donné de résultats intéressants : la loco se déplace certes, mais pas comme je le souhaite : ce moteur manque de puissance. Alors, on part sur autre chose, c'est à dire un moteur oscillant mais à double-effet en espérant que ...

le second moteur

Cliquez pour agrandir l'imageIl a fallu le dessiner pour qu'il vienne prendre la place de son prédécesseur et j'en ai profité pour faire quelques modifications.

Le moteur sera à double-effet et on en attend plus de puissance ; la course est réduite à 20 et on peut lui supposer moins de peine.
Il est construit avec du tube de 5 x 8 comme le premier et on utilisera des pistons flottants. : la cylindrée sera cette fois (volume de la tige déduit) de 0.72 cm3.
Un peu faible certes mais la machine ne fait pas 1 kg. Cette fois le calage des roues se fera automatiquement à 90°.

- 1 - adaptation
- 2 - diagramme qui montre un angle mort très acceptable
- 3 - trous pour l'admission et l'échappement sur la glace de diamètre 2, à 2 de l'axe principal (2.5 de profondeur) ; trou du sabot de 1.5 ce qui donne une fermeture de 0.25 de part et d'autre.
- 4 - liaison des trous d'admission et d'échappement par des trous de 2.5 à 4 de l'axe (à refaire, je les ferai à 3.5 de l'axe)
- 5 - la glace : on la bouchonnera sur 3 extrémités ; prévoir la brasure des tubes en agrandissant à diamètre 3 aux bons endroits !
- 6 - les cylindre avec ses bouchons : l'un sera soudé à l'étain, l'autre sera mobile pour un démontage facile du piston ; ce bouchon est allongé pour offrir un bon guidage de la tige du piston
- 7 - piston flottant qui permet d'absorber les petits défauts du montage.

quelques modifications par rapport au moteur précédent

Cliquez pour agrandir l'imageOn se fabrique un nouveau gabarit et cette fois, il va servir de guide de perçage pour nos quatre trous d'admission et d'échappement.
Serrer fortement puis, à la descente fine percer à 2.5 la glace en tenant compte de l'épaisseur du gabarit.
Cliquez pour agrandir l'imageVérification à l'aide du gabarit de la bonne position des trous du sabot.
En position intermédiaire, les trous du sabot ne doivent pas apparaître.
Cliquez pour agrandir l'imageBlocage de la glace su le bâti en utilisant des forets de 2.
Serrer fortement ...
Cliquez pour agrandir l'image... avant de rejoindre la perceuse pour percer à travers le bâti des trous de 1.6.
Positionner le foret de 2, faire une empreinte puis remplacer le foret de 2 par celui de 1.6. On peut passer à travers la glace pour éviter le taraudage de trous borgnes.
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Préparation pour un premier essai après une dernière vérification.

Comme la glace n'a pas encore reçu les tubulures, impossible de souder à l'étain les bouchons : ce sont des vis M2.5 entourées de téflon qui en font office ...

Malgré une alimentation en air comprimé "olé-olé", ça démarre bien, ça ralentit, ça accélère et ça accepte m^me la marche arrière dont on n'aura pas besoin !
La construction du second cylindre a été réalisée, le montage effectué mais les résultats obtenus ne sont pas meilleurs !

CONCLUSION : ces deux premiers moteurs ne conviennent pas.


le troisième moteur


On peut classer d'une manière simpliste nos moteurs en 3 catégories :
. le moteur rapide qui présente un petit diamètre et une grande course
. le moteur "carré" dont le diamètre du piston est égal à la longueur de la course
. le moteur "coupleux" avec un gros diamètre et une petite course.

Mes deux premiers moteurs appartenaient à la première catégorie et je tablais sur un bon ralenti ce qui n'a pas été le cas avec ces pistons de diamètre 5. Même en réduisant la course sur le second, la rapport était encore trop élevé.
Par contre le troisième avec un diamètre de piston de 8 mm et une course de 20 mm s'apparente au moteur "coupleux". Et il est probable qu'avec un diamètre de 10 mm ce serait encore meilleur (mais je n'avais plus de tube de 10 x 12 !)
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Nouvelle étude avec cette fois une course de 20.
Le diamètre du piston étant de 8 mm, le rapport est donc de 2.5.

Pour continuer à utiliser la glace du moteur précédent, il va falloir adapter le piston à coupelles de téflon en interposant entre les coupelles une bague d'épaisseur.

On gardera le diamètre 2 pour les trous d'admission et d'échappement. Les trous du sabot resteront percés à 1.5.

On peut écarter les trous de liaison entre ceux d'échappement et d'admission de 3.5 voir 4 par rapport à l'axe central : aucun risque de tomber dans le trou du pivot !
J'ai percé ces trous à 2.5 après avoir cassé un foret de 2 ...
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plan du moteur

encore à double effet et qui accusera 4 cm3 !



. les glaces :: attention elles seront inversées et il ne faudra pas confondre admission et échappement.

. les cylindres : pour le montage, on reprend le tube de 8 x 10 aux extrémités pour les amener à diamètre 9 et recevoir les bagues. La différence entre la largeur de 4 et la largeur des bagues (3.5) permet une meilleure répartition de l'étain.
Les trous du sabot de 1.5 ne seront percés qu'après le montage définitif. Par contre on peut percer et tarauder le trou M3.

. les bouchons : pour celui du haut, petit perçage à 4 pour éviter que l'écrou du piston ne vienne taper ; pour celui du bas, on peut prévoir un presse-étoupe.
Il n'est pas obligatoire mais dans ce cas, il faut repercer à 2.1 sur 6 de profondeur pour éviter trop de frottements de la tige du piston.

Le montage avec des vis de 2 dans du rond de 15 est un peu juste mais c'est tout ce que j'avais en réserve. On peut passer à 16 à condition de modifier la largeur du sabot en la portant à 16. Ou alors on remplace M2 par M1.6 en acier.

. les pistons : à coupelles de téflon de 0.25.
Pour ceux qui ne connaissent pas, une page leur est consacrée :
pistons à coupelles de téflon

construction du moteur

quelques trucs ...
Perçage d'un rond de 15 avec un foret de 9 : à partir du diamètre 4 il faut y aller de 0.5 en 0.5 tout au moins avec ce genre de tour.
Coup de chance, le mandrin d'origine du Unimat 3 accepte le foret de 9.
Cliquez pour agrandir l'imagePour obtenir les bagues on procède par étapes : tronçonner, puis dresser la face suivante.
Cliquez pour agrandir l'imageIl reste à surfacer la seconde face des bagues en les amenant à 3.5 d'épaisseur.
Petit montage avec carrés de 8.
Cliquez pour agrandir l'imageLes cylindres sont prêts.
Comme le perçage n'est pas d'une grande précision, si on veut obtenir des bagues qui soient bien perpendiculaires au tube et offrent un léger serrage, il vaut mieux reprendre les tubes sur 4 de large après la réalisation des bagues et les ajuster.
Cliquez pour agrandir l'imageOn va procéder à la soudure des bagues à l'étain.
Vérifier que les tubes arrivent bien en bout, puis serrer sur un plat d'alu.
Cliquez pour agrandir l'imageRéalisation du plat.
Le réglage n'est pas évident car il faut arriver, en fin de course à relier les deux bagues sur un plat du tube : prendre son temps et ne pas hésiter à caler un côté récalcitrant.
Un fois le réglage peaufiné, on entame de le tube de 0.5 mm.
Cliquez pour agrandir l'imageMontage pour la soudure.
Dans ce cas, il n'a pas été nécessaire de procéder à un étamage : le décapant est placé d'un côté et la soudure va filer entre les plats. Si ce n'était pas le cas, il faudrait retourner la pièce et mettre de l'étain de l'autre côté.

fin de la construction des cylindres

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Traçage du sabot.
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Perçage des bouchons à 1.6.
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Perçage des bagues à 1.6
en se servant du bouchon.
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Cylindre terminé.

les pistons

La présence d'un couvercle en haut du cylindre permet d'enfiler les coupelles ... C'est long et elles n'aiment pas les trous rencontrés !
On se facilite la vie en les préformant dans un tube que l'onchauffera (voir l'album sur les coupelles de téflon).
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Après réglage de la longueur, on peut procéder au montage.
Enfiler le bouchon du bas et le presse-étoupe pour commencer.
Petit aménagement des bagues pour permettre leur passage sous les têtes de vis :
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essai à l'air comprimé

essai vapeur

Bien que les pistons soient à coupelles de téflon cela n'empêche pas un rodage sérieux à l'air comprimé d'abord pour vérifier qu'on ne trouve aucun point dur : les roues ne vont pas tourner librement comme pour d'autres moteurs mais rien ne doit venir les gêner.

Avant de passer à l'épreuve des rouleaux, il faut parfaire le rodage (au moins une demie heure) avec la chaudière pour les essais : les coupelles vont prendre leur forme définitive et on peut déjà avoir une idée de la force du moteur en plaçant les roues sur les rouleaux. La toute petite chaudière de la loco ne suffirait pas ...

Et enfin l'épreuve des rouleaux, la plus difficile pour ce genre de petite bête même si on s'appelle Le Roquet.

Quelques données recueillies lors de cet essai :
. on passe de 0 à 1 bar en moins de 2 minutes et de 1 à 2 bars en 20 secondes
. là il vaut mieux avoir en main de quoi ouvrir le registre, ce que l'on fait les 3 bars atteints

Le Roquet crachote mais très vite les roues se mettent à tourner. La pression va se stabiliser à 1.5 bar.

Après 2 minutes sur les rouleaux - il serait bien étonnant que la loco ne préfère pas les rails -, on arrête le brûleur, on ferme la vanne et on mesure la consommation d'au : 20 cl, juste un peu au-dessus de la réserve.

Cette consommation descendra probablement car il est probable qu'on pourra affiner le réglage du registre et faire en sorte que la loco fonctionne à 1 bar, voire moins ...



.

les plans définitifs

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le châssis
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les flancs et le gabarit
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volant, essieu, montage des roues
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actualisation du projet

essai du 3èmemoteur

Cela avance trop lentement à mon goût et les défauts de mon circuit pas vraiment à l'horizontale gênent le déplacement du Roquet qui n'hésite pas à montrer son mauvais caractère en s'arrêtant !
La vidéo est nulle et je vous en fais grâce !


quatrième moteur

Cliquez pour agrandir l'imageCe 3ème moteur manque tout simplement de couple :
. le rayon de la manivelle sur la roue a été amené à 10 mm et c'est insuffisant pour assurer un bon couple.
L'idéal serait de le reconstruire entièrement et d'en revenir à la fiche technique avec un double effet cette fois et une course de 26 : un peu long.

Une solution rapide : passer la manivelle à 12 mm (nouveau perçage) ce qui suppose de modifier la course qui passera de 20 à 24 (facile en supprimant la bague intermédiaire des coupelles du piston). Ce qui nous donne **un nouveau moteur, le 4ème ! !* Cependant, cette fois il va faire 4,8 cm3.

Et cette fois un résultat correct est au rendez-vous.
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avant le départ

constatations


Les inégalités présentées par le circuit sont encore sensibles et il y a ralentissement s et accélérations.

Le circuit mesure 6 mètres qui sont parcourus en environ 15 secondes ce qui nous donne 24 mètres en une minute, soit environ 1500 m par heure ou 1.5 km:h.

Avec des roues de diamètre 5 cm, le moteur tourne donc à 150 trs/mn ce qui est correct mais nos 20 cl de la chaudière seront absorbés en 1 minute et 20 secondes. On se contentera donc de 4 tours de piste ...

A 150 trs/mn, la vapeur consomée est de : 4.8 cm3 x 150 = 7.2 l/mn
A 2 bars le poids spécifique de la vapeur est de 1.1 g/l
La consommation par minute est de : 1.1 x 7.2 = 7.9 g
Avec une perte de 50 %, on peut estimer que l'on consomme 15 cl. Et, comme on en a 20 à utiliser en toute sécurité, on peut tourner 1 minute et 20 secondes. Soit 4 ou 5 tours ...

mise en route

. garnir la chaudière : on peut le faire sans utiliser le bouchon de niveau (trop de démontages et il faut attendre que ce soit froid) ; j'évalue le niveau avec une petite baguette de bois  exotique et j'introduis de 20 à 30 cl
. préchauffage en montant à 2 bars ; pousser la loco et le trop plein éventuel et les condensats s'éliminent
. fermer le registre vapeur et reprendre le chauffage en montant à 3 bars mano, on pousse et ça démarre ...

un 5ème moteur ?

Cliquez pour agrandir l'imageCe serait la solution en lui apportant encore un peu plus de couple.

On en revient finalement à la solution de l'étude théorique avec un levier de 13 mm et une course de 26 ; mais avec un double effet qui va porter le moteur à 5.2 cm".

J'avoue que je renonce à cette nouvelle construction ... dont voici cependant les données essentielles. 

compléments

l'échelle du ROQUET


La Rocket de STEPHENSON empruntait des rails distants de 1.45 m et ma voie est en 45 ce qui donne une échelle de 1/32ème

la vitesse du Roquet

On l'appelait la "Fusée" et elle roulait (je suppose à vide) à 40 km/h !

Quelle vitesse pour ce modèle ?
Une formule de modélisme dit qu'il faut diviser la vitesse réelle par la racine carrée de l'échelle ce qui donne : 40/5.65 = 7 km/h ... Cela me semble exagéré.
Cette vitesse ne sera pas atteinte avec le 4éme moteur et on se contentera de 1.5 km/h !

recherches

L'expérimentation c'est bien. Mais devoir construire 4 moteur et en imaginer un 5ème pour obtenir un résultat, c'est un peu lassant.
Aussi, une petite étude a été menée pour voir si on pouvait, avant de construire le moteur, voir s'il serait capable d'entraîner directement (sans engrenages) la loco.

Cette étude est disponible dans un nouvel
album

documentation

Autant les photos et les images sont nombreuses sur Internet autant on manque de détails ... En voici 3 tirées des galeries d'images de Google.
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un document plus précis mais incomplet


Il s'agit de la première page d'un plan de Julius de Waal. Malheureusement, les autres pages ont disparu du fichier lors d'un problème d'ordinateur. Cette Rocket était prévue avec un écartement de 260 mais les croquis des détails auraient été bien utiles ...


On peut cependant charger cette page en cliquant sur l'image.

des liens trouvés par Patrick LECLERE

Plans d'ensemble cotés
http://www.myhobbystore.co.uk/product/17344/stephensons-rocket-lo958

Des images de bonne qualité et des références
http://www.gracesguide.co.uk/Robert_Stephenson_and_Co:_Rocket
http://www.gracesguide.co.uk/images/d/d8/Im1880EnV50-p210.jpg

La machine Canterbury Lamb est très proche de la Rocket
http://www.myhobbystore.co.uk/product/17385/canterbury-lamb-lo77


On peut imprimer  en 3D "le Roquet" au 1:32 en téléchargeant les fichiers ici, choisir <Download all files>
http://www.thingiverse.com/thing:564002/#files
http://www.thingiverse.com/thing:575549/#files
http://www.thingiverse.com/thing:1175018/#files

On n'arrête pas le progrès. Très intéressant pour un modèle électrique.
http://www.thingiverse.com/thing:585593/#files

D'autres réalisations en tapant " railway" ou "locomotive" dans leur moteur de recherche.

liens

Les liens notés ne veulent pas s'afficher complètement, donc ne sont pas accessibles.

Pour vous en faire profiter, j'ai trouvé le truc de les placer sur un document Word que l'on peut ouvrir en cliquant sur le bouton. Une fois le document ouvert, sélectionner le lien puis ouvrir un lien hypertexte ...

des roues ...

Vous n'avez probablement pas confiance dans ces roues en plastique ! A voir cependant à l'usage ...

Alors, voici des liens trouvés sur le Forum Blooo permettant d'en acheter :

http://www.walsallmodelindustries.co.uk/  de François

http://www.atelier-vaporiste.com/WWW2/show_man.php?man=MB&lng=fr  de Jean-Claude

pour garder le sourire si ça ne fonctionne pas ...

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Ce n'est pas le même modèle mais c'est aussi une Rocket de Stephenson que l'on va découvrir dans ce film.

Il y a bien longtemps que mon ami François Laluque m'avait envoyé cette vidéo où Buster Keaton se transformait en mécanicien ... Lien placé sur le site de Modélisme en Polynésie.

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album terminé

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