des trucs et des astuces pour la vapeur - 4 -

Encore des petits trucs ...

52 - cacher le ressort de l'oscillant
53 - remplacer le ressort par un aimant
54 - banc d'essai pour locomotive
55 - filoguidage avec poussoir
56 - ressort et joint torique
57 - tige de commande vite faite
58 - habillage d'un cylindre
59 - pré-réglage d'une soupape
60 -volant du commerce

61 - compresseur de dépannage
62 - pied de bielle
63 - calage de l'excentrique
64 - brasure argent du cylindre
65 - réglage du débit de gaz
66 - bloquer le ressort de l'oscillant
67 - fixation brûleur
68 - réglage du trop plein
69 - réduire la cylindrée d'un moteur

52 - cacher le ressort d'un oscillant

Ou encore, petit souvenir de Molière :"Cachez ce ressort que je ne saurais voir."
Et il est vrai qu'un ressort n'est pas aussi gracieux  que ce qui provoquait l'ire de Tartuffe.
Alors un petit truc tout simple.
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l'objet du problème
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Couper un tube un peu plus court que l'axe de rotation, le boucher à une extrémité : bout de laiton de 0.5 d'épaisseur que l'on découpe à la cisaille une fois la soudure effectuée et qu'on reprend au tour.
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Perçage en en bout au diamètre de l'axe. Cependant, ce serait mieux de le tarauder, mais j'y ai songé trop tard !
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Le tube est coincé par les rondelles. On peut aussi le faire plus court et ajouter un écrou dont l'épaisseur sera ramenée à 1 mm; ou encore tarauder comme dit précédemment.

53 - remplacer le ressort de l'oscillant par un aimant

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En construisant le dernier oscillant (monocylindre à simple effet), une petite expérience à tenter : remplacer le ressort par un aimant sur une idée de Patrick LECLERE mais appliqué cette fois à un monocylindre.

Il faut tout simplement avoir un bâti suffisamment large pour recevoir l'aimant, au moins 5 ou 6 mm. Ou souder une bague en laiton sur le bâti pour le loger.
Il existe un tas d'aimants de diamètre, de longueur et de force différents.
Cliquez pour agrandir l'imageles éléments du montage :
. le bloc cylindre et son sabot
. un petit téton en acier qui se visse dans le sabot à la place de l'axe d'origine : 2.5 mm à l'extérieur du sabot, surface bien plane
. un aimant de 4 mm de diamètre et de 7 de longueur (réf S - 04 - 07 N) , d'une force d'adhérence de 670 grammes et que l'on peut commander chez :
http://www.supermagnete.fr/magnets.php?group=rods
. un bout de tôle de 3/10ème d'épaisseur avec petit emboutissage (on l'obtient après recuit : positionner la tôle sur un écrou et enfoncer au marteau une barre en acier de 4dont on a arrondi les bords - sinon, on perce !) 
Cliquez pour agrandir l'imageLes éléments tels qu'ils se présenteront. Cependant, pour que la force d'attraction soit effective, il faudra respecter une petite distance entre la plaque métallique et l'aimant : l'entrefer qui peut varier de 0.2 à 0.4 mm ... à expérimenter !
Cliquez pour agrandir l'imageUne fois l'aimant installé, on le voit déborder : il colle au bout de l'axe en acier.
Il est un peu trop long, on pourrait le prévoir ...
Alors, une solution, utiliser un joint torique ou autre pour compenser l'épaisseur manquante.
Cliquez pour agrandir l'imageMontage du joint torique : l'aimant est pratiquement à ras.
Cliquez pour agrandir l'imagePose de la tôle.

L'expérience a été menée sans que la tôle soit fixée. Et ça fonctionne aussi bien qu'avec le ressort ... Il faut dire que les surfaces du sabot et du bâti sont parfaites et que le moteur n'offre aucun point dur au niveau piston-cylindre et ne tend donc pas à décoller le sabot.
Par contre, un essai avec un aimant de diamètre 3 et de 300 g n'a pas été probant.

Un autre essai aura lieu quand le moteur aura fait ses preuves sur la loco. Pour cela, la tôle sera percée et des vis la maintiendront sur le bâti.

Pour l'expérience qui est visible à droite, le piston qui présentait point dur et décollait la sabot - ce qui ne se voyait pas avec le ressort - a été remplacé par un piston flottant.
piston flottant

Depuis des essais ont été faits à la vapeur et ... c'est vraiment tout bon !

amélioration

Le système précédent est un peu fait au "petit bonheur la chance" : ça tient ou pas !

Voici une méthode plus élaborée permettant de régler l'entrefer et donc l'adhérence.
Cliquez pour agrandir l'imageExtrait du plan d'un nouveau moteur (cliquer sur le lien pour y accéder) où ce système est utilisé :
moteur oscillant de 0.9 cm3
Cliquez pour agrandir l'imageLa vis M4dont on tirera le pivot : de l'acier mais pas d'inox qui n'attire que faiblement ou pas du tout les aimants.
Cliquez pour agrandir l'imageUn bout de rond de 8 est soudé sur un plat qu'on transforme en rondelle.
Percer à 3.5 , puis à 4.1 pour le passage de l'aimant et tarauder à M4.
Découpe des côtés pour arriver à la cote de 9.
Cliquez pour agrandir l'imageOn voit l'aimant qui dépasse.
De l'autre côté la vis M3 qui permet le réglage et au-dessus celle qui assurera le blocage.

54 - banc d'essai pour locomotive

Cette fois, impossible d'utiliser les "rouleaux" qui servent à tester les voitures, il faut passer par la construction d'un petit banc tout simple qui permettra d'essayer des locos en écartement de 32 ou 45.
Montage à l'aide d'équerres, d'écrous, de tiges filetées, de rond de 3 x 4 et de roulements.
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Ici le réglage est fait pour un écartement de 32, mais la longueur de la tige filetée permet d'aller jusqu'à 45. Il faudra changer le tube qui sert d'entretoise et le passer à une longueur de 44.

55 - filoguidage avec poussoir

Cliquez pour agrandir l'imageUn petit problème à résoudre : comment commander un inverseur sans utiliser un servo moteur pour lequel il n'y a pas de place ?

L'occasion d'utiliser le vieux truc du fil de commande dont j'ai gardé le souvenir, probablement impropre, de "flioguidage"
Dans ce cas le fil ne sert qu'à mouvoir l'inverseur, mais on peut en imaginer un second qui permettrait de modifier la direction ... Idéal pour la voiturette électrique ou à vapeur !

Les dimensions données dans les croquis ne valent que pour la réalisation effectuée : tout dépend du diamètre du câble (ici câble de frein de vélo de 1.2 mm) et du débattement que l'on veut obtenir.
On peut utiliser de la gaine pour câble de vélo ou plus économiquement de la gaine extensible vendue au mètre pour suspendre des rideaux. Ou alors, mais pas essayé, de la conduite en plastique souple ... elle devrait résister à la pression.
Pour un petit débattement le poussoir est le plus facile à mettre en oeuvre, pour un débattement plus important, il faudrait probablement un levier.
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On placera une vis M3 ou M3 pour le serrage du câble dans la partie venant se placer sur le levier de l'inverseur.
Un écrou permettra de bloquer le support de gaine sur le bâti.
Ici la gaine dénudée fait 3 mm de diamètre.
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Support de gaine côté poussoir.
A refaire, le filetage  M4 serait plus long et permettrait un réglage plus facile de la longueur du câble.
Il est muni d'un écrou M4 qui va venir le coincer contre l'extrémité du poussoir.

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Le corps du poussoir est composé de deux tubes.

Le premier auquel on a soudé fond que l'on reperce et taraude à , recevra le poussoir.
Le second dont on peut régler la position avec une vis, permettra le réglage de la poussée exercée par le doigt : le sciage de ce tube permet de descendre plus bas que la face haute qui permet au doigt de "sentir" la position médiane('ici la position de débrayage).
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le poussoir est ici un rond d'alu, il faut le poncer jusqu'à ce qu'il coulisse parfaitement dans le tube.
Un ressort assez fort permet la remontée du poussoir.
Une vis M4 permet aussi le réglage de la position du poussoir .

Pour les vis d'arrêt qui serrent le câble, voir leur réalisation dans :
usinages 1 - 19
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montage


Du côté de la pièce à déplacer, il faut créer une butée qui, dans le cas de la loco est une plaque d'alu de 1.5 d'épaisseur avec une fente de 3 de large permettant le passage puis le serrage de l'écrou.

réglage

Après avoir choisi la longueur du système, on coupe la gaine et le câble en prévoyant bien de la marge.
La gaine sera serrée facilement grâce à l'écrou au bas du poussoir.
Pour le reste, tout dépendra du débattement à obtenir. A noter que dans ce cas, le levier de l'inverseur vient en butée contre les montant du moteur. Il suffit donc de régler essentiellement la position de débrayage.
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Le ressort détendu donne la position de marche avant : pas de réglage car le levier du moteur butte contre le bâti.
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Réglage en position de débrayage : le doigt contre le second tube dont la position peut être réglée, et la tête de vis au m^me niveau : quelques essais et on trouve facilement la position sans regarder.
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En appuyant plus fort ce qui est permis par la découpe du tube, on arrivera en position de marche arrière toujours avec un blocage sur le bâti moteur.

Petit montage pour vérifier si l'inverseur de la loco fonctionne bien.
Il est certain qu'avec une longueur d'un mètre on pourrait la commander au sol et ... tourner : l'occasion de faire le jogging dont j'aurais bien besoin !

Pas encore la vapeur pour ce modèle ... mais cela fonctionne. C'est d'ailleurs en faisant les premiers essais sur ces rails( (je n'ai pas de circuit) que je me suis rendu compte de la difficulté à manoeuvrer le levier de l'inverseur : avec la main pour l'actionner on provoquait presque à chaque fois un arrêt du moteur ; et de plus c'est plutôt dangereux.

L'idéal sera, un jour, d'installer un servo. C'est prévu !

56 - ressort et joint torique

Une petite récupération sur les briquets à gaz avec l'occasion de se réconcilier avec les fumeurs ...
Pour les ressorts on récupérera selon des modèles des diamètres de 3 ou 3.5, ressorts plutôt forts.
Pour les joints, on en récupérera de 2 x 4 x 1 : si on veut les enlever avec une aiguille on a de fortes chances de les rendre inutilisables, et il vaut mieux se servir du tour.
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Récupération du porte-joint en dévissant.
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Au tour, on vient à ras du joint et il s'enlève tout seul.
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Les trois étapes.
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Ressorts différents selon modèles.
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57 - tige de commande vite faite

Quand on est pressé de voir si la vanne fonctionne et ... par conséquent le moteur, voici une façon simple et rapide de confectionner la tige de commande pour un boisseau dont le diamètre de sortie est de 3 mm.

On se trouve un domino sympa dont le diamètre intérieur est d'environ 3 et dont la vis est M3.
A gauche la tige de commande façon rapide et à droite celle plus élaborée réalisée après les essais !

58 - habillage d'un cylindre

Une autre méthode pour habiller un cylindre. Fans ce cas, plutôt que du bois, il aurait mieux valu utiliser de l'alu ... Quand on n'en a pas, on prend un morceau de manche à balai en hêtre !
Cliquez pour agrandir l'imageLe problème : comment revêtir les cylindres de ce moteur qui sont calés à 180° et qui présentent un diamètre plus grand en haut du cylindre ?

les étapes de la fabrication

Cliquez pour agrandir l'imagePercer le plus au centre possible au diamètre du cylindre un rondin un peu plus long que le cache désiré.
Cliquez pour agrandir l'imageIntroduire un bout de tige filetée (ici M8) et placer un écrou en bout.
Cliquez pour agrandir l'imageNormalement ça tient. Sinon on enrobe de téflon. Amener au diamètre du cache.
Cliquez pour agrandir l'imageRetourner la pièce en la serrant cette fois dans le mandrin et mettre à longueur plus 1 mm en ajoutant si on vent un épaulement.
Cliquez pour agrandir l'imageEffectuer l'alésage de la partie la plus importante (ici 13 mm ports à 13.5.
Cliquez pour agrandir l'imageRemettre sur la tige filetée et effectuer les rainures (ailettes).
Cliquez pour agrandir l'imageCouper le cache en deux au cutter puis ajuster au papier de verre pour que les deux parties s'emboîtent parfaitement sur le cylindre.
Cliquez pour agrandir l'imageUne fois la peinture effectuée, enduire les cylindres de colle à 2 composants pour métaux et serrer avec du fil de laiton pendant quelques heures.

Pour la finition je me suis contenté d'enduire le bois d'huile. On pourrait aussi prévoir une peinture aluminium mais le bois apparaîtra probablement.
Ce petit truc a servi à habiller le PLOMBE 4 dot on peut trouver les plans et suivre la construction dans cet 
album

59 - pré-réglage d'une soupape

Cliquez pour agrandir l'imageGénéralement le réglage se fait en position sur la chaudière en compressant plus ou moins le ressort grâce à l'écrou.

Sans négliger cette opération on peut effectuer un pré-réglage en ajoutant, lors de l'usinage un coup de foret à centrer au téton fileté. Ainsi on pourra la brancher au compresseur, vérifier l'étanchéité et voir à quel moment elle s'ouvre.

En vissant ou dévissant l'écrou, on peut la régler pour une pression (presque) définie ...
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60 - volant du commerce

On en trouve de biens beaux obtenus par fonderie. Celui-ci provient de chez STEAM LE HOBBY.

Quand on peut les souder à l'étain, pas de problème mais dans la cas contraire (par exemple la présence d'un joint torique déjà mis en place) il faut les fixer par vissage : avec un contre-écrou il ne se dévissera pas.

Petit problème, le perçage bien perpendiculaire.
Ce dernier a été réalisé au tour : perçage à diamètre 2 pour un taraudage dans la foulée à M2.5. Ainsi l'axe du volant est bien perpendiculaire.

61 - compresseur de dépannage

Les essais au compresseur sont souvent indispensables et quand le compresseur rend l'âme, on se trouve bien ennuyé (pas les voisins !).
Alors, si on possède un mini-compresseur pour aérographe, il faut l'essayer ... Aucun souci pour un moteur qui ne présente pas de points durs.

Il suffira de se fabriquer un autre adaptateur.
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62 - pied de bielle de piston

Une méthode pour en obtenir un qui ne bouge pas trop latéralement au coeur du piston.
Cliquez pour agrandir l'imageBraser une tige dur un rond de diamètre 2  ...
Cliquez pour agrandir l'image... puis percer en bout avant de scier à bonne dimension.

63 - calage de l'excentrique

Pas toujours facile de maintenir la tige du piston à 90° quand on veut bloquer l'excentrique.

Alors on peut utiliser une pince qui va remplacer nos gros doigts ... en la retravaillant à la meule pour obtenir la bonne longueur.
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brasure argent du cylindre

Petit exercice qui permet d'éviter le perçage en biais des trous reliant le cylindre aux trous d'admission du tiroir.

Un vieux truc qui permet à ceux qui ont la tremblote de peur de rater leur brasure : placer des morceau de baguette puis chauffer ... mais on peut améliorer le système.
Cliquez pour agrandir l'imagePréparation du corps : perçage et rainurage.
Cliquez pour agrandir l'imagePréparation du tube : plat de 0.5 de profondeur (tube 14 x 16).
Le fraisage s'arrête vers le haut pour faciliter le positionnement des deux pièces.
Cliquez pour agrandir l'imagePerçage des trous sur le cylindre.
Cliquez pour agrandir l'imageAssemblage favorisé par la même épaisseur des deux pièces : le corps est en carré de 14 x 14.
Entre les deux pièces, on pose un fil de brasure à l'argent de 0.5 de diamètre en le laissant déborder de 2 ou 3 mm de chaque côté pour que la brasure pénètre bien aux extrémités (ici il n'est pas encore coupé à longueur).
Cliquez pour agrandir l'imageUne bien belle brasure.
Aucun danger qu'elle remplisse les rainures et les trous étant donné le faible diamètre de la baguette.
Cliquez pour agrandir l'imageLa description totale de cet assemblage est détaillé avec la description de la construction d'un moteur (2) pour machinerie dans cet
album

65 - réglage du débit de gaz


Le problème avec un bateau c'est qu'il n'est pas toujours facile de voir si le bon réglage a été obtenu en ouvrant la vanne. Aussi j'ai repris et amélioré un truc utilisé sur le FAAROA ex-Mersey : une bague de réglage qui permet d'obtenir la flamme préréglée en dehors de la coque.
Cliquez pour agrandir l'imageUn système tout simple : une bague pourra être bloquée une fois la bonne position trouvée (ouverture de la vanne, recherche de la bonne flamme, déplacement de la vanne pour amener l'onglet contre la vanne, blocage de la bague). 
Cliquez pour agrandir l'imageIci la vanne est fermée et il suffira de venir la faire buter contre l'onglet.
Cet onglet, vissé au départ, a été ensuite soudé à l'étain.
Cliquez pour agrandir l'imageDommage que la photo ne soit pas nette ... Mais c'est le bon réglage et une fois le brûleur installé, il n'y aura pas à se contorsionner pour voir si on arrive à la bonne flamme (on la voit cependant correctement à travers les trous de prise d'air situés en bas de l'enveloppe ).

66 - bloquer le ressort de l'oscillant

Cela arrive rarement que l'écrou maintenant le ressort se dévisse mais il vaut mieux prévenir ce désagrément : bloquer le ressort de l'oscillant après le réglage de la pression est facile.
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ajouter une vis M1.6 sur l'écrou
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et plus rien à craindre

67- fixation brûleur

Cliquez pour agrandir l'imageUne idée pour la fixation du brûleur.
Plus de support mais un blocage à la bonne position grâce à deux écrous M6 dont on a repris l'épaisseur.
On enfile sur le tube du brûleur (3 x 4) un bout de tige filetée M6. Pas besoin de le souder.
Cliquez pour agrandir l'imageUn écrou à l'intérieur pour centrer le brûleur, et un autre à l'extérieur pour le blocage en position.
Le support de la chaudière a été re-découpé pour permettre le positionnement par rapport au fond de la chaudière.

68 - réglage du trop plein

On se trouve généralement avec beaucoup de crachotements lors du démarrage malgré la virole qui limite le remplissage.
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En fait l'eau ne s'écoule pas en venant lécher la base de la virole, une bulle se forme et maintient l'eau à un niveau supérieur.
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On évitera une bonne partie de ce qu'on appelle improprement les condensats dus au contact de la vapeur avec le moteur froid, en soutirant la petite nappe qui s'est formée avec une seringue.
Dans le cas présent, on enlève entre 5 et 7 cl !

69 - réduire la cylindrée d'un moteur oscillant

sans un reconstruire un !

moteur double effet

le plus complexe
La description de l'usinage se trouve au bas de cet
album
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manchon
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montage

moteur simple effet

où on se contentera d'enfiler un autre tube dans le premier cylindre. Une utilisation dans cet
album
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album qui se complète ... au fil des réalisations

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