Pour changer un peu du moteur traditionnel ...
 Une turbine ?
Bien que ce moyen de propulsion soit rarement utilisé sur nos modèles, cette construction, probablement suivie d'autres, permet de sortir des sentiers battus.
Je m'y intéressais pas tellement jusqu'à ce que je reçoive le courrier d'un professeur qui avec ses élèves en a réalisé une alimentée par ... la vaporisation instantanée ! - à voir bientôt.
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|  | | Un souvenir bien lointain que ce rotor confectionné avec des pales découpées dans une cannette puis collées à la cyano... |
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 turbine 1 |
Les plans de ce modèle tout simple sont largement inspirés de la réalisation de Rudy MEMIN, surtout pour l'emploi d'une roue dentée comme rotor !
Pour les amateurs, on peut trouver ses plans dans le cahier n°9 de l'Escarbille (CAV).
https://www.cav-escarbille.com/vap_shop.htm
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Les cotes dépendront ben entendu du matériel que vous pourrez réunir : diamètre de la roue dentée (ici, elle fait 33.5 de diamètre extérieur) et se monte sur un axe de 4 mm.
Même chose pour les perçages des trous servant de cages à roulement ... Pour les roulements, ceux à épaulement sont parfaits.
Cela tournera parfaitement si les usinages permettent un montage bien d'équerre des côtés de la turbine. Avec du 4 d'épaisseur, il faut soigner le montage dans l'étau (rond pour le blocage) avant de passer la fraise.
Le montage se fera par vis sur le socle, par contre pour les côtés et le dessus, on utilisera des goujons, le tout en M2. Même fixation dans l'étau pour les perçages à 1.6 sans oublier comme ensuite le taraudage, un peu de pétrole.
Pour un bon fonctionnement des engrenages, la cote de 15 est plutôt de 15,1 . Pas très mécanique mais cela tourne parfaitement ainsi avec un module de 0.5. |
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construction de la "boîte"
de l'alu de 4 et de 2. |
|  | | côté avant avec 2 roulements |
|  | | côté arrière avec 1 roulement |
|  | | support axe moteur |
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 | | pour les amener à la même longueur ... |
|  | | ... on scie en suivant un guide de 4 mm de large. |
|  | | premier montage |
|  | | le dessus et la cheminée |
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les axes
Le premier de diamètre 4 va recevoir le rotor roue dentée de module 0.8. Latéralement il sera maintenu avec un peu de jeu, par une vis M2 en bout et la roue dentée. En bout, on reprend à diamètre 2 pour placer un petit pignon de 10 dents de module 0.5.
Le second de diamètre 3 sera maintenu de la même manière. Pour l'instant il reçoit une roue dentée de diamètre 25 module 0.5 (50 dents) qui sera remplacée plus tard par une roue en laiton. La réduction sera donc de 5.
Prévoir des rondelles de téflon pour limiter le jeu. |
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les buses, la sortie d'eau condensée
vont se monter sur les côtés en alu de 2.
La hauteur des buses a été calculer en faisant des essais au compresseur. |
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Les buses doivent être très proches des dents mais sans les toucher : si elles sont trop éloignées, on ajoute une rondelle à l'intérieur, si elles touchent, on reprend la buse au tour. |
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montage
aucune vis ne sera bloquée, ni aucun écrou. Ce m'est qu'au dernier moment qu'on procède aux blocages en vérifiant à chaque fois que tout tourne parfaitement. Quand on lance la turbine en partant de l'axe moteur, le rotor qui a quand même une masse de 15 grammes doit tourner un bon moment ... |
|  | | 1 |
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finitions
Il faut fixer la cheminée : tube de laiton de 0.5 d'épaisseur pour un diamètre extérieur de 16 (canne à pêche) qui a été "embouti" à force sur un élément de plomberie repris à 16.1 : le recuire puis l'enfoncer. Problème, la base bouge dans le support ! Prévoir l'emplacement de 2 vis M2 dont les têtes vont la maintenir en place ...
Et puis, si on veut cacher la mécanique, il faut reprendre le socle pour y fixer un cache en tôle de 0.3 ... en prévoyant 2 nouveaux goujons ! |
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| Peinture à la bombe type barbecue. Là, avant le montage, tous les goujons ont été repris en longueur après serrage à la pince. La baguette de bois a été remplacée par un plat de 4 en acier qui guide la lame. |
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étanchéité de la boîte
Au montage de la boîte, Rudy utilise de la colle silicone.
Je ne l'ai pas fait car ce ne doit pas être facile à démonter. Comme le montage a été effectué peu de temps après la peinture, étanchéité parfaite car elle ... colle et le premier démontage n'a pas été facile.
Une idée ; en profitant des goujons, on doit pouvoir placer une torsade de téflon ... |
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essais
Ils dépassent mes espérances.
Faute d'un axe moteur assez long, je n'ai pas pu installer le frein à air. Dommage.
Cependant, il est impossible d'arrêter la turbine en serrant cet axe entre les doigts, même à 1 bar ...
https://youtu.be/Q9akCytnntk
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 amélioration
Il n'est pas facile de fixer les raccords d'arrivée de vapeur car l'écrou bloquant la buse se dévisse !
Pour éviter cet inconvénient qui met le bec de la buse en contact avec le rotor, il est nécessaire d'ajouter des rondelles de type éventail ou fendues. |
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vanne pour turbine | Encore une idée de Rudy MEMIN pour modifier le sens de rotation et ainsi - on peut toujours rêver - obtenir la marche arrière ou la marche avant sur un bateau ou un véhicule.
Cependant Rudy n'a pas finalisé ce projet en lui préférant une hélice à pas variable ... |
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principe
Un boisseau va tourner dans un cylindre et diriger le flux de la vapeur vers une buse ou l'autre.
Avec ce croquis, on voit que le débattement sera de 90°, tout à fait correct pour une éventuelle commande par servo. |  |
| recherche de l'étanchéité
qui dépendra en premier lieu du glissement parfait du boisseau dans le corps de la vanne.
. entre le bouchon supérieur vissé (vis M1,6) et le corps du téflon de 0.25
. en bout de raccord, une rondelle de téflon de 3 x 5 x 1 que l'on pourra serrer : on peut aussi placer un bout de tube silicone de 3 x 5 et de 1 d'épaisseur
. entre le bouchon inférieur (qui se visse) et le corps, un joint torique en VITON qui résiste à 200°
. sur la tige du boisseau, un joint en tube de silicone d'environ 2.6 d'épaisseur qui sera légèrement compressé au montage du bouchon inférieur.
Sur la vidéo, on aperçoit une légère fuite que l'on supprime facilement en serrant à nouveau les vis M1.6 et le bouchon.
A l'usage il est probable que le joint de la tige va se tasser : on pourra le changer ou ajouter une petite rondelle en laiton.
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| Une idée intéressante mais abandonnée car elle ne permet pas de passer puis repasser l'alésoir dans le corps et la fraise de 8 n'est pas satisfaisante :
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On en revient donc à un corps de vanne plus classique qui supposera la fixation du bouchon supérieur par vis ... |
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bouchon supérieur
le seul problème sera le taraudage dans le corps. Un vieux truc où on procède par superposition : percer les 3 trous du bouchon à 1.2, placer le bouchon sur le corps, pointer avec le foret de 1.2, tarauder ce premier trou, agrandir celui du bouchon à 1.7 puis visser. Repérage des deux autres trous à tarauder ... |
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 | | pour protéger le filetage |
|  | | téton terminé |
|  | | repérage par superposition |
|  | | confection du joint |
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boisseau et tige de commande
N'ayant plus de rond de 8, je me suis rabattu sur un tube de 6x8 coulissant parfaitement dans le corps et ai brasé à l'argent un rond de 6 ...
On usine le la tige à diamètre 3, on met le boisseau à longueur puis on passe la réalisation du "haricot" en se servant plateau diviseur.
Repérer avec le fort à centrer le centre du boisseau, pointer deux fois, à 90° et à 5 mm de la lèvre supérieur, percer sur 1, 7 de profondeur, et reprendre avec la fraise de 2 en faisant tourner (petites passes de 1/10ème) sur 1.5 de profondeur.
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 | | bricolage |
|  | | tige diamètre 3 |
|  | | mise à longueur |
|  | | repérage centre |
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 | | pointage puis perçage |
|  | | fraisage |
|  | | boisseau, tige, joint |
|  | | joint aux faces parallèle |
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 bouchon inférieur
qui est réalisé dans de l'hexago de 12 avec un filetage de 10 x 01. Pour limiter le frottement sur le boisseau, on peut réaliser un petit téton de 0.5 d'épaisseur |
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Avec ce petit tour impossible de percer à diamètre 9 le bas du corps devant recevoir le bouchon, le mandrin de perçage n'admettant qu'un diamètre maximum de 8 !
Bien sûr on peut réaliser ce trou avec un outil à aléser ... mais il y a plus simple : à la place du mandrin de perçage, on place un autre mandrin à 3 mors |
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 | | Taraudage réussi ! |
|  | | mise à épaisseur |
|  | | fixation sur le socle |
|  | | avant brasure argent |
|  | | on va passer aux réglages |
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Les réglages consistent à serrer le bouchon inférieur en compressant légèrement le joint de la tige du boisseau. On peut ensuite parfaire l'étanchéité en serrant plus ou moins le joint du bouchon supérieur. Le levier de commande doit se déplacer sans forcer.
Test réalisé dans un premier temps à l'eau. Cependant, après un premier fonctionnement à la vapeur il faudra revoir le serrage des vis M1.6 . |
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essai à la vapeur
un essai qui semble convaincant ...
A suivre un jour après avoir équipé un véhicule de cet ensemble de propulsion qui sort de l'ordinaire !
https://youtu.be/Wr7cja1-Wdo |
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turbine 2 : la PPT pour Petite Plombing Turbine ... | Comme annoncé, en voici une autre qui se construit en très peu de temps grâce à des éléments de plomberie et encore avec une roue dentée (diamètre 18, module 0.8) servant de turbo.
Certes, c'est un jouet et je me demande si on pourra un jour lui demander de se mettre travail ! |
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 | | Détail des petites modifications apportées au raccord et aux bouchons (en rouge). |
|  | | Attention, sur ce plan un seul trou fileté pour recevoir un support : j'en i ajouté un second ! |
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 On supprime l'anneau central puis on procède à la réalisation de l'arrivée vapeur : pointage sur l'arête, perçage à 1.5 puis fraise de 2. |
|  Reprise du diamètre du bouchon puis perçage à diamètre 7 pour recevoir le roulement. |
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 Vérification de l'alignement avec un rond de 3 (roulement à épaulement de 3 x 7).
La hauteur des bouchons a été réduite. |
|  Perçage à 2.5 du corps puis passage du taraud M3.
Le montage se fera par écrou avant brasage à l'argent : la tige filetée ne doit pas gêner le vissage du bouchon. |
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 Brasure à l'argent d'un embout sur un tube de 0.6 x 2 ! que j'ai retrouvé dans mes bricoles mais que je ne vois pas sur un catalogue. Par contre, un tube de 1 x 2 fait l'affaire. |
|  Pour la brasure on procède en deux temps :
. souder les supports et le tube d'échappement
. souder l'arrivée de vapeur (attention, elle ne devra pas toucher le rotor).
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 L'axe ; un rond de 4 (diamètre de la roue dentée) repris aux extrémités à 3.
Des rondelles de téflon qui permettent de corriger la longueur de 39.
On doit avoir un léger jeu de 1/10èmelatéralement. |
|  essai à la vapeur
qui en suit d'autres à l'air comprimé.
Aucune force évidemment mais qui sait ... une idée ! |
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sens de rotation :
il faut être attentif à la soudure de l'arrivée vapeur et de l'échappement pour déterminer le sens de rotation : ici, l'hélice démarre à droite ... Bon, elle pousse, enfin, si on veut !
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Quel avenir pour cette petite turbine ?
Si la première pourrait emmener un engin terrestre du Genre HELICA (à condition de trouver la bonne hélice qui devrait être une tripale ou une quadripale), la seconde pourrait mouvoir un ballon ou un dirigeable ... à condition d'en réaliser l'enveloppe !
Cette dernière idée a donné lieu à une discussion sur le Forum Blooo que l'on trouvera ici :
http://www.bloooo.fr/forums/viewtopic.php?f=77&t=6358
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 | Un extrait de ce chapitre écrit par M. Henri GIFFARD :
A la réflexion et malgré l'assurance de cet auteur, suite à la lecture d'un autre article aussi ancien et probablement d'un contemporain , je me suis dit que cette vapeur saturée d'eau allait trop alourdir l'engin …
Le rêve (la glu) se poursuit cependant en sachant qu'il existe une vapeur presque sèche produite par une machinerie à vapeur bien plus légère que la traditionnelle : une machinerie à vaporisation instantanée ! Déjà dessinée la machine. Quant à la réalisation du ballon … pas le temps.
YAPUKA … "
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documentation | Une turbine ? Ce n'est pas un première sur le site. A consulter :
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| A steam turbine | A steam turbine by Herbert R. Pfisteer "Popular Science" de fevr. 1961
Une turbine à vapeur marine et sa boite de démultiplication en vue d'une application au modélisme bateau : le prestigieux "NS Savannah", premier cargo à propulsion nucléaire conçu en 1955 sur le modèle d'un yatch de luxe, qui fut lancé en 1962
Avec les plans et la méthode pour la réaliser : de quoi remplacer la roue dentée !
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