Moteur oscillant HP & capsule

Un problème inhérent aux machines oscillantes (quelque soit leur type) est celui des fuites de vapeur & huile à la jonction cylindre/platine de distribution dès que la pression de service est un peu élevée. L’ étanchéité à ce niveau se fait métal sur métal et dépend de l’état des surfaces (miroir) mais aussi de la force de placage du cylindre sur la platine. En général, le cylindre est plaqué par un ressort ou une vis pointeau :



- Version « ressort » : Un tarage faible du ressort (donc une force faible de placage) permettra un démarrage souple à faible pression (0,2 – 0,4 b.) mais résultera en des fuites importantes dès que la pression montera au delà de 1,5 à 2 bars (effet de soupape de sûreté). Un tarage fort du ressort autorisera un fonctionnement avec peu de fuites jusqu’à 3 ou 4 bars, mais le démarrage sera difficile ou même impossible !

- Version « Vis à pointeau » : Le réglage est très délicat  car il varie dans le temps et dépend de la dilatation entre les différents composants (Cadre support, cylindre, platine, etc…) sous l’effet de leur échauffement. Il est difficile d’obtenir un compromis satisfaisant et fiable.

La solution proposée par "Bobino" est de placer une « capsule à pression » entre le cadre support « C » et le dispositif de poussée (pointeau ou autre) sur le cylindre. Cette capsule se comporte comme un ressort avec un tarage variant automatiquement avec la pression de service.



La force « F » exercée par la membrane de la capsule augmente avec la pression d’admission et maintient l’étanchéité. Le moteur, réglé pour démarrer à basse pression, peut ainsi supporter 4 bars sans fuites importantes.
Note : La pression d’admission est celle qui arrive au piston, après la vanne de réglage ou d’inversion de marche et non celle de la chaudière.

Le dessin n’est pas coté et présente seulement le principe. Les dimensions seront à définir selon les détails de construction de chaque moteur. Toutefois, il y a quelques règles à suivre :
- Surface utile de la membrane (Viton ep. 0,5mm) : Elle définit l’ intensité de la force « F » de placage. De 0,7 à 0,8 fois la surface des contacts « S » du cylindre donne de bons résultats.
- Pour que le poussoir « A » reste bien dans l’axe il faut que la cote « H » soit plus petite que le rayon « R »,  sinon on a effet de " rotule".
- La tuyauterie « T » d’alimentation de la capsule ne doit pas exercer de force perpendiculaire à l’axe de la capsule. Donc, soigner le montage. Il n’y a pas de débit et un diamètre de tuyau de 2mm (ep. 0,5) suffira.

Le réglage est très simple : En l’absence de pression le poussoir « A » est centré par sa "tête" conique. La poussée de la vis « V » assure l’étanchéité de démarrage et il suffit donc de la régler avec un minimum de serrage . Et c’est tout, la capsule s’occupe du reste !

En cas de moteur à 2 sens de marche, les orifices d’admission et d’échappement s’inversent. Plusieurs solutions sont possibles :
- On peut mettre une seconde capsule en série, capsule recevant le pression de l’autre orifice. De cette façon, il y aura toujours une des deux capsules à fournir la force « F » correspondant à l’admission en service. Un empilage, mais l’épaisseur d’une capsule est faible (5 à 6mm) et l’encombrement total reste raisonnable.



- On pourrait mettre la seconde capsule de l'autre côté du cadre et le serrage initial serait obtenu par une vis appuyant sur le dos de l'une des capsules.

- Enfin plus simple, on peut se contenter en marche arrière d’une pression et d’une vitesse réduite par un réglage adéquat de la vanne de réglage de vitesse pour ne pas envoyer la pression totale au moteur et rester en dessous de 1,5 ou 2bars et donc limiter les fuites. La capsule ne sera active qu’en marche avant.

Ces capsules seront très fiables : Il n’y a pratiquement pas de mouvement du poussoir : Seulement ce qu’il faut pour rattraper les jeux qui peuvent apparaître par dilatation. Sans doute moins d’un dixième. Pas de mouvement, donc pas de déformation sensible de la membrane. Le problème de démontage de la capsule ne se pose pas vraiment et un sertissage de la capsule au lieu d’un montage par vis (voir vue ci-dessus) est envisageable.

Plus de raison d'avoir des oscillants qui crachotent partout!
Marcel

Bonjour,

J'avais pensé, pour ma machine, installer une vis pointeau en plus du ressort qui viendrait plaquer le cylindre contre les glaces, mais je me suis dit que ça n'allait pas faire "joli"...
L'idée de la capsule est bonne, par contre, je m'imagine, peut être à tord, que cette dernière va se remplir d'eau au fur et à mesure du fonctionnement de la machine. Je pense que la vapeur va s'y condenser comme elle se condense dans un graisseur. Est ce que le système sera toujours efficace une fois la capsule pleine d'eau ? Comment faire pour la vider ? Est ce que ce système a déjà été testé ou bien est-ce juste une (bonne) réflexion ?

A bientôt,
Patrick

Bonjour,
La capsule fonctionnera encore avec de l'eau car la pression sera toujours là. Le siphon d'un mano a le même effet (c'est même nécessaire). Personnellement je ne prends pas le temps de le démonter pour le vider.
Connaissant Bobino, je suis certain qu'il a fait le test.

bonjour à tous,
encore une idée très intéressante de notre ami Bobino et parfaitement illustrée par Rookie78.
thierry  m'a devancé dans la réponse j'allais aussi comparer avec l'installation d'un manomètre qui utilise l'eau condensée pour protéger le tube de bourdon.
question à Bobino  , comment on fait pour avoir une idée nouvelle géniale chaque jour ? et si Rookie78 pouvait nous illustrer la méthode çà serait super !!
cordialement
jacky

Hello!  
La capsule n'a pratiquement pas de volume. On joue sur un déplacement infime.C'est la raison pour laquelle on peut en empiler deux , l'une sur l'autre. L'espace entre la membrane et le poussoir peut n’être que d'1/10, si tu arrives à loger la conduite de pression.  1mm étant tout à fait faisable.
De l'eau peut rester à l'intérieur; c'est du laiton et du cuivre, il n'y aura donc pas plus de corrosion que dans un manomètre, ou tout autre tuyauterie.
L'eau étant le meilleur transmetteur de pression, il n'y a aucun problème. C'est même mieux, dirais-je! 
Pense à une seringue qui t'injecte ton anti-rabique périodique.    
C'est du bon! C'est du beau! C'est du Bobino!      
Cordialement!  

 
Patrick a écrit en même temps que moi!
comment on fait pour avoir une idée nouvelle géniale chaque jour
Un verre de cidre en te levant, un verre de cidre à 10H00, un verre de cidre avant de manger, un verre de cidre après manger, un verre de cidre en te levant de ta sieste, un verre de cidre dans l’après midi, un verre de cidre avant de souper, un verre de cidre aavnt de dormir, un verre de cidre dans la nuit,........................
Et quand tu te lèves, tu consultes le BLEU ! Mâtin! Quel Forum! Et tu as une idée légumineuse! 
       

Moi qui croyais avoir lu par ailleurs, que tu ne buvais que la nuit dans l'obscurité   

Hello Malevhti,

je te cite:
"Moi qui croyais avoir lu par ailleurs, que tu ne buvais que la nuit dans l'obscurité"

Mais tu te goures entièrement !
Il s’alcoolise au cidre 24h sur 24 !!!
(voir un de ses derniers posts)

Hi hi hi !
Nounours

 

j'aime bien l'idée, mais la course de reprise me semble un peut juste
alors j'ai piquer le dessin de bobino pour vous soumettre l'idée que sa m'a donner en le voyant, façon frein a disque  
c'est jamais qu'une idée de plus des fois que   

Je ne comprends ni le but , ni le fonctionnement   
On dirait une assistance de frein, mais à l'envers !
 

Malevthi a écrit:Je ne comprends ni le but , ni le fonctionnement   
On dirait une assistance de frein, mais à l'envers !
 

c'est sa, le piston a la place de la membrane , un mètre cylindre commandé par la vapeur

Il n' y a vraiment pas besoin de "course" et donc il est bien inutile de passer par des pistons!
Au démarrage et sans pression, le moteur est déjà plaqué sans jeu contre la platine par la vis de réglage. Et il n'y aura vraiment pas de déplacement, la trés, trés légère possible déformation de la membrane ne servant qu'à rattraper le petit jeu qui pourrait apparaître suite aux déformations en température, certainement moins d'un dixième.
Le rôle de la membrane est juste de maintenir une force de pression proportionnelle et opposée à l'effet de décollement des surfaces induit par la pression de la vapeur.
Ensuite, il ne faut pas non plus d'effet multiplicateur sur la pression. Sinon la force sera trop importante et on bloquera l'oscillation ou tout au moins on induira des pertes importantes par frottement. C'est pour celà qu'un rapport de 0,7 à 0,8 entre surfaces de contact et surface de membrane est recommandé. Il faut ce qu'il faut pour éviter les fuites, mais pas plus... Ratio validé par l'expérience...
Marcel.

 
super l'idée est géniale, je retiens la conception pour une prochaine construction en proto.
 
suite à un essai j'ai expérimenté d’adjoindre une glace en téflon entre le corps de la machine oscillante et la semelle du cylindre.
Le dispositif est très performant pour l'étanchéité des cylindres oscillants; le glissement est nettement amélioré.
Le montage n'est pas compliqué il faut une feuille de téflon d'épaisseur 1 mm et çà fonctionne très bien.
J'ai également utilisé le téflon pour les tiroirs plans de grosse machines (c'est super efficace) que du bonheur c'est très étanche et moins d'usure, la consommation vapeur est réduite.  
a+

 

houps, c'est vous les pro, c'etait juste une idée en passant, mais comme dit rookie, faut pas que sa bloque le systhem

vap38 a écrit: 
super l'idée est géniale, je retiens la conception pour une prochaine construction en proto.
 
suite à un essai j'ai expérimenté d’adjoindre une glace en téflon entre le corps de la machine oscillante et la semelle du cylindre.
Le dispositif est très performant pour l'étanchéité des cylindres oscillants; le glissement est nettement amélioré.
Le montage n'est pas compliqué il faut une feuille de téflon d'épaisseur 1 mm et çà fonctionne très bien.
J'ai également utilisé le téflon pour les tiroirs plans de grosse machines (c'est super efficace) que du bonheur c'est très étanche et moins d'usure, la consommation vapeur est réduite.  
a+

Salut Vap38

Comment fais tu tenir tes glaces en téflon? Sur un post d'un autre sujet, je me rappelle que Paterson avait procédé de la sorte sur un de ses moteur en collant avec une colle adéquate la glace en téflon. Seulement à la longue, la glace finissait par se décoller et venait obstruer les trous d'admission / échappement... S'il passe par là il pourrait donner son expérience...

A++
Patrick

La fixation est simplifiée par pincement avec une languette en haut et en bas, le tout est tenu par 4 vis sur le corps de la machine.
bien évidemment il faur reprendre tous les perçages de la distribution vapeur.
A+

salutous,
J'ai souvenance d'une discussion avec B Rétif sur un principe identique vu précédemment; il s'agissait d'un petit contre-piston dont la surface de pression devait être supérieure à la surface des trous de vapeur. Ceci pour être efficace dans la fonction "appui". A lépoque de mon activité, j'avais TOUT ce qui fallait   
Comme la course est TRES faible, le principe de la membrane souple est très bien, téflon par ex.
Avec Bernard, nous avions convenu que ce n'était souhaitable que sur les gros moteurs oscillants. Sur les petits moteurs, un ensemble "bille + ressort réglable" est largement suffisant.
Malheureusement, ce projet n'a pu être concrétisé pour la raison que vous savez tous.

Patrick82 a écrit:Bonjour,
Est ce que ce système a déjà été testé ou bien est-ce juste une (bonne) réflexion ?
Patrick

Ce système est utilisé depuis de nombreuses années par Bobino. Peu encombrantes et fiables, ces capsules autorisent toutes sortent de montage.Ci-dessous quelques images de capsule (version sertie) et deux exemples de montages astucieux.

• Sur un 2 cylindres HP de 2x1cm3. Une seule capsule est utilisée pour tenir les deux cylindres.





• Sur une autre machine, 2 moteurs montés en parallèle, et cylindres tenus par une seule capsule. L'effort de compression est transmis aux deux cylindres via un système d'étrier et palonnier. Cette machine est installée dans un torpilleur toujours en service...





Voilà, voilà...

Marcel.
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