Chaloupe à vapeur "Danmar" - Installation du moteur "Cristal" d'Anton

Bonjour,

Pour continuer avec la construction de cette chaloupe "à Clins" & à "Vapeur", installation de l'ensemble vapeur.

Message reçu d' "Anton Moteurs": "Le Cristal est terminé!!". Alors date est prise pour une visite à l'atelier: Séance de prise en main, vérification du tube d'étambot et des modifs de platine demandées, usinage des plots de fixation, recommandations d'entretien, etc.. Tout "baigne"! Et l'accueil et l'écoute de Mr Bretagne sont du même niveau que la qualité de son travail. De plus la région est belle ce qui permet de joindre l'agréable à l'utile... De retour dans mes pénates après quelques jours de tourisme et dégustation de moult douzaines d'huîtres, j' attaque l'installation du groupe dans la coque: Une phase plus "mécanique" mais avec le souci constant de réaliser un ensemble digne de la qualité du groupe Cristal. Un petit bijou!

Comme défini durant la construction de la coque, c'est un ensemble Anton un « Cristal » de 4,5cc, coulisse de Stephenson, chaudière horizontale. Le brûleur sera alimenté en gaz via un régulateur simple membrane (coupure lorsque pression nominale est atteinte) et, par sécurité, une vanne coupe-gaz radio-commandée. Tube d'étambot & Toc ont été fabriqués sur mesure par "Anton Moteurs".



L'objectif est de réaliser le montage de TOUT le groupe vapeur sur une platine unique (moteur, servos, chaudière, tank gaz, régulation, sécurité) pour un montage/démontage aussi simple et rapide que possible et un fonctionnement/réglage en atelier autonome.

Installation du tube d'étambot :
- La première chose à faire est de monter le le tube d'étambot et l'arbre d'hélice qui détermineront la position longitudinale et l'élévation de la platine.
- La cloison intermédiaire est donc collée à la coque et le tube mis en place. La sortie du massif côté coque est bouchée au mastic (Sintofer) pour obtenir une liaison aussi rigide que possible et limiter au maximum les vibrations. Le trou "carré" recevant le tube à travers le massif, la contre-quille et la quille est ensuite empli de résine.
- Le tube pour l'injection d' huile est soudé sur le tube d'étambot mais la liaison est malgré tout assez fragile (un chiffon qui traîne et hop! C' est plié...). Il est donc sécurisé par un collier fixé sur la cloison.



Mise en place de la platine "Vapeur":
Pas très simple à faire car, de par la méthode suivie pour la construction de la coque, il n' y a aucune surface "plane" de référence (sans doute un point qui pourrait être mieux pensé lors de l'assemblage de la quille...).
- La platine reposera donc sur 4 plots en laiton recevant les vis de fixation (Conseils & fourniture « Anton »). Il faut caler au mieux ces plots pour que la machine soit bien horizontale et alignée avec l'arbre d'hélice. Ca demande un peu de patience!... En faisant tourner l'arbre à la main,il ne doit y avoir aucun point dur dans le "toc". Ca rentre comme prévu dans les phases de modélisation...



La base des plots est alors collée sur la coque via un gros "tas" d'Araldite chargée en Aérosil (ou talc) pour la rendre bien pâteuse et qu'elle ne coule pas (gratter la peinture pour accrocher directement sur le bois résiné). Une fois la colle bien prise, démontage de la platine. Les plots sont alors "habillés" avec un bloc de CTP 20mm vissé et collé sur la contre-quille. Puis les plots laiton sont noyés dans de la résine ou Araldite pour rigidifier le tout.



Note : La résine passe à l'état pâteux aux alentours de 65 à 75°C selon le type et la colle Araldite de 62 à 65°C. Une mesure de la température de la platine sous le moteur après une dizaine de minutes de fonctionnement à l'air libre (22° ambiant) est de 56 à 58°C et les cylindres sont à 85°C. Un peu limite à mon goût... Pour ralentir/diminuer les transferts de chaleur aux vis et plots, les plots sont isolés de la platine par une couche de tissu en fibre de verre (couverture anti-feu) et une rondelle en carton est placée sous la tête de vis. Peut-être pas indispensable, mais dans le doute... Pour info, la température de la platine sous le brûleur était de 30 à 40°C.



Commandes du moteur :
Il faut installer les servos de commande de l'admission vapeur (vitesse) et de la coulisse de Stephenson (marche avant/arrière). Je souhaitais :
- Des longueurs de tringles minimum (précision des commandes).
- Que l'ensemble soit solidaire de la platine (tous les réglages pourront être faits en dehors de la coque y compris les courses servos).
- Que les servos soient suffisamment bas dans la coque pour être cachés par le futur pont machine. L'espace sera restreint et les efforts faibles. 2 servos tailles micro , 2 à 3kgs/cm de couple suffiront et seront plus faciles à loger.
Un joli casse-tête! Après pas mal d'essais différents (Bof!3 jours...) je suis arrivé à un montage assez simple et propre qui fonctionne bien sans points durs (respect strict des parallélogrammes des transmissions).




Les tringles sont des tiges d'acier de 2mm très rigides et les liaisons sur les bras de servo sont "à pivots" classiques montés sur des rallonges de bras en laiton.
Le support en fibres carbone/verre/epoxy ( max temp 60°) est isolé par précaution de la platine par une épaisseur de tissu anti-feu (fibres de verre) et une rondelle carton sous l'écrou...



Finition de la cheminée :
- Ma cheminée étant assez longue, il y a un risque réel de l'accrocher (chiffon qui traîne ou autre) et, à force, de sérieusement évaser le tube d' emmanchement côté chaudière. Un haubanage classique posait trop de problèmes de démontage du bloc et ne respectait pas l'esprit "chaloupe"... J'ai donc opté pour un petit portique de support à la base de la cheminée. Pas aussi efficace qu' un haubanage, mais qui absorbe quand même le gros des efforts de flexion. C'est assez discret. Le portique est construit en carrés d'alu 6x6mm vissés entre eux et sur la platine par des vis Ø3mm. La bride est en laiton 5/10ème doublée de feutre (Isolation, la base la cheminée est bien chaude...). Le tube d'échappement est fixé à la cheminée par une bride réalisée dans du feuillard laiton de 5/10ème.



- Une tulipe en cuivre est ajoutée à la sortie de la cheminée. Elle est réalisée à partir d'un bout de tube de cuivre évasé à chaud puis polie.



Voilà pour la platine "vapeur". Il faut maintenant intégrer une platine "Gaz"...

Marcel.

Marcel+Fabrice Bretagne ! Quelle équipe !

Bonjour,

La suite de la construction...

L'objectif est d'avoir un ensemble "vapeur" (alimentation en gaz incluse) totalement autonome, c'est-à-dire que l'on puisse sortir de la coque en un seul "morceau" et faire fonctionner sur l'établi. Il faut donc prolonger l'ensemble Moteur/Chaudière par une platine auxiliaire fixée sur la platine principale et qui recevra le système "gaz", tank, tuyauterie et vanne de sécurité RC.

Commande de la vanne coupe-gaz RC :
Cette vanne de sécurité (radio-commandée par un servo) pose un petit problème: Pour l'ouvrir il faut "pousser" sur l'embout de commande (conversion de la rotation du servo en un mouvement linéaire) et le maintenir dans cette position. Afin de minimiser les efforts sur le servo il est souhaitable qu' en position ouverte la vanne et le bras du servo soient alignés. L'embout de la vanne est de faible diamètre et guidé sur seulement quelques millimètres. Toute poussée non dans l'axe résultera en un blocage (arc-boutement). J'ai donc recherché différentes façons de la monter (il y en a peut-être d'autres??):



- La solution "N°1", la plus simple, consistant en une tige articulée (rotules) entre le servo et la vanne ne pourrait fonctionner qu' avec une tige assez longue (10 à 15cm) et guidée transversalement en au moins un point intermédiaire. Le servo serait donc automatiquement déporté quelque part sur la coque. L'ensemble vapeur ne pourrait donc pas être autonome...

- La solution N°2 passe par une traction au lieu d’une poussée. Mais pour éviter tout risque d’ arc-boutement il faut tirer « bien dans l’axe ». Géométrie exigeante et difficile de faire un truc compact.

- La solution "N°3" consiste à transformer le mouvement angulaire en un mouvement rectiligne à l'aide d'un doigt fixé sur la tige de commande de la vanne et coulissant dans une fourchette fixée sur le servo (ou vice-versa). Là, pas de problème de compacité, on doit pouvoir faire tenir le tout sous le tank "gaz". Mais les efforts de frottement doigt/fourchette induisent un effort latéral suffisant pour provoquer l'arc-boutement de la tige de commande dans 20% des essais. Pas satisfaisant pour un système de sécurité qui ne devrait pas induire de problèmes potentiels... Il faudrait sans doute passer par des disques/embouts en Teflon ou autre matériau à faible coefficient de frottement..

- La solution "N°4", retenue, reprend le principe doigt/fourchette de la N°2 mais passe par l'introduction d'une tige de renvoi intermédiaire, d'un diamètre et longueur suffisants pour éliminer tous risques d'arc-boutement. Le mouvement transmis à l'embout de la vanne devient alors une translation pure.

Il faut donc dessiner ce système et vérifier que le tout sera suffisamment compact:



C'est bon, ça rentre sous le tank. Puis définir tous les éléments à usiner:




Et pendant que l'on y est, concevoir aussi un support simple pour protéger la vanne de régulation qui n' est, à la livraison du bloc, que maintenue en place par les tuyaux "gaz" et "vapeur"...



La tuyauterie :
"Anton Moteurs" livre avec le bloc des longueurs de tube laiton et tous les raccords nécessaires. Une fois les tubes coupés à la bonne dimension et coudés, il faut installer les raccords: Ils sont conçus avec un joint torique ce qui permet de nombreux montages/démontages sans soucis. L'installation est très simple, une petite brasure à l'étain. Eviter simplement d'étamer l'emplacement du joint devant l'embout! Ensuite, un serrage léger suffira à assurer une bonne étanchéité.



Le support du réservoir :
Il est réalisé en carrés d'alu assemblés sur la platine et entre eux par des vis Ø3mm. Les platines sont en tôle laiton 2mm. Le cerclage du réservoir est en feuillard laiton de 5/10ème. La platine « gaz est fixée sur la platine « Vapeur » par deux boulons Ø3 supplémentaires.

La vanne de sécurité :
La tige de renvoi est de Ø5mm. Elle coulisse dan un tube télescopique Ø6mm sur environ 40mm. Les fourches recevant les pivots sont taillées dans de la tôle laiton de 2mm. Les supports sont en CTP de 10mm percés pour les passages de la vanne et du tube de guidage. La vanne sera fixée par pincement. Le tube de guidage sera collé seulement sur l'un des supports (démontage!). Les pivots et vis diverses sont usinés au tour et filetés.

Le support de la vanne de régulation :
Le mat est un carré d'alu 6x6 et le support taillé dans du CTP de 5mm

Rien de sorcier, mais pas mal de petites pièces à préparer...




Après peinture, la platine "gaz" est montée. Elle s'intègre plutôt bien dans l'ensemble "Anton", avec un encombrement minimum. La "machine" est totalement autonome comme souhaité et l' installation dans la coque très simple: 3 servos à brancher et 4 vis.






Seul petit problème de ce montage: Le tank gaz étant désaxé, il y aura forcément une coquetterie en navigation entre tank plein et vide...

Et pour les plus curieux, deux clips (Séquences Quictime. Soyez patient pendant le chargement...):

Test de la vanne RC:

http://www.tournereau.com/modelisme/danmar/test_vanne.mov

Test de l'ensemble vapeur sur établi après réglages des courses des servos:

http://www.tournereau.com/modelisme/danmar/test_moteur.mov

A+, Marcel.

pourquoi tu mets pas un système à armement manuel (après tout c'est une sécurité ) avec un ressort antagoniste qui tends à fermer la vanne
Au départ armement manuel de l'alimentation gaz
si problème , le servo libère la sécurité et la vanne gaz se ferme par l'intermédiaire du ressort .Elle devient alors irrémédiablement fermée
Le servo n'a aucun effort à fournir en marche normale et une fois actionné
De plus il peut être commandé par la sécu gaz interne et en parallèle par une commande sur l'émetteur à l'aide d'un bouton tout ou rien muni d'un cran pour pas faire de bêtise par inadvertance
J'ai rien inventé GAV à fait comme ça et je trouve cela très bien
j'essaie d'aider ..... :cheers:

Admin a écrit:

pourquoi tu mets pas un système à armement manuel (après tout c'est une sécurité ) avec un ressort antagoniste qui tends à fermer la vanne
Au départ armement manuel de l'alimentation gaz
si problème , le servo libère la sécurité et la vanne gaz se ferme par l'intermédiaire du ressort .Elle devient alors irrémédiablement fermée
Le servo n'a aucun effort à fournir en marche normale et une fois actionné
De plus il peut être commandé par la sécu gaz interne et en parallèle par une commande sur l'émetteur à l'aide d'un bouton tout ou rien muni d'un cran pour pas faire de bêtise par inadvertance
J'ai rien inventé GAV à fait comme ça et je trouve cela très bien
j'essaie d'aider ..... :cheers:

Salut,

En fait c'est à peu près le système de cette vanne, la seule différence est que l'armement est fait non pas manuellement mais via le servo. Une fois ouverte (tige poussée) la cinématique est telle que même en coupant le jus la force de rappel de la vanne ne peut pas repousser tige +servo, etc... Donc conso zéro vanne ouverte. La fermeture est assurée par la pression gaz + ressort. La tige de commande ne "tire" pas la vanne en fermeture et en fait n'est attachée à rien du tout... Il suffit juste de dégager la tige pour laisser la vanne se fermer.Le servo est commandé par un bouton 2 positions sur la radio. Et effectivement, rien n'empêcherait une double commande Radio + Détection fuite gaz.

Je ne connais pas cette autre vanne à armement manuel (lien?) , j'ai juste utilisé les accessoires standards "Anton" en essayant de rendre le montage aussi fiable et compact que possible. D'un autre côté, un armement manuel sous le tank (ensemble compact) en fond le coque n'aurait peut-être pas été facile à faire et d'accès...

On pourrait d'ailleurs imaginer la vanne "Anton" avec un armement manuel et n'utiliser le servo que pour libérer la tige comme tu le décris. Mais puisque l'on a le servo de toute manière je me suis dit, tant qu'à faire, autant aussi commander l'armement

A+
Marcel

:(Bonsoir!
Quel travail et quel bonheur que de découvrir ce chapitre sur la construction de ta chaloupe. Rien ne manque! Tout est clair et précis! J'ai rarement vu un descriptif aussi clair et précis , dans la construction d'un modèle.
Le problème avec ce genre d'exposé, c'est que l'on n'a plus de questions à poser , il suffit de regarder et on comprend. :study:
Un bel ensemble vapeur dans une telle chaloupe, je ne viendrai pas exposer à coté de toi! On ne me remarquerait même pas!
Encore merci pour ta participation et bien cordialement!

Je ne connais pas cette autre vanne à armement manuel (lien?) , j'ai juste utilisé les accessoires standards "Anton" en essayant de rendre le montage aussi fiable et compact que possible. D'un autre côté, un armement manuel sous le tank (ensemble compact) en fond le coque n'aurait peut-être pas été facile à faire et d'accès...

si tu vas voir là tu vas comprendre
cordialement
pascal
https://www.youtube.com/watch?v=flBzd218Y_U&feature=plcp

et la pour la secugaz réalisé par Francis et moi même, la vanne coupe gaz est aussi un projet collaboratif entre Francis et moi

https://www.youtube.com/watch?v=sqO4eUZjJ-o&feature=plcp

bon visionnage

america12mj a écrit:
si tu vas voir là tu vas comprendre
cordialement
pascal

Merci ! Joli montage avec une cinématique simple.
J'aurais sans doute pu le caser sous mon tank. Mais je continue de penser que, dans mon cas particulier, l'armement manuel n'aurait pas été très facile: Une main sur le switch radio de commande du servo et l'autre à glisser entre tank, chaudière et brûleur pour tirer sur le levier de la vanne. :biz

Merci pour l'info.

Marcel

Encore une fois un beau sujet et une belle réalisation !!

Didier