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侧轮明轮船用摆动电机:规划和建造

类别:机械制图 | 来自:未知未知 | 发布时间:2024-12-02 | 人气值:

该引擎的构建相当简单。它非常适合带侧轮1/30 比例模型,并确保非常逼真的运动......

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我的APOMATAI ex-GULNARE 1/33比例的引擎就是这个引擎

这不是我的设计,因为在建造它时,我满足于建造我在杂志上找到的东西。我的读者提出了两个请求,这是在新产品发布之前再次接受并制定计划的机会。这也将是一个向伯纳德·雷蒂夫

致敬的机会,我很大程度上受到了他的启发。

在它的所有引擎中,这是我最喜欢的一个,无论是因为它的真实性还是因为它的性能。他提出了计划和铸造厂。但由于缺乏足够的设备,我开始了适应这使得每个人都可以建造它,即使是那些工具有限的人,并且它的安装在一个易于运输的模型中......
<img data-cke-saved-src="http://www.vapeuretmodelesavapeur.com/moteurpourbateau/bv000001.thumb.jpg" src="http://www.vapeuretmodelesavapeur.com/moteurpourbateau/bv000001.thumb.jpg" alt="" title="阿帕马泰" "="" style="border: 0px;">
阿帕马泰

为了更好地跟踪文本,
下载草图
非常棒!

理论研究

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该发动机的运行速度不会像 Bernard Rétif 的那样慢(60 至 80 rpm),但由于在测试台上怠速至 100/120 rpm,我们会下降......因此在水面上的速度更少!



特性:1.4 cm 的缸径和 2.8 的冲程给出的总位移为 17.23 cm 3,扣除活塞杆后我们得到 16.83 cm 3(感谢Philippe指出了计算位移时的一个大错误,感谢Paul纠正了草图中的一些错误)

可以想象,如果有这样的排量,就需要一台大容量的锅炉。事实并非如此。在第一次测试中,使用我们将再次讨论的小锅炉,该发动机运行了 40 多分钟!我将不得不做一些计算来看看这是如何可能的......

我们只是做了与经典振荡电机相反的事情,电机的不同部分具有相同的布局。
尺寸验证:活塞的运动,一切都必须对称。
图表:我们看到,如果不进行计算,我们的位置远低于决定命运的 90°。
曲轴支架和中央分配块安装的初步研究



经过一些计算验证后,我们就可以进行详细的计划了。
事实上,只有一个区别需要注意:在本研究中,鞋领厚度为 5 而不是 5.5,鞋子的高度将为 31,而不是 30!

在绘制另一个引擎时,我注意到该草图上有一个错误:用于计算盲点的尺寸不是 1,而是 1.25。但这不会改变操作或计划中的任何内容...对面和下面的修正草图。

一些计算...

点击放大图片1 - 检查在鞋上放置直径为 2 的孔的可能性

简化计算(在垂直线上)
OE 2 = OA 2 - AE 2且 OE = 53.188 且切线 AOE = AE:OE = 0.2632

在三角形 OCB 的矩形中》,CB( x )=OBx唐AOE= 2.368=2.37,足以放置一个洞直径 2 in (x) x 2

更清晰的计算(在圆上)
正切 AOE = 0.2632,因此角度 AOE 为 14°50,该角度的余弦为 0.96667
Cos AOE = [c (OB) 2 + b (OC) 2 - x 2 ]:2 cb,  x = 2.324,这次在圆上

注意最小差异:2.368 - 2.324 = 0.044,甚至不是 i/ 10
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2 - 检查闭合角度是否不超过 90°

Tang A = 1.25 / 9 = 0.1388 且 A = 7°50,因此通过应用正弦定律 a / Sin A = b,

该角度的正弦值等于 0.13629

/ Sin B 和 14 / 0.13629 = 55 / Sin B

得出 Sin B = 0.5354 并且 B = 32°20


β 是 A 的余数,即 32°20 + 7)50, = 32°,总闭合角度将为80° < 90°
数学提醒

底座、立柱、支架和轴承 

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它可以由黄铜或铝制成,但在这种情况下,它会更轻。
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制作轴承的上部,将加工好的圆切成两半,然后用铣床进行锯削和精加工;
在用铣刀加工后,
可以更容易地进行沉孔加工;锯切前螺钉的位置,同时牢牢握住虎钳
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钻孔前组装:先安装 4 个,然后安装 6 至 1 毫米深度
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2个半轴承

可加沉头孔润滑
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只有一个问题:4次获得相同的高度!
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第一次编辑

推动者

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方向盘的 M4 螺纹钻到 2,你必须找到一个可以在 1.5 螺纹接头上滑动的弹簧,并且外径略小于 3:我尝试过适合该尺寸的弹簧,但没有找到知道在哪里..我最终把用 0.5 不锈钢棒制作的那些放回去了:它们“更硬”并且能更好地保持压力。
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2块黄铜板和10x10方形用于
方向盘的主体计时器
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通过拧紧方向盘,我们按下弹簧,弹簧移动销钉,销钉将气缸压在电源装置上,
螺母可以阻止

配电块

黄铜块,描画时必须非常小心,以免“让刷子在钻孔中混在一起”!
对于后者,从最长的垂直孔开始,否则有钻头折断的风险......
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两个侧面之一
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后面板带排气
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顶部有3个进排气孔
和4个用于固定分流器的螺纹孔
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底部有4个螺纹孔,用于固定
中心孔,无需

曲轴 

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最经典的实现:不锈钢轴有螺纹,我们以 1.5 钻孔,1.5 小黄铜销,“用锡”焊接,然后切割不必要的部分。

我弄坏了两个 1 钻头,但它们仍留在那里!所以我选择了 1.5...但是,我们的电机不必打破寿命记录,下一次,对于 Lefèvre 电机,我使用更容易钻孔的黄铜棒代替不锈钢轴...并且磨损很小。还不可见!
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我们看到钻头断裂的痕迹;更成功的是什么呢!

配电:逆变器

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分布的一点想法:红色表示蒸汽的到来,蓝色表示排气。
只需反转蒸汽入口和排气即可获得前进后退档位。
在中间位置,我们将保持静止
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原理很简单:蒸汽到达主体后,会尝试穿过枢转分流器上的孔,穿透块体的一侧或另一侧并驱动活塞相反,豆子将自行定位并允许蒸汽逸出...

主体将使用 4 个 M2 螺钉拧到块的顶部;反向器将使用硅胶环密封:组装时,必须施加轻微但真实的压力(如果看起来不够,可以添加一点聚四氟乙烯胶带);块体和本体之间采用 0.2 或 0.25 的特氟龙密封:密封性好,旋转灵活。


唯一的困难是找到反向器:找到正确的位置后,在杆的顶部做个记号,为了更容易,将杆延长 3 毫米
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所有蒸汽入口部件
已焊接(锡)
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逆变器的微笑
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排气孔和
进汽孔在同一侧
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定位和参考

当然,这件作品使用了隔板……并不是每个人都有隔板……
我们该如何弥补这个缺失呢?
保罗·罗宾逊这样解决了这个难题:
转动零件,组装并焊接。
很巧妙,不是吗?

 
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气缸

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每个圆柱体的底座是一根 16 x 14 的黄铜管;两端各有一个衣领。
要解决的问题是分配问题:到达点位于 18 的圆上,圆柱体中直径为 2 的出口位于 35(中心距为 33)。

制作鞋子:黄铜板,尺寸为 6 x 14 x 31,半径为 16,深度为 2。
钻出彼此分开的孔 2 至 18,以及直径为 4 的中心孔。
带有埋头孔的凹槽为 2 和 1.5从每个孔开始到鞋边缘的深度。
以同样的方式将每个轴环的内侧铣削至 3 毫米的深度。
对于两顶帽子来说并没有太大的难度

对于顶部,有一个电缆密封套,可将(聚四氟乙烯垫圈)拧到盖子上。它将压制聚四氟乙烯胶带或更好的石墨编织物。
14内径部分为3.25,以补偿特氟龙密封。我们将制作一个深 1、直径 8 的小埋头孔,为活塞杆及其锁紧螺母留出一点空间。
在草莓的一侧,有一个1 x 1 的凹口,用于蒸汽通过。可以通过在周围制作深度为 1 的 45° 倒角来替换此凹口。

底盖相同,但中心未钻孔。
组装要小心,使鞋领的凹槽与鞋的凹槽相对应。将突出部分放置在推动器上,将整个部件拧紧或绑在一起并焊接...
用锡焊接:加热整个部件,一旦剥离剂变色,进行测试...然后焊接,无需添加任何吨否则你会堵塞凹槽!
不过,我们可以通过一根电线穿过并看看它是否出来来检查它是否正确。否则,拆焊、刮擦……重焊!

我们终于可以对法兰进行钻孔和攻丝了。
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从上方看到的上盖填料

要获得上部斜面部分,请使用 6 号钻头并与榫头边缘齐平;对于下部部分,钻头的末端即可完成其工作。
 
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在下盖上您可以清楚地看到深度 1 的埋头孔和允许蒸汽通过的凹口。

请注意,这些埋头孔这次是活塞锁定系统所必需的:两个螺母的厚度从 3 减少到 1。不然我们就有撞到的危险……
点击放大图片接头:它们由 0.25 特氟龙板制成这解释了 3.25 的尺寸。
由于没有 14 个饼干切刀或这个直径的钻头,我使用了一个鲜为人知的技巧来获得内圆。

切一块 16 x 14 黄铜管,拉直一侧,将其斜切...将聚四氟乙烯板放在轻质纸板上,纸板本身放在普通铝板上,然后...用锤子好好敲击!
从那时起,我发现了一种更简单的制造这些气缸的方法,适用于 OLI 321 发动机...几张照片不言而喻,只需返回草图即可继续生产...无需考虑考虑乳头。
奥利321
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钻孔
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纵向切槽
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端部切槽
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盖子
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焊接

活塞、轭

最初,我的活塞是经典的,但我运行这台发动机太多了,以至于它们最终变得有点椭圆形(由于我的转速问题,必须说我在使用钻头时对磨合施加了一点压力!)。另外,我再次采用带有特氟龙杯的活塞......
聚四氟乙烯杯活塞
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经典活塞切槽
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点击放大图片当时没有铣床用的细锯片,我按照以下步骤进行:按照两个连接部件的尺寸成形,在 1.6 处钻装配孔,用钟表锯锯切,在上部部件 2 处钻孔,然后在下部的 M2 处攻丝,通过螺钉组装并钻 4 的中心孔,...当然不要忘记用于活塞杆的 M3 处的螺纹和定位标记两件的。
您可以在上部添加一个小孔用于润滑。

组装、检查和调整

点击放大图片我们安装轭架及其锁紧螺母、黄铜半垫圈及其螺母和聚四氟乙烯杯。垫圈和杯的厚度为 2.5,我们必须与卡钳保持 55 的距离
,我们继续进行用于活塞的经典组装,在气缸中带有聚四氟乙烯杯,无需放置塞子
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安装在车架上,曲轴处于低位时,活塞必须与进气孔相切
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这次同样操作,曲轴处于高位置
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杯子在气缸中就位。我们安装上盖,不要忘记密封件,并检查供应槽口是否位于气缸孔的前面(标记!),我们缠绕几圈聚四氟乙烯胶带或更好的石墨编织物,然后我们将压拖与其密封件一起放置(组装过程中必须适度紧固), 
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我们推动活塞与底部齐平,拧紧螺母和轭,然后调整组件的长度,即 57.5 毫米。剩下的就是放置底盖。

来回几次来欣赏操作的平稳性并听到这个气缸的呼吸......

组装和首次测试

点击放大图片在这些操作之前,对零件进行涂漆(喷涂、黑色散热器漆)。

1 -安装逆变器的配电块的组装2 -立柱轴承支架的组装:检查垂直度和间距(小问题:纸垫片!)3 -曲轴和上部轴承的组装:它必须旋转得非常快自由地,在这里我们也可能不得不“停顿”......再做一次,我会安排放置轴承。4 -推杆支架的组装 


:目前只有一颗螺钉,能够通过旋转将气缸插入。
点击放大图片要安装气缸,必须抬起底座:用螺钉固定在 4 个角上的两根木棍。

5 - 将曲轴驱动环楔入
6 - 滑动气缸并将圆柱形凸耳放入缸体中
7 - 将曲轴置于高位,拆下活塞杆,将轭的下部置于曲轴下方,然后拧紧曲轴上部
8 - 向下折叠支架,拧紧并放置推动器及其方向盘拧紧...检查其转动是否平稳、轻松...通过将第一个气缸与轴分离来移动到第二个气缸,以评估正确的旋转。

小的改进可以解决与推动器支撑有关的唯一组装和拆卸问题。与其将它们拧到支架上,不如让螺钉穿过底座并从下方用螺栓固定......避免管道磨损,因为正如您将看到的,这是一个非常小且累人的组件。

测试

他们在组装后立即进行(少量喷油:杆、轭、轴承、玻璃),将压缩机鼓风机靠在蒸汽入口上,并且......它或多或少运行良好。事实上,请参阅页面底部,我是……梅森蝇的受害者!

一些必要的调整
唯一值得担心的困难点(如果我们采用了杯子,则不会有来自活塞的困难!)是那些来自半轴承或轭的紧固的困难。如果转动不够,松开一点,送气,...
然后尝试拧紧或松开推轮:既不能太多,也不能不够,送气,...
调整最简单的推杆:完全拧紧(这样可以检查鞋子是否很好地粘在分配块上,并且中心枢轴不是太长;然后稍微松开,直到启动。

必须实现两个方向的规则旋转,停止在中心位置,缓慢启动在一侧或另一侧在这种情况下,压缩机很有用 - 虽然...... - 因为蒸汽设置是可能的,但它会燃烧。
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锅炉及配件

非常简单的模型,但最终相当高效(事实上,这是我构建的第一个模型):锅炉管位于 54 x 52 铜管下方,黄铜底部由 M4 螺纹杆固定。

加热是通过外径为 42 的野营燃气燃烧器完成的。还有非常简单的

燃气罐,为了限制高度,侧面有水龙头和一个用于识别“良好火焰”的系统。这次是商用阀门

和自制的套圈和盖子。锅炉被放置在一个0.5 的黄铜封套中(折叠并拧紧)以适应船底的形状。



主要故障:即使已充满3/4(有效容量190cc),我们用侧盖检查,启动时仍产生大量水。这个缺点可以通过安装真正的蒸汽出口来克服:立式卧式锅炉相册甚至配件中的示例。

事实上,如此高的水饱和蒸汽产量是由于溢流套圈的位置不当造成的:我的最新发现表明,它应该放置在 37.5 毫米而不是 40!
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裸露的锅炉
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锅炉配备
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信封
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润滑器、油分离器

测试



在测试固定在黄铜板上的
锅炉、发动机和油箱之前
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最终蒸汽测试:很热!
从 1 bar 压力开始,然后稳定在 0.5 bar
https://youtu.be/EQ8ede_YDps
 
https://youtu.be/kiKfL-wjJ3Y
 

这张专辑是 2011 年 7 月《l'escarbille n° 123》上发表的一篇文章的基础(第 1 部分)。

 
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剩下的就是看着它闲置几个小时,然后再考虑将其安装在像 Gulnare这个Pilat(也由 B. Rétif 计划)那样的船体中,尺寸减小到 1/30 或 1/ 33rd

马克斯·卢梭建造了这台发动机

它应该装备拉斐尔艉轮船,发动机按照计划配备特氟龙杯。

“我只修改了气缸和换向器压盖。”
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https://youtu.be/WozRT4ybn2w
 


该引擎在Raphaël HAVRANEKTEUF-TEUF中找到了自己的位置!

 
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https://youtu.be/GhpJoPB0eAY
 
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我喜欢在朋友建造时收到照片。这是布鲁诺特别成功的创作......

回忆...

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Bernard Rétif(右)和他的朋友Paul Fonlupt
他于 2000 年 3 月去世。
愿这一微不足道的成就向他作为设计师、建造者和组织者的能力致敬!
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伯纳德会受到保罗寄给我的这幅旧版画的启发吗?


保罗发现的另一张伯纳德的照片。当时有很多蒸气爱好者!
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蒸汽的历史

当您开始对蒸汽感兴趣时,没有什么比这更好的了,既然有可能,就在这个英文网站上走一走(可以翻译成法语):
http://www.history.rochester.edu/steam/thurston/1878/


当我们谈论振荡器时,我们很少想象某些机器具有巨大的比例,例如那些在大东方号上使用的机器,其悲惨的命运(前 3 个图像取自本网站,最后一个图像取自维基百科)。
知道一个轮子的直径有17米,我们就可以想象这台机器的大小了!

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