Oldal: 1 / 2 12 UtolsóUtolsó
Eredmény: 1 - 10 (16) összesen

Téma: Hosszú löketű gőzgép

  1. #1
    Senior Member
    Csatlakozott
    05-04-18
    Hely
    Budapest, XIV kerület
    Hozzászólás
    891

    Hosszú löketű gőzgép

    Üdv!

    Újévi fogadalomnak egy hosszú löketű gőzgép komplett elkészítését tettem magamnak. Kompletten, a szükséges alapismeretek felkutatásán át, a tervezésig, illetve a kivitelezésig. Általában a Műhelyfogások topicban szoktam a gőzgép készítésről írogatni, mert a jó öreg AT-125 masinához szükséges fogások tették ki a lényeget, de most a tervezési folyamat komplexitása miatt inkább ide teszem.

    Ami biztos volt az elején az, hogy nem olyan gépet akarok, ami csak modell méretben létezik, és bár működőképes, nincs "életnagyságú" megfelelője. A másik önként vállalt korlát - inkább a kivitelézésnél - hogy ne igényeljen túl bonyolult gépmunkát, ezáltal egyáltalán elkészüljön belátható időn belül, illetve akár többen is utánaépíthessék. Szintén korlát, hogy az általam választott méretben megépíthető legyen.

    A keresés folyamán a "paddlesteamer" kategóriában, farkerekes gőzhajók hajtására használt gépekben találtam meg az elkészítendőt. Ezek a gépek 1:4 - 1:7 furat - lökettel rendelkeznek. Mint a "normál" gőzgépeknél, itt is a hengerek alapkialakítása megegyezik, a vezérlés kialakítása tér el. A konstrukció jellege folytán azonban itt a gép alapkinézetét jelentősen befolyásolja, milyen vezérléssel épült meg.

    Igyekeztem a modellnél olyan konstrukciót tervezni, hogy különböző vezérlési megoldásokkal is megépíthető legyen.

    A legegyszerűbb konstrukció, amikor egyszerűen "megnyújtják" a gépet, és a vezérlőszelepet:

    longvalve.jpg

    Ez azonban nem hozott lázba. Ezután találtam rá a cut-off-valve, majd tovább keresve a Californian-cut-off-valve szavakra. Ezeket használva a keresésnél már olyan képek jöttek fel aminek - eredetiben - akár a lökethossza is változtatható!

    Nyilván következőkben arra voltam kíváncsi építettek-e már hasonló modellt. Hosszas keresés után mindössze két építést találtam a WEB-en, és abból is az egyik csak asztali modellként létezik, mert minimum 2m-es hajóba lenne csak beépíthető. A másik pedig a kivitelezésnél egy mestervizsga anyagát tette ki, esztergálásból, marásból, és méréstechnikából... Bár tanultam belőlük, úgy döntöttem indulok 0-ról. Mégpedig az eredeti rajzokat tanulmányozva kézi skicceket készítettem, amiből végül kettő maradt fenn a rostán, és abból az egyiket ismertetem később lépésről-lépésre. És hát tovább nehezítettem a dolgomat, úgy döntöttem a meglévő anyagkészletemből építem, új anyagot nem vásárolok hozzá.

    Elsőként lássuk demonstrációs ábrán, miből is indultam ki:

    cutaway.jpg

    folyt. köv.

    Üdv, Géza

  2. #2
    Senior Member keril logója
    Csatlakozott
    14-08-11
    Hely
    Bp. XVIII.
    Hozzászólás
    2.493
    Van egy 190Mb-os könyv és dokkumentum, meg terv gyűjteményem model stirling gőz és egyéb motorokról ha érdekel.
    Kéri Laci
    Heli:Tarot450pro, Blade130s/Quad: ZMR250/Repülő: Olympic 650/Autó: BSR BZ-444pro 17,5T/Rádió: Spektrum DX8g2

  3. #3
    Senior Member kissgergő logója
    Csatlakozott
    14-08-24
    Hozzászólás
    184
    Kíváncsian várom!

  4. #4
    Senior Member
    Csatlakozott
    05-04-18
    Hely
    Budapest, XIV kerület
    Hozzászólás
    891
    Üdv!

    Természetesen egy ilyen kutatás sosem egyenesen előremenő folyamat. Az ember mindig talál olyan dolgot, olyanhoz újabb dolgot amit már előzőleg elvetett, így egyes döntési köröket újra-meg újra meg kell futni. Az előző bejegyzésben írtam a "megnyújtjuk" a hengert és a szelepet kivitelről, amit elvetettem és arról, hogy előtérbe került a cut-off rendszer. Természetesen ezután került elő kép ahol, csak a hengert "nyújtják" meg és a vezérlőszelep marad normál méret.

    SLASternwheel-sm.jpg

    Bár elgondolkodtató, de modellméretben nem olyan egyszerű kivitelezni. Míg egy normál löketű gépnél 3 egymást metsző rövid furattal könnyű kialakítani a gőzcsatornát, addig itt jó pár centire el kell vinni a szelepháztól a henger két végéig. Leegyszerűsítve célszerűen külső csövezéssel lehetne megoldani, de nem tűnik túl élethűnek. Amit én építeni akarok, az legyen olyan látványban is mint amilyenek a hajókban ketyegtek.

    Vissza tehát a cutt-off rendszerhez. Szerencsére léteznek non-profit gőzhajós szervezetek akik tudományos és ismeretterjesztési céllal megosztanak anyagokat ezen szerkezetek működéséről, sőt eredeti - patent - tervrajzokat is közölnek. Ezek közül emelnék ki egy sematikus rajzot, ami igen jól szemlélteti a megvalósítást:

    engine7.jpg

    És természetesen amiről már írtam, eredeti rajzok is elérhetőek. Ezen a rajzon nézetben, részmetszetben látszik minden fontosabb a hengerről, szelepekről sőt a szelepemelés mechanikai megoldásáról.

    fig4.gif

    Linkek a teljesség igénye nélkül:

    http://www.islandnet.com/~westisle/H.../horizeng.html
    http://www.alaska.net/~rmorris/steamboat1.htm

    Első lépés mindig a legnehezebb, mert el kell dönteni, hogy képesek vagyunk-e egy ilyen feladattal megbirkózni. A második lépés szintén nehéz, mert el kell döntenünk, hogy szolgai másolással vagy kreatív átalakítással haladunk-e jobban. És végül - mérnökember számára - szintén nehéz, hogy ne azonnal műszaki rajzzal, hanem skiccek sorozatával próbálja megközelíteni az építendő gép végleges formáját.

    folyt. köv.

    Üdv, Géza

  5. #5
    Senior Member
    Csatlakozott
    05-04-18
    Hely
    Budapest, XIV kerület
    Hozzászólás
    891
    Üdv!

    Akkor kezdjük azzal, hogy képesek vagyunk-e megcsinálni? Bármilyen érdekesen hangzik elsőre, de nem akkor leszünk képesek a feladatra ha pusztán megértjük, hogy működik a jelenlegi bonyolult állapotában, hanem akkor ha le tudjuk egyszerűsíteni annyira, hogy visszatérjünk az első gőzgépek koncepciójához. Gyakorlatilag az első lépés egy olyan gép felskiccelése ami kellő számú kis törpe csatarendbe állításával működésre bírható lenne.

    Látszólag ez egy egyszerűsített működési vázlat:

    lever-opp.gif

    De valójában nem igazi egyszerűsítés. Hiszen megtartja a karos szelepemelést a magyarázathoz, így nyilván csak a hozzá illő komplett mechanikával lehet majd életre kelteni. Próbáljuk meg egészen primitívre formálni.

    "Értem én hogy gőzép! De mitől működik?"

    elv_skicc.jpg

    Elég primitívre sikerült? Akkor jól dolgoztam. Háromszor futottam neki mire ilyen gyatra lett Mit láthatunk a rajzról?

    a., jól elkülöníthető a henger és a szelepegység

    b., az összeépítési rajzon úgy tűnhet hogy a henger két gőzcsatornával kell hogy csatlakozzon, a két szélre helyezett szelepek miatt, de elég lehet egy is. Erre egyébként rájöhetünk az eredeti rajzokat böngészve pl. ebből a metszetből:

    cutaway2.jpg

    c., természetesen ha a hengerbe bekötő csatorna (csővezeték) hosszát 0-ra választjuk akkor két gőzcsatornás verziónk lesz.

    d. 4 darab szelepre lesz szükségünk, amiből 2 - 2 együtt és párban ellentétesen kell működnie.

    e., A fentiekből következik, hogy nem csak karos emelésű szelepmegoldás jöhet szóba, hanem akár egy (pontosabban kélt ellentétesen mozgó) rotary-himbás.

    rotary.jpg

    f. illetve - bár ezt az elején kizártam, a normál szelepes megoldás két végén csővel bekötve.

    Miért érdekes ez? A székely viccek mindenre magyarázatot adnak:

    A székely farag egy nyárfát az udvaron.
    – Mi lesz abból édesapám? – kérdi a fia.
    – Kocsirúd. – feleli az öreg.
    Egy óra múlva megint arra megy a gyerek.
    – Mi lesz abból édesapám?
    – Fejszenyél.
    Megint egy óra múlva:
    – Mi lesz abból édesapám?
    – Fogpiszkáló, ha el nem rontom.


    Ennek az analógiájára tervezünk építeni egy hosszú löketű hengert, California cut-off vezérlésel, ha nem sikerül akkor lesz fixed cut-off, ha az sem sikerül akkor lesz rotary, ha az sem akkor normál oldalvezérlés...

    Könnyebb úgy dolgozni, ha nem kell eldobni amit addig csináltunk... És természetesen így olyanok is építhetik majd akiknek nem áll rendelkezésre kellő géppark a komolyabb vezérlések kialakításához.

    folyt. köv.

    Üdv, Géza

  6. #6
    Senior Member
    Csatlakozott
    05-04-18
    Hely
    Budapest, XIV kerület
    Hozzászólás
    891
    Üdv!

    Vegyük elsőként milyen lehetőségekkel rendelkezünk a megmunkálás terén:

    a., oszlopos fúrógép, tárgyasztallal, mért/raszteres fúrási lehetőséggel
    b., eszterga
    c., marógép
    d., prés
    e., lágy és keményforrasztás

    Ezekkel - rézből - gyakorlatilag nem létezik olyan alakzat - adott méretek között - ami ne lenne kialakítható. Bevallom a keményforrasztás nem a kedvencem, ezért ahol lehet a sajtolt kötéseket preferálom. Szintén jobban szeretek esztergálni, mint marni, ezért inkább hengeresből indulok ki amire lapot marok, mint szögletesből, amire ívet marok.

    Nézzük milyen technikai elképzelésekkel indulunk a tervezésnek:

    Egy 10-12 mm-es furatból kiindulva a maximális 1:7 furat-löket aránynál legalább 70 - 84 mm mm hosszú henger szükséges. Azért ennek kifúrására egy tömbből már ágyúfúró kell. Legfontosabb annak felismerése, hogy az ilyen hosszú löketű gépnél a gőzcsatornák nem futnak a henger testben, így annak a falvastagságát kizárólag a mechanikai szilárdsága határozza meg. A gyakorlatban ezért rézcső, 1 mm falvastagságtól felfelé alkalmas lehet. A cső belseje házi készítésű szerszámmal felszabályozható. A csövet le kell zárni a két végén. Egyik végét lehetne fixen, de a másik végén mindenképpen szerelhetően. Nyilván ezen a végén lépne ki a tengely, ezért itt még a tömítéssel is számolni kell... Gyakorlatilag a két végén szelepezés miatt célszerű azonos méretű "tömböt" vagy "karmantyút" sajtolni a cső két végére, és azt felhasználni a hengerfedelek rögzítéséhez. Bár nekem is vannak M1,2 és M1,5 csavarjaim, mégis a gyakorlat alapján M2 használnék legalább. Ez rögtön meghatározza a fedelek minimális átmérőjét, ami a 14 mm külső cső átmérőre körbe ráhagyva 4 mm-t, kb. 22 mm átmérőjű lesz. A szelepek 3-4 mm átmérőjű szelepfészekben futnak, így minimum 5 mm vastag anyag kell szelepháznak. A két végen lévő szelepházat 3-4 mm rézcső köti össze. Itt még nem döntöttem el hogy "tömb" vagy "karmantyú" ezért az anyagokat úgy kerestem össze, hogy mindkettőhöz legyen.

    IMG_1375.JPG

    A képen: rézcső 13 mm külső átmérővel, beleillő rézrúd 10 mm átmérővel, rézrúd 25 mm átmérővel, 15 x 15 mm réz, 3 mm és 4 mm átmérőjű rézcső, 5 mm lapos réz

    a. terv:
    rézcső, két végen 5 mm lapos anyagból kialakított tömbbe sajtolva, 2 - 2 darab besajtolt, a 10 mm rúdból kialakított szelepházzal, 4 mm csővel összekötve, 25 mm anyagból fedéllel lezárva.

    b. terv:
    rézcső, két végen 25 mm anyagból esztergált karmantyúba sajtolva, 15 x 15 anyagból kialakított mart szelepházzal, 4 mm csővel összekötve, , 25 mm anyagból fedéllel lezárva.


    A folytatásban már skiccek sorozata..

    Üdv, Géza

  7. #7
    Senior Member
    Csatlakozott
    05-04-18
    Hely
    Budapest, XIV kerület
    Hozzászólás
    891
    Üdv!

    Akkor az ígért skiccekből az első. Közel méretarányos, de pl. a szelep csap / furat oldalra tolása enyhén túlzott, azt szemlélteti, hogy a gőz bevezető és elvezető csövek fészkének hagyunk helyet. A szelepházak a 10 mm rézrúdból, ami a dugattyú anyaga is készülhetnek. A tömb lehet az 5 mm lapos anyagból, mert a 4 mm csapok besajtolásához szükséges furat "elfér" benne. A szelepházakban 4 mm furat. A rajzon a cső behelyezve a tömbbe, szemléltetve hol kell kimarni egy rést belőle a gőz csatornához. Érdekessége, hogy így két gőzelvezetővel csatlakozunk a hengerhez végenként.

    tombos.jpg

    A következő skiccig rövid szünet, de folyt köv.

    Üdv, Géza

  8. #8
    Senior Member keril logója
    Csatlakozott
    14-08-11
    Hely
    Bp. XVIII.
    Hozzászólás
    2.493
    Bocs, nem bántásból de kicsit túlagyalod a dolgot.
    Ha nincs gyakorlatod, csinálj elsőre egy egyszerűbb gépet, kész tervek alapján.
    Ezzel szerzel annyi tapasztalatot hogy tudod merre indulj el, és a harmadik géped már jó is lesz.

    Pl. egy szimpla oszcillációs gőzgép, remek kezdés. Gőzgép modelleknél amúgy is ez az elterjedtebb megoldás, mert végletekig egyszerű a szerkezet.
    https://hu.wikipedia.org/wiki/F%C3%A...%A9si_elve.gif
    https://www.youtube.com/watch?v=jJQgY5lXVRA


    Furat illesztésre nem házi készítésű szerszám kell, hanem egy szimpla dörzsár. Pár ezer forint, ezzel kényelmesen elkészíthető a 10-es lukba a 80mm-es illesztett furat.
    De ugye annyira illeszteni sem kell hiszen a dugattyút szokás a furathoz illeszteni.
    Csak a belső fal felületi minőség, és párhuzamossága a lényeg, azt meg sima fúróval amúgy sem tudod elkészíteni normális minőségben.
    Sárgarezet még esztergálni is lehet ilyen furat aránnyal, csak jó éles, hegyes HSS szerszám kell, és nagyon pici fogásokkal, hogy minimalizáld a benyúló késre ható erőket.
    Szerencsére a HSS akár mikron vastag anyagleválasztást is tud a rézben, szóval csak türelem kérdése.
    A szerszámot csinálhatod egy mérettel kisebb régi HSS fúrószárból, de 10-es, 12-es hengeres HSS rudat kapni is lehet.
    Én ezért szereltem fel léptető motoros mozgatással az esztergámat, mert a számítógép sokkal türelmesebb nálam.

    De mint mondtam a dörzsár célszerűbb eszköz. A végén meg 1000-es 1500-as polírpapírral felfényezed a cső belsejét vagy még a 00-ás acélgyapot is nagyon szép felületet tud adni a sárgaréznek, ami nagyban csökkenti a súrlódást működés közben.

    Aztán. Keményforrasztás ide amúgy sem célszerű.
    Sima egyszerű lágyforrasztással rakd össze. Persze enyhe sajtolással érdemes összerakni, de a hermetikus és stabil kötésre célszerű forrasztani is ezeket az illesztéseket.
    forrasztózsírral összerakva ~250-300fokra felmelegítve gázpákával a rések szó szerint beszippantják az olvadt ónt, a kifolyt részeket a végén lecsiszolod, le esztergálod és nem látszik belőle semmi.
    Vízszerelő boltban lehet kapni mindent hozzá, bár ónnak én egy vékony 0.8-as, minőségi több gyanta csatornás elektronikai forrasztó ónt ajánlaték, azzal szebben lehet dolgozni, mint a bumszli bádogos ónnal.

    5mm-es anyagba a 4mm-es furat nem kivitelezhető, főleg ha aztán bele is sajtolsz valamit, mert 0.5mm falvastagság marad, az még ha sikerül is, már csak rézfólia. 3-as cső sem vékony még.

    Első hátsó hengerfedél rögzítése történhet csavarral is. Elég gyakori megoldás régi gépeken is, meg manapság a pneumatika munkahengereken.
    dim.jpg

    Vagy lehet simán, finom menetet vágni a hengerbe és a lezárókra esztergával és belecsavarni, ahogy a hidraulika munkahengereknél szokás manapság, bár ez macerásabb.

    Karmantyúk sima NBR anyagú "O" gyűrűk laza illesztéssel, mert a nyomás fogja a helyére nyomni, de modelleknél nem szokás még ez sem. Működik nélküle is.

    A szelepeket is túlkomplikálod. Egyetlen többcélú szelep elég az egész vezérléséhez, és ez volt minden általam ismert valódi gőzgép vezérlési módja. Aztán hogy excenterrel, vagy bütykös vezérléssel, esetleg forgó szeleppel oldod meg résvezérléssel, már mindegy.
    04.jpg

    Sok sikert az építéshez!
    Kéri Laci
    Heli:Tarot450pro, Blade130s/Quad: ZMR250/Repülő: Olympic 650/Autó: BSR BZ-444pro 17,5T/Rádió: Spektrum DX8g2

  9. #9
    Senior Member kissgergő logója
    Csatlakozott
    14-08-24
    Hozzászólás
    184
    Szerintem pont az a jó ha vannak bonyolultabb összetettebb alkatrészek, van benne kihívás! Így lehet fejlődni.
    A kemény forrasztás véleményeddel nem értek egyet! Sokkal szebben néz ki keményforrasztással az alkatrész, nem beszélve az ón hátrányairól! A gyantás ónt folyatószerrel használni nagyon nem jó, lehet kapni többféle méretű ónt, de a két eljárást nem jó keverni.

  10. #10
    Senior Member
    Csatlakozott
    08-03-06
    Hozzászólás
    101
    Gergővel egyett értek, Kérem folytasd az irást,

    Üdv. feco 1

Oldal: 1 / 2 12 UtolsóUtolsó

Hozzászólás szabályai

  • Új témákat nem hozhatsz létre
  • Válaszokat nem küldhetsz
  • Fájlokat nem csatolhatsz
  • A hozzászólásaidat nem módosíthatod
  •  
  • BB code : engedélyezve
  • Pofik engedélyezve
  • Az [IMG] kód engedélyezve
  • [VIDEO] code is engedélyezve
  • A HTML kód kikapcsolva