Паровая машина

Здравствуйте, господа!

Сегодня я хотел вам показать не привычный мне процесс конструирования с нуля, а ремонтно-реставрационный процесс.

Перед вами учебная модель паровой машины роторного типа. Привычный нам поршень здесь отсутствует, его функцию выполняет подвижный ротор, похожий на плоский лепесток, делающий неполный оборот в картере машины. В остальном это привычная нам машина двойного действия.

История данной машины достоверно неизвестна, точно известно лишь то, что она существовала на давно исчезнувшей кафедре физики одного из московских вузов. Мне эту машину подарил человек, что работал в корпусе, где когда-то располагалась эта кафедра.

При ближайшем рассмотрении машины, того, как она сделана, из каких материалов и с использованием каких станков, можно судить, что скорее всего изготовлена она была ещё до второй мировой войны . Вероятнее всего, в 20-30-х годах. На это так же косвенно указывкт то, что машина в основном сделана из чугуна. Из стальных частей имеется только корпус, склепанный из листов, на который пайкой закреплены декоративные накладки. Так же любопытно то, что часть резьб в машине метрические, не ходовых размеров, например м3.5, а часть дюймовые. Но все размеры механизмов и валов метрические.

При ремонте этой машины я приложил все усилия, что бы делать все наиболее приближенно к оригиналу и исторически достоверно, но где я мог сделать лучше, я старался так делать.

В таком виде машина попала ко мне. Имея утраты, следы ремонтов и практически полным отсутствием краски.

Первое, с чего я начал- это разборки машины.

В ходе этого я выяснил, чем оперировал ее создатель. Он имел токарный, строгальный станок и как-то сверлил отверстия. Возможно, вручную, судя по их кривизне. Сделана модель из низкокачественного, очень пористого чугуна. Поры при изготовлении были залиты свинцом. Свинец мной был удален, отверстия разделаны дремелем и запаяны латунью. Так же в маховичке коленвала было кем-то сделано два дополнительных отверстия, одно из которых тоже было залито свинцом. Человек явно подбирал ход кривошипа опытным путем. Рассверлил, изготовил стальной штифт и впаял его латунью. После этого проточил поверхность для достижения чистоты.

После этого части были отправлены в ультразвуковую ванну для отмывки от вековой грязи. Под краской проступил родной цвет.

Далее я взялся за ремонт изношенной шейки и разбитой втулки картера. Шейка была наварена и проточена, картер расточен и завтулен. Втулки в кривошипно-шатунном механизме тоже заменил, заодно отполировав пальцы.

Следующий на очереди коленвал. Состояние родного удручает, а ещё кривизна и износ, по этому решил изготовить новый из прутка. В области работы втулок сделал небольшой плюс на компенсацию износа втулок. Получилось отлично.

На каждой втулке стоит маслёнка. Одна была утрачена. Изготовил новую.

Тот, кто изготавливал эту машину, использовал метод фиксации маховиков на валу с помощью стопорных винтов. Отверсти, под винты были сильно разбиты, как и само отверстие под вал. Где это было необходимо, расточил и завтулил. В большом маховике с этим все было хорошо, дремелем сделал в валу пропилы, нарезал резьбу и на красный фиксатор резьбы закрутил два стопорных винта.

Теперь парораспределение. Парораспределитель тут привычного коробчатого типа, чугунный. Шток имел утраты и следы ремонта. Не задумываясь, делаем новый. Сальниковый узел с набивного переделал под два резиновых кольца.

Новые детали на крышку ротора: кран спуска конденсата и трубка выпуска пара. Изготовлены по образу сохранившихся частей родных.

Взявшись за корпус, обнаружил, что одна декоративная панель была выломана и утеряна. За ней находятся два крепежных винта и без ее снятия их не открутить. Заменил винты на шпильки и впаял новую панель. А ещё изготовил новую латунную крышку на парораспределитель. Присутвующая была из алюминия, а это не соответствующий эпохе металл.

Спустя неделю после начала реставрации ко мне наконец приехали гайки, плашки и метчики м3.5. Найти их было не так уж и легко. Теперь я мог начать восстанавливать резьбовые отверстия и изготовить новые шпильки. Чем незамедлительно занялся. Сорванные резьбовые отверстия в корпусе запаял латунью и нарезал новую резьбу. Шпильки сделал из прутка. Родные были совсем плохими.

А это то, что осталось от реставрации. Все это пришлось изготовить новым.

Теперь время окраски. Скажу сразу, я не маляр. Для меня это был первый опыт работы с краской и кистью. Не все получилось так хорошо, как я бы хотел, по этому прошу не пинать. Буду совершенствовать мастерство.

А так машина стала выглядеть всборе.

Снял для вас небольшое видео, прошу прощения за вертикальность.

Вся работа заняла две недели, занимался этим в перерывах между основной работой. Затраты не привысили трёх тысяч рублей. Машина займет свое место в моей, пока ещё небольшой, коллекции.

Спасибо за внимание!

Здравствуйте, господа.

А я продолжаю работы по созданию макета паровой электростанции. И сегодня мне есть что вам показать. Для нетерпеливых - сначала видео, а затем расскажу вам, что было сделано. Приятного просмотра!

Если у кого-то не работает, вот альтернава, но чтобы местный плеер его принял, пришлось разрубить видео натрое.

Как вы заметили, с прошлого раза комплект " оброс" некоторыми новыми частями, а так же заметны и другие изменения в конструкции. Сейчас расскажу об этом чуть подробнее.

Первое, что нужно было изменить с появлением новых внутренностей генератора- это передаточное отношение ременной передачи его привода. Новый генератор был рассчитан на 500-600 об/мин и ему больше не нужно было такое повышение за счёт отношения диаметров шкивов. Так же я решил отказаться от плоского ремня в пользу круглых ПУ ремней. Их можно изготовить любых длин и в любых количествах без особого труда. Новые четырехручьевые шкивы изготовил из латуни 60мм, а в одном, со стороны генератора, сделал шпоночный паз.

Шкивы были облегчены на поворотном столе, что придало им и ещё и более элегантный вид.

Следом за ними решил облегчить и маховик машины. Я давно хотел это сделать, но никак не доходили руки.

Получилось неплохо.

А теперь расскажу вам о повышении КПД системы. А именно, об отборе полезного тепла у отработанного пара. Сделать я это решил с помощью трубчатого теплообменника. Теплообменник сравнительно небольшой, 100 мм длиной, имеет 19 трубок диаметром 2мм, через которые проходит пар, подогревая воду в полости меж этими трубками. Вода берется из обратки перепускного клапана насоса и идёт на подогрев резервуара с питательной водой. Производительность насоса очень большая и даже при питании котла большая часть воды через этот перепускной клапан уходит на второй круг. Охлаждать теплообменник водой с питательного выхода насоса я посчитал ненужным, так как вода позже достаточно нагревается в экономайзере и в случае, если она предварительно прошла бы через теплообменник, то кипела бы ещё до парового котла, что не нужно.

Вместе с теплообменником изготовил новые, более глубокие, корпуса манометров, в которых стрелки перестали задевать стекла.

Голубой для воды, белый для пара.

Нарисовал для вас небольшую схему циркуляции пара и воды. Дам к ней краткое пояснение.

Пар из котла проходит пароперегреватель, отсечной кран, маслёнку и приходит на распределительную гребёнку кранов к потребителям. На схеме отражены два крана, но я сделал три, что бы можно было подключать и другие внешние паровые модели к этому котлу.

Из гребёнки паро-масляная смесь уходит в паровые машины, где совершает работу. Отработанный или "мятый" пар из машин подаётся в теплообменник, где отдает часть тепла и частично конденсируется. Эта смесь из пара, воды и масла пока отводится в бутылку, где накапливается и окончательно конденсируется.

Вода из бака поступает в водяную часть насоса, который, даже в случае полного закрытия питательного крана, неторопливо прокачивает ее через перепускной клапан, а из него в водяную рубашку теплообменника. Нагретая вода из теплообменника возвращается в водяной бак, подогревая его. При открытии питательного крана поток воды через обратку практически не снижается. Вода через этот кран поступает в экономайзер, находящийся над водяными трубами котла в топке, а из него, через обратный клапан, в низшую часть котла.

На фото ниже вы можете посмотреть на все это сплетение трубок, которое потребовалось проложить.

Теперь расскажу вам, как все получилось на практике, какие технические решения потребовались и с чем я столкнулся.

Как я уже сказал ранее, насос перекачивает воду в режиме холостого хода даже при полностью закрытом кране питания котла. Это достигается не только за счёт клапана, так же пришлось установить перед ним дополнительный жиклёр, ограничивающий поток воды. В таком режиме, при открытии крана питания, насос разгоняется, а поток через обратку изменяется совсем незначительно. Этого потока достаточно для того, что бы вода на выходе теплообменника имела температуру примерно 60-70 градусов. С такой циркуляцией воды бутылка 5л с дистиллятом за 30 минут нагрелась до 50 градусов.

Фактический расход воды получился достаточно большой, примерно 3 литра в час. С новым теплообменником удалось конденсировать на выходе уже не 1 литр, а два с лишним. Правда, применять эту воду повторно нельзя из за эмульсии масла в ней. Загадит котел. Над вопросом, как разделять воду и масло я сейчас думаю.

Горелка в топке пока работает нестабильно. При интенсивном горении корпус вокруг керамики нагревается и отходит от нее, а через образовавшуюся щель огонь спускается под керамику и начинает гореть там. Это предстоит устранить с помощью асбестовой нити или же другим способом.

Сейчас я ненадолго отошёл от этого макета в преддверии его разборки и окраски частей. Пока работаю над реставрацией довоенного учебного макета паровой машины довольно необычной конструкции. Вместо поршня эта машина имеет полукруглый цилиндр, внутри которого движется плоский лепесткок.

Если это вам будет интересно, напишу пост и об этом!

Спасибо за внимание и до встречи!

Как мы уже рассказывали в предыдущих материалах, соревнования на скорость и выносливость не всегда проходили на автомобилях. Тем не менее, самоходные экипажи, как раньше называли авто, стали испытывать сходным образом практически сразу после их штучной сборки.

Подобный прием на заре автомобилестроения являлся едва ли не единственной эффективной рекламой продукции отдельных инженеров (за исключением пафосных и не всегда результативных презентаций на различных технических выставках). Тем интереснее изучать подробности первых таких мероприятий, сопровождавшихся большим риском для их непосредственных участников…

Пар как движущая сила

Конечно же, автомобиль в своем привычном виде появился не сразу. Его прообразом выступила «малая телега Кюньо», которую французский изобретатель Никола Жозеф Кюньо показал соотечественникам в 1769 году. Это был монструозный транспорт о трех колесах для перевозки артиллерийских орудий. В действие он приводился тепловым двигателем внешнего сгорания мощностью аж 7 лошадиных сил. Можно сказать, что данная самоходка являлась матерью всего автономного транспорта.

Конечно же, экипаж Кюньо технически был далек от совершенства. Его двигатель был слишком громоздким, тихоходным и чадил так, что приводил в ужас лошадей, тянущих кареты и повозки по парижским улицам. Любопытно, что первое в истории ДТП, в котором участвовал самоходный экипаж, связано именно с Никола Жозефом Кюньо: в 1771 году он въехал на одном из ранних прототипов своей «телеги» в каменную стену жилого здания. Поэтому следующие 100 лет паровой автомобиль подвергался постоянным модификациям и усовершенствованиям.

К 1850-му году паровых машин стало так много, что это привело к определенным сложностям в организации городского движения. К примеру, в Англии для паромобилей ввели ряд ограничений: им запрещалось двигаться в городах со скоростью свыше 3 км/ч (в деревнях – быстрее 6 км/ч), при этом впереди такого экипажа на расстоянии 55 метров должен был двигаться дилижанс или пеший человек с красным флагом наперевес, который должен был предупреждать встречные экипажи о возможной опасности; при этом паровикам запрещалось пугать лошадей свистками.

Тогда же появилось разделение обязанностей между «водителем» и «шофером». Первый, понятное дело, управлял самодвижущимся экипажем, а второй должен был поддерживать огонь в его топке и следить за паром. Зрелище это было, мягко говоря, гротескным и даже стало предтечей такого культурного явления, как стимпанк.

Важно отметить, что Benz Patent-Motorwagen, или «Патентованный автомобиль Бенца», был построен лишь в 1886 году и по своему устройству имел сильное сходство с «малой телегой Кюньо». В скорости такие авто стали состязаться несколько позже, поэтому имеет смысл рассказать о драматичных событиях 1878 года, вошедших в историю как «Великая гонка».

Первая шоссейная гонка Америки

Далее речь пойдет о борьбе за денежный приз в размере $10 тысяч, инициированный законодательным органом штата Висконсин. Законопроект был принят в 1875 году в качестве поддержки изобретателей, способных создать дешевую и практичную замену лошадей и других животных для работ на ферме и в извозном деле. Доказательством жизнеспособности такого изобретения являлись его успешные и документально подтвержденные полевые испытания в течение… пяти лет. Размытая трактовка закона толкала инженеров-самоучек на утомительные и безрезультативные споры, поэтому в 1877-ом подверглась корректировке.

По новым правилам, доказательством успешности испытаний стало преодоление паровым экипажем маршрута протяженностью 200 миль со скоростью не менее 5 миль/час, способность вспахать поле и отбуксировать груженый прицеп; при этом машина должна иметь как переднюю, так и заднюю передачу. Официальная процедура длилась не более 10 дней с момента регистрации участников, а фиксировали ее назначенные лица штата Висконсин. Вот тут-то и разразилось эпическое противостояние…

Всего в заезде было зарегистрировано шесть участников, правда, своим ходом до старта добралось всего две машины. В город Грин-Бэй, где специально для испытаний была проложена проселочная дорога в 200 миль, пролегающая на юг до города Эпплтон, 16-го июля прибыли паровые экипажи Oshkosh и Green Bay. Третья машина, Madison, по дороге на гонку увязла в грязи. Четвертая, Milwaukee, попросту не завелась, а пятая, Fond du Lac, так и не была достроена. Информацию о шестом экипаже история и вовсе не сохранила. Любопытно, что все машины, зарегистрированные для испытаний, были названы в честь городов, в которых были построены.

Любопытно, что все подробности последующего заезда активно освещались местной прессой. И судя по акцентам, сделанным в этих хрониках корреспондентами, симпатия и жюри, и публики была целиком на стороне экипажа из города Ошкош. Во-первых, у данной машины был элегантный внешний вид: она весила «всего» 5 тысяч фунтов, имела двухцилиндровый 12-сильный агрегат с вертикально расположенным котлом, приводную цепь, похожую на ту, что сегодня применяется в грузовых авто.

Во-вторых, паромобиль Oshkosh являлся результатом коллективного труда. Сегодня известно как минимум шесть человек, участвовавших в его создании: Мартин Т. Баттис и Джон Ф. Морс являлись управляющими собственных котельных, Энсон Фарранд был инженером паровых котлов в пожарной части своего города, а Александр Гэллинджер и Фрэнк Шомер являлись лесопромышленниками и владели совместным предприятием по производству сельхозтехники. Подобная квалификация позволила им построить свою машину всего за 60 дней.

Экипаж из Грин-Бэй не отличался ни изяществом, ни тем более сплоченной командой. Его изображения не сохранились, но, по словам очевидцев, он выглядел, как бронированный локомотив, поставленный на деревянные колеса, каждое из которых, благодаря шарнирам, могло поворачиваться независимо от своей оси. Двигатель для этой машины изготовил Эдвард П. Коулз еще в 1874 году. Мощность его неизвестна, но установлено, что его паромобиль весил не менее 14 тысяч фунтов, имел полный привод и 3-ступенчатую коробку передач. Выступал изобретатель с командой наемных рабочих, а создание машины Green Bay целиком приписал себе.

Когда экипажи стартовали, жюри сразу отметили плавность хода и слаженность действий команды из города Ошкош. Машину Коулза, напротив, обозвали невразумительной и невзрачной: она двигалась рывками и постоянно останавливалась из-за поломок. Впрочем, легким этот заезд не показался обоим экипажам. Они были вынуждены тянуть за собой груженые телеги, соединенные пеньковыми веревками. Те постоянно рвались, что заставляло машины останавливаться, после чего тронуться было той еще проблемой. При езде в гору мощности силовых агрегатов не хватало, поэтому все члены экипажей, кроме водителя и шофера, должны были идти пешком и дожидаться своих машин на вершине холма.

Кульминацией гонки стал момент, когда экипаж Oshkosh стал обгонять тяжеловесный Green Bay, при этом зацепил колесом мягкий грунт у обочины и обломал уключины, которыми крепился к нему первый прицеп. В результате груз оказался в кювете, что вызвало продолжительную и незапланированную заминку.

***

В итоге экипаж из города Ошкош финишировал в одиночестве 23 июля около 23 часов вечера, преодолев 201 милю. Официальное время пробега составило 33 часа 27 минут, то есть машина двигалась со средней скоростью 6 миль/час. Увы, чтобы получить желанный приз, всей бравой шестерке пришлось поучаствовать в утомительный дебатах, длившихся несколько месяцев. Жюри поздравляло победителей, но предлагало им разделить выигрыш с другим экипажем, на что создатели Oshkosh ответили бурным негодованием.

В итоге им заплатили всего $5 тысяч, а утешительный приз в размере $1 тысячи ушел в фонд команды Грин-Бэй. Куда делись еще $4 тысячи, до сих пор остается загадкой. Тем не менее гонка вызвала большой резонанс, и ее участники сумели продать в течение последующих лет от 6 до 12 единиц своих двигателей каждый. Паромобили развивались и после изобретения машин с ДВС, но это уже другая история…

Господа, я вас приветствую!

Моя паровая электростанция уже обретает форму! Сначала я сделал паровой двигатель, а затем поставил себе цель сделать полноценное и законченное изделие, к чему я сейчас уже почти подошёл. В России не очень распространено такое, но вот в Англии и Германии люди собираются на целые фестивали, где демонстрируют друг другу и гостям старинные двигатели из личных коллекций и паровые модели. Было бы интересно, что бы что-то такое было и у нас.

Для нетерпеливых- сначала видео!

Генератор пока выступает в роли ммг, ибо его обмотки намотаны не совсем корректно, щит из ДСП тоже временный, буду делать буковый под лаком.

Работает все на дистиллированной воде, так как она не образует накипь, обогрев котла происходит пропановой горелкой.

Макет состоит из нескольких частей, об изготовлении которых Вы можете почитать в моих предыдущих постах.

Расскажу кратко:

1) Паровой котел ярроу, объемом 700 мл воды. Пробное давление 8 атмосфер, рабочее 6. ( Котел для машины мал по производительности и достичь этого давления получается при работе только одного насоса). Подогревается котел инфракрасной керамической горелкой мощностью около одного киловатта тепловой мощности. В котле имеется два контура подогревателей: для пара и для входящей воды.

Котел снабжён арматурой: водомерным стеклом, манометром и защитным клапаном, настроенным на 6 атм. Внутри имеются нержавеющие тепловые экраны.

2) Прямодейсвующий дуплексный паровой насос, копия насоса фирмы Вортингтон, в масштабе. Рабочий объем чуть меньше 50 см³, производительность 6 мл за такт или 24 мл за полный цикл под давлением не менее 1.5*P вход. Насос необходим для подачи в котел воды и поддержания её необходимого уровня.

Воду насос подаёт через клапан регулятор, часть воды идёт в котел, а часть через перепускной канал возвращается в бутылку, так насос будет работать все время на холостом ходу и не будет остывать.

Перед котлом вода проходит через петлю подогревателя в топке.

3) Двухцилиндровая паровая машина двойного действия. Копия английской машины в малом масштабе, рабочий объем 45см³, расчетная выходная мощность на номинальном давлении около 250 Вт.

4) Генератор. Пока сделан не полностью, надеюсь, сможет выдать несколько десятков ватт. С обмоткой возбуждения заставить его выдавать какую-то хоть более-менее вменяемую мощность не удалось, буду переделывать на неодимовые магниты.

5) Вспомогательное оборудование. Маслёнка и главный распределитель, необходимый для регулирования подачи пара в насос и паровую машину.

Так же в работе теплообменник и конденсатор пара. Теплообменник будет дополнительно подогревать воду, поступающую в котел, отбирая тепло у отработанного пара, тем самым повышая КПД конструкции.

Теперь несколько фотографий всей модели всборе:

Электростанция была испытана в течение полутора часов. За это время было израсходовано около 3 литров дистиллята, примерно половина из которого в виде водно-масляной эмульсии осело в сжавшейся от температуры бутылке, выступавшей в роли конденсатора.

Работа стабильная, при работе с машиной в котле держится давление около двух атмосфер.

Затраты времени на все это примерно 6 месяцев. Хотя начал делать двигатель я почти год назад, но много отвлекался, да и занимался другими делами. Делал и в перерывах на работе, и по выходным в своей мастерской. Если Вам интересно, могу написать отдельный пост про ее оснащение. Сколько денег было потрачено на материалы мне уже трудно сосчитать. Скажу лишь, много. Габаритные размеры получились примерно 500х600мм, общий вес около 10 кг.

И видео чисто для атмосферы:

Спасибо за внимание всем дочитавшим до конца!

Решил так же попробовать выложить видео на Ютуб, хоть он сейчас и не в лучшей форме. Думаю, буду публиковать и тут, и там. https://youtube.com/@user-dz4io7dh3i?si=j2KWd3lcBc58Zo16

До встречи!

Здравствуйте, господа самодельщики! Небольшой пост о работе над моим паровым котлом. А помимо этого небольшой экскурс в мир лубрикаторов для паровых машин. Но об этом чуть чуть позже.

Как вы помните, в прошлый раз я нагревал котел с помощью кислородной горелки, что в корне неправильно. Начал я с того, что подумал, как бы это исправить. И придумал. На помощь пришли наши китайские друзья.

Китайцы давно продают ремонтные керамические элементы для инфракрасных газовых обогревателей. Пока таковой ехал ко мне, я, уже зная размеры, начал проектирование и подготовку корпуса для этой горелки. Вот так она выглядит в компасе и сразу после резки. Пришлось изготовить ещё и дно котла с крепёжными отверстиями, а так же новую заднюю стенку. Уже третью или четвертую ее версию...

Принцип работы такой горелки очень прост:

Форсунка распыляет тонкий, но имеющий большую скорость, поток горючего газа, в трубку, куда этот поток завлекает следом за собой воздух через отверстия. На выходе трубы получается горючая смесь, смешивающаяся в полости под плиткой окончательно. Эта смесь горит, выходя из отверстий в керамической плите, попутно нагревая ее. При правильном работе горелки инфракрасное излучение преобладает над открытым огнем.

Горелка была сварена TIGом и незамедлительно испытана.

Задняя стенка получила отверстие и обрамление.

Далее взялся за манометры. На работе с убитых редукторов удалось найти компактные квадратные манометры. К сожалению, не имеющие собственного корпуса, так как стояли они прямо внутри корпуса редуктора.

После небольшой доработки и изготовления новых корпусов из тридцатого латунного кругляка,( жаба немного душила, но ради искусства!), это стало выглядеть вот так:

Манометр установлен на отрезке медной трубки. Это сделано для того, что бы он не так сильно нагревался. На настоящих паровых машинах точно так же.

А теперь немного подробнее остановимся на устройствах для подачи масла в паровую машину: лубрикаторах.

Любой паровой машине нужна смазка для корректной и долгой работы. Моя машина не исключение. В таких устройствах масло подмешивается прямо в пар. Это чем-то похоже на принцип смазки двухтактных двигателей. Масло, проходя через машину, смазывает ее трущиеся поверхности.

Расскажу вам про две наиболее распространенные разновидности лубрикаторов, тем не менее основаных на одном и том же принципе: взаимодействии жидкостей с различными плотностями.

Первый тип называют вытесняющими лубрикаторами. Они же и наиболее простые. Принцип работы столь же прост. Горячий пар через отверстие заходит в незаполненную часть относительно холодного резервуара с маслом, где часть пара конденсируется в воду, которая, имея большую плотность, опускается на дно, вытесняя масло вверх к отверстию в трубке. Через это отверстие капли масла подмешиваются в выходящий из масленки пар. Интенсивность подачи масла можно регулировать, меняя сечение отверстия. Как на фото 2. Кран в нижней части лубрикатора нужен для слива воды при дозаправке. Если перекрыть подачу пара регулировочным винтом, дозаправку можно проводить прямо на ходу.

Второй тип лубрикатора- гидростатический. Он более сложный, но и более красивый на мой взгляд. Но что самое важное, он позволяет количественно наблюдать за подачей масла, чего нельзя сказать о предыдущем лубрикаторе.

Не смотря на кажущуюся сложность, и его принцип работы не сложен. Пар теперь конденсируется не в масляной камере, а в отдельном сферическом резервуаре, откуда через отсечной кран вода подаётся на дно камеры с маслом. Масло вытесняется водой, но теперь не сразу в машину, а через тонкую трубку к ещё одному крану. Дозирующему. Кран подаёт масло через отрезок трубки в нижнюю часть смотрового стекла, заполненного водой. Открывая кран мы будем наблюдать, как на конце трубки формируется капля, она будет увеличиваться, пока не оторвётся и не всплывет наверх сквозь толщу воды, а оттуда и в паровую магистраль к машине. По количеству капель в минуту мы легко можем судить об интенсивности подачи смазки.

Лубрикатор имеет все тот же сливной кран из резервуара с маслом, а так же из стеклянной трубки с водой, для ее опорожнения и продувки паром в случае загрязнения.

Эту маслёнку, даже будучи совершенно пустой, не нужен заправлять водой. Вода сконденсируется там сама, и в водомерном стекле, и в сферической камере.

Такие лубрикаторы получили широчайшее распространение на относительно небольших стационарных паровых двигателях, а так же и на подвижной технике. Паровозах, локомобилях итд. На втором фото как раз лубрикатор парового локомотива.

А это один из дошедших до наших дней! Вот такого латунного красавца, например, можно купить на ebay прямо сейчас!) Всего то за две с небольшим сотни долларов.

Много там, вообще, всего красивого и стимпанкового продают, но...(

Вернёмся к более реальным вещам.

Вы легко можете догадаться, какой лубрикатор я захотел сделать. Но есть одно но, а именно, масштаб. И капля масла, которая не масштабируется. Гидростатический лубрикатор с водяной трубкой внутренним диаметром 4 мм работать никак не сможет. По этому приходится делать первый вариант, вытесняющий. Но его я доработаю водомерным стеклом от второго варианта для контроля за уровнем воды и масла.

Самым сложным в этом изготовлении была, пожалуй, дозирующая игла. Ну и деревянные рукоятки в форме пончиков!)

Время собрать все воедино!

Так же переделал водомерное стекло, что бы уровень воды был лучше виден. Сделал его выше.

Ну и несколько видео вам, господа, по обыкновению.

Резюмируя снятое в видео можно рассудить о двух вещах.

Горелка, хоть и горит не в полную мощность на последних видео, но неплохо нагревает котел. Он вышел в рабочий режим менее чем за пять минут. И не так быстро терял давление, да и так низко как раньше оно уже не опускалось. Нужно правильно подобрать диаметр форсунки, тогда я смогу правильно настроить горение. Сейчас видно, что большие языки пламени присутствуют, хотя должно быть лишь небольшое пламя и яркое красное свечение керамики.

А второе- это то, что стало ещё более очевидно и неотвратимо с появлением нормального отопления котла. Расход воды. Он огромен. Уровень воды упал до минимального менее чем за две минуты. Даже двигатель за это время не успел нормально прогреться. Нужен питательный насос. И я уже начал его делать! Два с половиной рабочих дня и чертеж готов. Ну и материал уже закуплен.

Про насос вам пока больше ничего не скажу, до следующего поста. )

На этом прощаюсь с вами, и спасибо за внимание!

Я приветствую вас, господа!

Сегодня у меня снова есть что вам показать! Я продолжаю заниматься паровым котлом Ярроу. И наконец полноценно и безопасно запустил его.

А об этом далее!

Позволю себе снова показать вам этот чертеж. Это то, что мне предстояло сделать.

Начать я решил с самого сложного. Со свистка. Этот свисток я отыскал на чипмейкере, уже " измененным вдоль и поперек" добрым человеком, поэтому перерисовывать его с учётом масштаба было не трудно. Скажу наперед, результатом изготовления я остался очень доволен.

Мелкие детали, такие как прямоугольники 4х5 мм, перегородки резонансных камер и крышки делать сам я не рискнул, мне их вырезали на ЧПУ фрезере.

Была куплена труба 20х1, размечена и распилена дремелем по форме. Перегородки в этой трубке фиксируются все тем же медно-серебряным припоем, но ещё они вставляются в пазы центральной цилиндрической части, куда кроме этого ввинчивается шпилька, соединяющая части свистка. Фрезеруем. И паяем. Точим. Снова паяем!

Последняя блестящая часть очень важна. Это шайба, формирующая воздушный зазор и создающая кольцевой поток воздуха. В моем случае зазор 0.25 мм.

Полукруглые окна резонансных камер получил с помощью все того же дремеля ценой нескольких втулок из наждачной бумаги.

Свистку нужен узел для управления подачей пара. О нем говорить особо нечего, кроме того, что сам клапан я изготовил из столового ножа. Не потому, что в этом был какой-то смысл, просто он долго лежал у меня вместе с другими столовыми приборами, беся меня и домочадцев, так как комплекта от него не было и откуда он такой взялся никто уже и не помнил.

Пищевая нержавейка. Обрабатывается специфически и с характерным звуком. Но чистота поверхности получилась неплохой, почти не пришлось притирать к седлу.

Не удержался и решил испытать свисток от сжатого воздуха. Результат удивил. Трехтоновый свисток звучит соответствующе. Высоковато, но другого с таким объемом камер не добиться. Надо делать его или выше, или больше диаметром, а это уже не так красиво.

Тем временем, рабочая неделя незаметно для меня завершилась и я, наконец, снова оказался в мастерской.

План у меня был полностью убрать котел в корпус, попутно изготавливая все необходимое. И начал я с пароперегревателя и контура подогрева питательной воды. Они абсолютно одинаковые. Перемычки между штуцерами нужны для того, чтобы при затяжке гаек штуцеры не проворачивало.

После этого я примерил все по месту, припаял три втулки крепления котла к передней крышке. Теперь котел закреплён согласно чертежу: три винта м2.5 спереди и один м4 сзади.

Можно " закрыть капот". Пока без тепловых экранов, но и им быть. Они уже вырезаны.

Передняя и задняя крышки были переделаны, так как, ни смотря на оправки, при пайке, котел все же немного увело и отверстия не сошлись. Внёс изменения в чертеж с учётом этого и вырезал новые крышки, а старые безжалостно пустил на оправки для пайки.

Все внутри корпуса готово.

Теперь делаю все то, что снаружи.

Снимал не все, но сделал несколько переходников, водомерное стекло боросиликатной трубки, аварийный клапан на 6 атмосфер, отсечной кран.

На кранах остановлюсь подробнее. Каюсь, я поленился их делать с нуля.

Ни для кого не секрет, что по работе я занимаюсь ремонтом станков. С далёких времен у меня лежал десяток мелких китайских кранов, как раз нужного размера, от вакуумной системы подачи бумаги какой-то разобранной производственной линии. Сегодня они нашли свое применение.

На водомерном стекле сейчас два крана, но должен быть ещё и третий, снизу, для продувки стекла. Его я сделать пока не успел и для испытания просто заглушил отверстие.

На этот раз паровая машина надёжно подключена через медную трубку. Такую уже не сорвёт!

И так как теперь у нас есть средство контроля уровня воды в котле, защитный клапан и все необходимое, можно без опаски снова разводить пары и запускать машину!)

Из старого остался только огромный манометр. Но и его скоро не будет, я уже достал более компактный, диаметром всего 20мм, его только нужно убрать из пласткого в латунный корпус. До этого ещё дойдут руки.

А вот несколько небольших видео для вас, как все проходило!

Пара мало, но котел пока не получает полноценного нагрева, я могу греть только от силы половину одной секции из двух. Надеюсь, при полном нагреве, с питанием водой, котла будет достаточно для этой паровой машины.

Основные работы по котлу я сделал, остаётся доделывать мелочи и декоративные элементы. Ну и горелку. Она будет инфракрасная, типа ГИИ, нужные части я уже заказал у китайцев. Ждём.

Как наберу необходимое количество материала, следующему посту быть! Но не могу обещать, что смогу сделать это быстро. Но лучше качество, а не количество, ведь так?)

На этом я с вами прощаюсь, до новых встреч!

P.S. Очень приятно слышать ваши слова поддержки, постараюсь и дальше вас радовать необычным и интересным контентом по теме живого пара!)

Здравствуйте, господа! Я давненько не писал, но без дела, отнюдь, не сидел! Сейчас покажу, как у меня продвигаются дела с паровой машиной.

Пред повествованием небольшое отступление.

Далее речь пойдет о котле системы Ярроу. Это- водотрубный котел. Огонь в топке нагревает трубы с водой, которая в свою очередь образует пар. В привычном нам паровозном котле- жаротрубная система. Горячие газы проходят через жаровые трубы, нагревая внутрекотловую воду. Для простоты понимания, чертеж ниже.

Водотрубные котлы такой системы, какую я выбрал для постройки, компактны, производительны и достаточно быстро прогреваются и набирают давление, так как в них относительно малая масса воды, но в этом же и их недостаток: долговременная работа без подпитки водой невозможна. Эту проблему мне только предстоит решить.

Чертеж, что стал основой моего котла, был взят из достаточно любопытной английской книги: model boilers and boilermaking. Она дает чертежи котлов всех основных типов, методики расчетов предельных давлений для них и прочую полезную информацию.

Именно оттуда я взял готовый проект водотрубного котла, немного переделав его и незначительно масштабировав в большую сторону.

Как обычно, начинаем день с того, что переводим размеры в метрику.

И даём волю фантазии!

В результате получился вот такой чертеж. На соответствие ЕСКД он не тянет, но свою функцию выполняет.

Заодно придумал и нарисовал корпус. Английский котел обрёл сухопарник (наивысшую точку котла, откуда будет забираться пар), трубку отвода пара, а также получил ещё несколько незначительных отличий, в том числе увеличенную толщину трубок. Причина тому- ближайшие метрические размеры, но только в большую сторону. Дюймовой осталась только медная трубка.

Корпусные элементы были разделены по группам и толщинам металла. Всего вышло три: сталь 2мм для всего, где есть резьбы, нержавейка 0.8 для тепловых экранов внутри топки и сталь 1мм для всего остального.

Чертежи были отданы на резку и обменяны там на готовые металлические детали!

Собрав из частей корпус котла на скотч я обнаружил ошибку в чертеже. Сползли отверстия крепления тепловых экранов. Также я сделал верхнюю панель из стали 1мм, решил переделать на 2мм, так как к ней на резьбы м2,5 будет крепиться дымовая труба.

Чертим и режем!

Вместе с этим изготовлены сборочные шаблоны.

А теперь перейдем к практической части и работе на станках.

Заказал латунные трубки: 60мм и 20мм для котла и 30мм для сухопарника.

Параллельно с этим сварил корпус котла.

Давно не подходил к фрезеру. Уже отвык от него. Но руки помнят. Размечаю углы на торце трубы, заряжаю расточную головку и растачиваю отверстие под сухопарник. Но не до конца. Внизу оставлена ступенька для того, что бы труба не провалилась и было удобно ее припаять. После этого сверлю отверстия под водяные трубы. Почти 150 штук.

Теперь можно паять. Паяю медно-серебряным припоем кислородной горелкой.

Теперь дело за "гребёнками" из водяных труб. Пайка их была достаточно медитативным процессом, чуть менее, чем нарезка 74 частей из медной трубки по 80 мм, но все же!) Ручной труборез за 350 рублей справился на ура!

Когда одна гребёнка была готова, я не удержался и примерил ее, а затем сразу и впаял. Вправить все 37 трубок в отверстия было нелегко, но после снятия фасок с отверстий все получилось! А так как время было уже вечернее и надо было собираться домой, я сразу закинул это дело в корпус, дабы посмотреть, как все получилось.

На следующий рабочий день я допаял вторую гребёнку. Так это стало выглядеть.

Пришло время освоить новую для себя технологию: ротационная вытяжка металла. Это нужно, чтобы изготовить торцевые заглушки котла и сухопарника. Из стали была изготовлена оправка, на которую с помощью самодельного ролика из заднего подшипника первичного вала КПП Днепр я накатывал латунь. Получились тарелочки, после обрезки борта их уже можно впаивать.

За кадром я наточил штуцеры, просверлил в крышках котла отверстия и впаял их. Свое место заняла трубка сухопарника.

Котел был допаян, после чего все резьбовые отверстия были заглушены. Кранами- так как ничего более с резьбой м10х1 под рукой у меня не оказалось.

Вкрутил манометр и подал в котел 8 атм сжатого воздуха. Обнаружил две утечки в гребёнках. Непропай. Устранил. Больше утечек не было.

И тут я не удержался...

Наполняю водой котел и начинаю греть, а дальше все как в тумане...

Котел набрал пять атмосфер и...

На этой прекрасной ноте я с вами прощаюсь, но вот вам небольшая затравка на следующий пост:

P.S. Господа моделисты и самоднльщики, я могу поделиться с вами своими чертежами и dxf файлами для резки. Если будут желающие, заберу их с рабочего компа и залью на Гугл диск, что б все желающие могли скачать.

С вами был Федор, до скорой встречи!