Постройка модели парового двигателя с нуля. Часть 1: цилиндры, крышки и станина
Здравствуйте, господа. На ресурсе сижу давно, но в последнее время почти не вижу подобного контента. Попробую немного разбавить надоевшее.
Меня зовут Федор, у меня есть небольшая мастерская, в которой я занимаюсь металлообработкой, но не на коммерческой, а сугубо на досуговой основе. Так было не всегда, и, как часто бывает, чертежи этого двигателя мне попались на глаза достаточно давно, когда я ещё учился в колледже и никаких станков и мастерской у меня не было. Тогда я отложил это дело на долгие более чем 8 лет, а сейчас чертежи снова попались на глаза, когда я наводил порядок на жёстком диске и я рискнул взяться за них.
Сразу говорю: я не токарь и не фрезеровщик, но металлообработку люблю и хочу повышать в ней свое мастерство. Именно в этом цель создания данного двигателя.
Немного о самом двигателе: его чертежи были опубликованы в английском журнале Popular science за 1947, автор C.W. Woodson. В те годы это было обычной практикой и в других номерах журнала можно найти и другие двигатели авторства Вудсона.
По оригинальному чертежу двигатель одноцилиндровый, двойного действия с однократным расширением и кулисным механизмом реверса. Диаметр цилиндра 1¼ дюйма, ход поршня 1 дюйм. С их изготовления и начну свое повествование.
Отрезка прутка.
Хотя автор рекомендует использовать чугун, был приобретен пруток стали 40х. Я выбрал такую сталь за немного повышенную коррозионную стойкость и простоту в обработке. Пруток был отрезан, заторцован и расточен.
Пришлось даже сделать крепление для нового расточного резца, ибо он не влез в резцедержатель по высоте.
Торцовка прутка после грубого сверления отверсия.
Параллельно с обдиркой и расточкой заготовок под цилиндры были изготовлены крышки цилиндров из обычной стали.
Крышки.
Готовые крышки.
Крышки и черновые болванки цилиндров.
На заголовках цилиндров были обработаны начисто внутренние отверстия и высоты. Наружный диаметр ещё подлежит обработке, но в самую последнюю очередь. На очереди сверление отверстий и фрезеровка каналов для пара. Без спец оснастки тут уже не обойтись! Пройдем к фрезерному станку.
Обработка цилиндров
Знакомьтесь, это- поворотный стол. С его помощью можно очень удобно делать симметричные окружности с отверстиями и много чего ещё. С геометрической точки зрения, мы добавляем в декартову систему координат фрезерного станка возможность работать одновременно ещё и в полярной системе.
С помощью этого стола я и просверлил все 40 отверстий в цилиндрах и крышках. Затем детали были сняты со стола и зажаты в тисках, были сделаны плоскости и просверлены отверстия для крепления парораспределителей, а так же выфрезерованы окна. Не с первой попытки, но все в итоге получилось.
Сверление косых отверстий.
Цилиндры были зажаты под углом и просверлено по 4 отверстия для прохода пара от окон к торцам цилиндров. Сначала получилось кривовато, но потом я начал предварительно центроваться коротким сверлом и дело пошло на лад. Так же изготовил и примерил зажимную втулку для сальника- набивки штока поршня. Материал- латунь.
Поршень всборе с штоком и крышкой.
Отдельно изготовил и поршни под одно уплотнительное кольцо из фторопласта.
Пара цилиндров.
Далее на очереди станина двигателя и мои изменения в чертеже. Мой двигатель будет двухцилиндровый, как вы уже могли понять.
Обработка станины.
Был взят лист стали толщиной 16мм, грубо обрезан и далее отфрезерован, но без отверстий под коленчатые валы. Далее расскажу, почему. Пока же вернёмся к цилиндрам.
Изготовление опор цилиндров.
Через знакомых была заказана нарезка и гибка частей для сварки, в это время я изготовил направляющие втулки под ползуны, но с черновым отверстием внутри. В них профрезеровал окна и затем с помощью оправки всборе на станине сварил все воедино. Оправка садится в станину плотно, во избежании перекосов. Сами ползуны изготовил из латуни. Так как при сварке отверстия в направляющих повело, заранее была куплена развертка на 24 и геометрия поверхностей была восстановлена. Для этого и нужна была лишь черновая обработка этих отверстий до сварки.
На этом пока остановлюсь, если тема будет интересна, напишу ещё посты, где буду показывать дальнейшие этапы изготовления. Двигатель пока готов где-то на 80 %.
За мутные фото прошу не ругаться!)
Спасибо за внимание!