Motori a Vapore

Carissimi Amici,
è un po' di tempo che mi piacerebbe provare a costruire un motore a vapore. Ho un tornio Proxxon per metallo con vari accessori e la fresatrice MF 70, che penso siano il minimo per affrontare l'argomento. Sono abbonato da alcuni anni alla rivista francese Bateau Modele che ogni tanto pubblica qualcosa al riguardo, ma sono progetti un po' troppo complicati per un principiante come me. Avrei bisogno di qualcosa di più semplice per cominciare.
Ho fatto ricerche con Google, ma ho trovato solo venditori di motori finiti e/o da assemblare e non sono capace di fare altre ricerche.
Vi chiedo: potete segnalarmi forum (italiani,francesi o inglesi) riguardanti la materia, siti dove scaricare disegni di motori di base, pubblicazioni ecc.?
Vi ringrazio in anticipo per l'attenzione.
Ciao a tutti,
Mario

Ciao Mario,
prova a guardare quì:
http://npmccabe.tripod.com/steam.htm

mario io ti consiglio prima di affrontare un pò di teoria termodinamica e meccanica base, se vuoi realizzare impianti a vapore funzionanti ,le cose sono molto semplici se le capisci fino in fondo. ho dato un occhiata alle soluzioni del sito segnalato da pbosio le soluzioni sono creative ,qualcuna funziona solo in alcune condizioni di regime in altre si rischia di rompere tutto ,altre funzionano solo per qualche minuto altre sono senza senso si vanno a complicare la vita senza motivo

per la progettazione semplice applica un ciclo rankine
ti serve un ebolitore in pratica una pentola a pressione con serpentine di rame , (una turbina alternata) pistone, asta stantuffo diaframma,biella ,manovella, valvole entrata uscita
una pompa calettata sull asse di uscita che da mandata sell ebolitore
un sistema di raffreddamento sia del acqua sia delle componenti calcoli le portate d massa e volume nelle turbine e pompe caldaia refrigeratore che deve essere costante in tutte le componenti dimensioni il tutto e non hai ness problema
mi pare che un nostro membro aveva fatto o restaurato un motore a vapore ferdinando mi pare

Ciao Pbosio,
grazie della segnalazione, mi guarderò il sito con calma, tenendo presente quanto detto da Caracciolo.

Ciao Caracciolo, ti ringrazio per il tuo intervento, da quello che mi dici credo che tu conosca molto bene la materia, forse è stata oggetto dei tuoi studi.
Ti chiedo umilmente scusa, pur comprendendo la tua esposizione, debbo confessarti che alla mia età sarà un po' difficile che possa studiare ed apprendere nozioni che mi porterebbero addirittura a progettare una macchina a vapore.
Forse nella mia richiesta non sono stato molto chiaro quindi la ripeto:
ho bisogno di un disegnino tecnico, con quotatura, del più semplice motore a vapore possibile e con l'indicazione dei metalli da usare, tipo allumino, ottone ecc.(monocilindro?)che, a realizzazione ultimata con successo, farei girare con l'aria compressa. In seguito potrei pensare a tutto il resto, tipo caldaia, bruciatore, inversione di moto e quant'altro. Naturalmente pian piano nel tempo potrei anche approfondire un po' di teoria, ma non voglio laurearmi in ingegneria...
Ti ringrazio ancora e ti chiedo scusa.
Mi permetto di evidenziare che nel corso della mia vita ho frequentato diversi hobby sempre da autodidatta e posso assicurare che qualcosa ho ottenuto, ho la testa dura, ora con internet le cose sono diventate molto ma molto più facili.

Grazie a tutti e scusate,
Mario

Ciao Mario,
quello che evidenzia Caracciolo è fondamentale. Comprendo anche la tua "necessità" di realizzare qualche cosa che funzioni subito, senza tanto (si fa per dire) impegno in teorie (per la laurea ... si fa sempre in tempo!). Ecco alcuni riferimenti ove puoi trovare quello che cerchi, sia di semplice realizzazione sia qualche cosa di più impegativo.
Unica cosa da rammentare sempre, è che un recipiente in pressione può essere molto pericoloso.
Ciao
Bruno22

[b[/b]
http://www.john-tom.com/html/SteamPlans3.html

http://jean-luc.soumard.pagesperso-orange.fr/bicylindre.htm

http://jpduval.free.fr/Plans_moteurs_vapeur_p1.htm

http://membres.multimania.fr/vapeurlanguedoc/plans.htm

Cliccando QUI, troverai il topic con video del motore del nostro amico Ferdinando, spero che partirai con questo progetto e che ci renderai partecipi dei tuoi progress!

Marco01 grazie per la segnalazione.

Bruno22 grazie anche a te e colgo l'occasione per scusarmi con Caracciolo, potrei essere stato frainteso, capisco e concordo con tutto quanto da lui detto, solo che le mie esigenze attuali sono molto ma molto più "terra terra", se poi l'appetito verrà mangiando...mai dire mai...
Sulla pericolosità starò molto attento, daltronde anche la sega a disco Proxxon, la fresatrice, gli scalpelli e tutte le diavolerie che usiamo nel modellismo navale hanno la loro pericolosità...

Di nuovo grazie a tutti e se farò qualcosa ve lo dirò.

Mario

P.S.:Il restauro della macchina di Ferdinando l'ho visto, lavoro magnifico

Carissimi, ringrazio tutti ed in particolare Marco01 per i link segnalatimi. Li ho messi tra i preferiti, ho scaricato qualcosa che mi sembrava più semplice, se così si puo' dire.
Ora devo stampare, leggere, scegliere, provare, imparare e sbagliare...triste la vita del modellista "curioso".
Mi avete dato un sacco di biciclette, ora sta a me pedalare.
Grazie di nuovo e ciao a tutti,
Mario

Mario Tibollo ha scritto:Marco01 grazie per la segnalazione.

Bruno22 grazie anche a te e colgo l'occasione per scusarmi con Caracciolo, potrei essere stato frainteso, capisco e concordo con tutto quanto da lui detto, solo che le mie esigenze attuali sono molto ma molto più "terra terra", se poi l'appetito verrà mangiando...mai dire mai...
Sulla pericolosità starò molto attento, daltronde anche la sega a disco Proxxon, la fresatrice, gli scalpelli e tutte le diavolerie che usiamo nel modellismo navale hanno la loro pericolosità...

Di nuovo grazie a tutti e se farò qualcosa ve lo dirò.

Mario

P.S.:Il restauro della macchina di Ferdinando l'ho visto, lavoro magnifico

no vabbè non vedevo offese tranquillo


le macchine funzionano tutte, a meno che non fai errori madornali e rientri in range di funzionamento. non mi fossilizzerei molto sulle dimensioni poichè sono variabili , ti varia potenza velocità, ma se vuoi solo una cosa che giri più o meno basta che rientri in alcuni range e metti bene le componenti in fase

se vuoi iniziare a fare un pistone cilindro a pressione per un compressore basta che sai regolare le fasi ti va anche se hai intenzione di metterlo in un impianto vapore

io per evitare calcoli metterei un regolatore di pressione sul compressore (poi in seguito metterei una caldaia che mi lavori alla stessa pressione)farei un cilindro lungo con pistone e diaframma,biella manovella arbitrarie , alesaggio da 1/6 1/10 rispetto alla corsa farei una luce di scarico alla fine corsa caletterei un volano abbastanza ampio e farei partire la pressione da 0 fino ad una pressione in cui il mio pistoncino lavora bene (più avrà inerzia il volano maggiore sarà la pressione di regime, e sarà più lento a parità di pressioni)se gira troppo veloce rompe i componenti o le strutture di sostegno
per i materiali userei :un metallo pesante per il volano acciaio/piombo, eviterei bronzi o metalli costosi,bronzi per pistone cilindro( a meno che non riesci a lavorare superfici molto levigate di acciaio)

Grazie Caracciolo, terrò presente.
Forse qualcosa di molto semplice l'ho trovato, devo solo "tradurre" la viteria in misure decimali e ridisegnarmi il tutto con il cad, l'originale è di un americano con le misure imperiali.
Quando vi farò vedere di che si tratta sicuramente gli esperti come te inorridiranno....ma a me serve per cominciare e far pratica con tornio e fresatrice.
Ciao
Mario

e vabbè esperti..... io non ho mai costruito un motore ma la logica è quella

Ciao Caracciolo,
anch'io non ho mai costruito un motore a vapore, ma a differenza di te non ne capisco niente neanche di teoria...
Comunque sto cercando ancora un disegno per cominciare, il primo non lo capisco e poi le misure imperiali complicano le cose.
Salutoni,
Mario

si i passi imperiali sono frazionari è un casino ...magari se sono non funzionali alla cosa cioè se non sono viratori per la distribuzione cambia i passi in metrici senza problemi

Grazie del consiglio,
in effetti per il disegno non ho problemi, basta settare AutoCad con le misure imperiali, in questo caso decimalizzate e non frazioni, ed è fatta. Il vero problema è trovare barrette, tondini ecc. di metallo di queste dimensioni. Esempio, non per te che ne "mastichi" molto di più, ma per gli altri poveri mortali come me:
un quadrello di pollici 0,500 corrisponde a mm.12,7 di lato, non penso di trovarlo in commercio...e sarebbe pazzesco portare a misura (mm.12,7) con la fresa un quadrello con lato mm.15...
Certo che il tutto comincia a divertirmi e questo è importante. Altro problemino è trovare 'sto metallo in quantità "umane", all'ingrosso a Torino trovi tutto,ma devi prendere quintali di roba...
Mi hanno indicato un posto dove venderebbero al minuto, ci andrò lunedì e vedremo.
Ciao
Mario

Ciao Paolo,
boh, avevo scritto il messaggio, ma mi è sparito. Riscrivo...
Ho sentito parlare bene della Wilesco. Sembra che i migliori motoristi a vapore siano -tanto per cambiare- i tedeschi seguiti a ruota da inglesi e francesi, senza dimenticare gli svizzeri. Noi italiani non si sà, ci sono degli appassionati, ma ognuno per conto suo, spesso gelosissimi del loro "sapere".
Posto qualche immagine di quello che vorrei realizzare, è un semplicissimo monocilindrico che farà inorridire chi sà...ma per me alle primissime armi è già abbastanza difficile...qualcosa sui cosiddetti diagrammi di distribuzione forse comincio a capire ed ho provato a disegnare la posizione di base,cilindro,pistone e volano ai PMS e PMI...per le altre posizioni non ci capisco bene ancora.
Non ridete, prima di disturbare il mio Maestro, ritaglierò i vari pezzi stampati su cartoncino e...cercherò di var girare il tutto nella speranza di capirci di più.
Cortesemente, per il momento, non chiedetemi spiegazioni perchè potrei dire sciocchezze o non sapere proprio cosa rispondere.

1^ immagine - foto del motore finito (il tutto da internet)

2^ immagine - disegno quotato (mm.tradotti da pollici)


3^ immagine - disegno colorato, male, montaggio pezzi posizioni PMS e PMI

Scusate il disturbo, vi terrò aggiornati.
Saluti
Mario

Ciao Mario, Interessantissimo.

Ci ho messo un po' per interpretare i disegni e capire il principio di funzionamento e a dire la verità ci sono alcuni aspetti che proprio non capisco. Per ora non chiedo nulla ma sappi che resterò in attesa dei progressi in quanto ritengo il progetto molto stimolante.
Spero che tu condivida con noi l'evoluzione in uno step by step. Buon vapore!

Paolo.

Ciao Paolo,
mi fa piacere che trovi l'argomento interessante, almeno siamo in due...
Provo a dire quel poco che penso di aver capito e quello che per il momento non capisco. Per facilitare le cose pensiamo ai motori a scoppio che forse conosciamo meglio.
Bene, quelli a vapore sono diversi....cominciamo bene...
però qualcosa in comune hanno.
Qui abbiamo un solo cilindro fissato su di una base ed il tutto fa (spero) girare quel bel disco in ottone che si vede nella foto e nel disegno è quello in basso a sinistra col nome "disco ottone" diam.mm.44,45.
Il cilindro è il primo a sx sopra nel disegno, visto di faccia, di lato e di sopra.
Parentesi, l'originale ha parti in alluminio, ma da alcuni mi è stato suggerito di sostituirlo con ottone o bronzo, il bronzo è più duro da lavorare per cui sceglierò l'ottone. Chiusa parentesi.
Prima differenza con i motori a scoppio il cilindro oscilla, ma non so di quanti gradi ed è fissato alla base con un tondino che fa da fulcro (spero che si dica così), vedi primo cerchietto diam.mm.4,76 che si osserva nelle tre viste.
Altra differenza con i motori a scoppio è che il pistone non ha la biella, ma si incastra direttamente sul volano (crank disk)-seconda figura colore posizione al PMS.
Il pistone ovviamente scorre nel cilindo (linea tratteggiata rossa) e nello scorrere fa girare il volano che NON SO DOVE VA FISSATO come punto di fulcro, forse qui interviene l'hub-ultimo prima riga disegno.
A questi affari che girano in qualche modo andrà collegato il "rotellone" chiamato "disco ottone".
Quindi devo capire come dovrebbe "accroccarsi" il tutto.
Questi motori ovviamente girano con il vapore, ma se ne può fare a meno e...per divertirsi...e provare il tutto li possiamo far girare con l'aria compressa.
Quindi l'aria entra da un tubicino e và nel cilindro attraverso un foro (chiamiamolo immissione). Dimenticavo
l'aria dopo aver fatto il suo dovere esce da un altro foro, negli scoppio diremmo: immissione e scarico.
Qui non c'è scoppio, ma compressione da vapore o aria, per cui l'aria entra e spinge pistone giù sino a PMI (e fa girare il volano), poi scappa dallo scarico e...PER DEPRESSIONE O INERZIA O TUTTI E DUE INSIEME fa risalire il pistone al PMS sempre facendo girare il volano.
Tutto chiaro? Lo chiedo per primo a me....
Considerato che i fori di immissione e scarico sono alla stessa altezza il pistone dovrebbe nel suo andar su e giù alternativamente aprire l'immissione e chiudere lo scarico e viceversa....Sarà veramente così?
Ai posteri l'ardua sentenza.
Queste le problematiche sul tappeto,momentaneamente. Ora mi stampo in scala doppia questi pezzi su cartoncino, così sono più manegevoli e comincio a far prove pratiche. Potrei riprodurre tutto in legno, ma porterebbe via troppo tempo.
Spero di aver detto cavolate il meno possibile.
Ti/vi aggiorno.
Ciao
Mario

P.S.: questo messaggio me lo salvo da qualche parte, potrebbe servirmi per chiedere lumi al mio "maestro" (bisogna strapparglieli con le tenaglie, mi dice: "studiati i diagrammi di distribuzione" e...son cavoletti di Bruxell miei.

Mario Tibollo ha scritto:
Considerato che i fori di immissione e scarico sono alla stessa altezza il pistone dovrebbe nel suo andar su e giù alternativamente aprire l'immissione e chiudere lo scarico e viceversa....Sarà veramente così?

Ciao Mario, ti seguo con interesse, l'unica cosa che non mi convince è proprio la parte che ho quotato.
Cioè mi verrebbe da pensare che se il foro di immissione fosse più in alto rispetto a quello di scarico il pistone verrebbe spinto in basso con molta più energia in quanto non troverebbe altro sfogo se non sul pistone. Una volta che il pistone è stato spinto nella parte bassa troverebbe lo sfogo consentendo al volano di spingerlo in su per inerzia.



PS: intanto che tu ti arrovelli io ho fatto i compiti:






Abbiate pietà, è la prima volta che uso un CAD.

Paolo

Chiedo scusa agli amministratori del forum, ritengo l'argomento motori a vapore O.T. in questa sezione, forse sarebbe opportuno spostare il tutto, a partire dal messaggio n.76, diciamo in "non solo Navi" sub-argomento "motori a vapore".

Ciao Paolo e ciao a tutti.
Ci eravamo lasciati con molte domande. L'aver messo per iscritto i miei dubbi mi ha dato il coraggio di "disturbare" con Skype il mio maestro "un po' avaro". Ecco i risultati abbasta buoni.
Riportare i disegni su cartoncino per provare dal vivo leverismi, immissione e scarico ecc. pensavo che fosse una mia idea "geniale", ma ho scoperto che lo fa anche il mio maestro, quindi avrei reinventato l'acqua calda...
Comunque venire a conoscenza di questo mi ha rincuorato.
Dubbi risolti:
Chi apre e chiude l'aria è il cilindro (non il pistone) che con la sua oscillazione di 22° totali -11° a sx ed altrettanti a dx-
Simulando con i cartoncini queste oscillazioni ho avuto la riprova;
Dette oscillazioni, le ritenevo libere e quindi mi ponevo la domanda: ci vorrano dei fermi, degli stop...NO, vengono controllate dal nottolino del volano, quello dove si incastra il pistone...cinematismo (che parolone) verificato con le sagomine in cartone, tutto Ok.
Allora ho risolto questa prima parte di problemi? NO e ti pareva...il maledetto signor pistone, così come disegnato è troppo lungo, ovvero il suo alloggiamento nel cilindro è troppo corto...Devo decidere se accorciare il pistonr o forare di più il cilindro.
Probabilmente accorcerò il pistone, perchè?
1-è un sol pezzo e con la sua massa contrasta il buon funzionamento del motore, la lunghezza non ha importanza, molto importante e che al PMI non mi esca dal cilindro, ma dopo prova questo non succede;
2-le tre viste del cilindro riportano tutte lo stesso disegno della sede del pistone, per cui ritengo più attendibile accorciarlo e lasciare il resto come da disegno.
Capito tutto questo ora devo studiarmi i collegamenti che fanno girare il "ruotone".
Ti/vi aggiorno.
Ciao
Mario

P.S.: mentre scrivevo ho ricevuto e letto il tuo messaggio Paolo, vedo che segui e suggerisci, bene, mi fa piacere.
Quello che dici su immissione e scarico va benissimo nei motori a scoppio, modellistici e reali, dove le luci sono aperte e chiuse dal pistone, in quelli a vapore, almeno in questo che vorrei realizzare, provvede il cilindro, come ho detto innanzi.

Per i disegni vedo che sono ottimi, bene, bravo, 7+, hai visto che forse è più difficile spiegare il tutto che fare?
Continua così, il ragazzo promette bene (visita genitori).

Allora Mario, penso di aver compreso quanto ti è stato detto dal tuo mentore ma...

Se ho capito bene l'oscillazione del cilindro va alternativamente a aprire completamente la mandata del vapore e chiudere lo scarico per fare esattamente l'opposto nel momento in cui si è inclinato sull'altro lato. Ma guardando il disegno una cosa di cui non mi capacito (o magari non so leggere il disegno) è che la mandata e lo scarico sono sul supporto e non su l cilindro. Mi spiegheresti da dove passa il vapore per arrivare a spingere sul pistone?

Ok Paolo,
capisco le tue perplessità, le avevo anch'io. Sono cose un po' difficili da capire con le parole.
Posto immagini vari componenti con commento scritto ed una senza, se vorrai la stampi e fai le stesse prove da me fatte







fase immissione:




fase scarico


Spero che si capisca un po' di più, comunque sono qui...
Piuttosto "giocando" con le sagomine l'oscillazione del cilindro a seguito del movimento del volano+pignone penso che così come stanno le cose non sia corretta, mi sa che dovrò spostare il pignone se voglio avere 'sti benedetti 11°.

Ciao
Mario

OOOpppsss,
da un controllo più preciso l'ultimo dubbio del precedente messaggio pare che sia stato fugato....
Se e quando passerò alla realizzazione pratica si potrà confermare la verifica empirica, altrimenti si rifarà il pezzo...anche con le navi spesso e volentieri si rifanno pezzi.

Ora comincia a girarmi un po' la testa, sarà l'età?

Ciao
Mario

Con questo Topic raccogliamo tutto quello che è stato postato sui motori a vapore, ed è pronto a raccogliere i progressi di Mario e di chi si cimenterà in questo mondo.

Paolo

Ciao Paolo, ciao a tutti,
ieri sono stato da Amati ed ho ordinato la fresatrice Proxxon FF 230 ed il mandrino a 4 griffe per il tornio PD 230/E, circa mille euro...crepi l'avarizia...
In effetti avevo bisogno di una fresatrice con testa basculanre che mi potesse far usare frese con codoli diamentro da mm.6,8 a 10. La MF 70 che avevo queste cose non me le faceva fare...e mi servirà anche per le navi oltre che per i motori a vapore.
Purtroppo Amati ha fatto un ordine alla Proxxon da poco ed il prossimo lo farà fra un paio di mesi, dovrò aspettare, così mi concentro sulla Belle.
Ciao,
Mario

Ariciao Paolo,
dimenticavo di farti vedere che qualcosa ho fatto, sempre per cercare di capire il funzionamento del motore. E' una vista assometrica dei vari componenti principali disegnati in 3D con AutoCad2012. Non sono perfettamente in linea e mi scuso, ma il 3D sto cercando pian piano di impararlo...Nella vista "di fronte" sono allineati...bohh...
Salutoni,
Mario