Malý šoupátkový parní stroj

Stojatý šoupátkový dvouválec vlastní konstrukce u kterého jsem použil Stephensonův vratný, kulisový, rozvod páry. Průměr pístu je 14 mm, zdvih 16 mm. Pára z kotle je do válců stroje přiváděna válcovými šoupátky o průměru 6 mm a zdvihu 5,2 mm. Mazání válců a pístních tyčí je zajištěno kondensační maznicí. Ostatní pohyblivé části stroje jsou mazány ručně. Maximální pracovní přetlak páry zatíženého stroje je 5 atp. Množství dodávané páry rídí regulační ventil ovládaný servem. Ke zhotovení stroje potřebujeme, soustruh s koníkem a tríčelištovou univerzálkou o průměru nejlépe 100mm, frézku a pokud není tak alespoň stojanovou vrtačku se samostatným vřetenem a suportem, umožňujícím posuv upevněného předmětu.Také je třeba trocha trpělivosti a řemeslného umu.

V-1. , V-2.Stojan. Základna, díl 1 s díly 2 a dílem 3 tvoří stojan stroje a jsou s duralu. Materiál pro díly 2 uřízneme o 2mm delší (82mm). Na jednom dílu označíme středy pomocných otvorů (jsou označeny červeně), oba díly stáhneme malými svěrkami k sobě, pečlivě srovnáme a vyvrtáme oba pomocné otvory. Před povolením svěrek stáhneme oba díly šrouby M3 k sobě a na jedno upnutí frézujeme obě kratší strany na míru podle výkresu. Díly necháme upnuté ve svěráku a posuvkou si označíme střed pro otvor ložiska. Po vyvrtání důlku vrtáme otvor 6mm a pak teprve 9,8mm. Před frézováním oválu si ve středech radiusu vyvrtáme 12mm otvory a ovál dokončíme frézou o průměru 14mm. Šroub M3 vyndáme a frézou o prumeru 6mm, zhotovíme vybrání podle výkresu. Před povolením svěráku stáhneme díly malou svěrkou. Zešikmení čel provedeme až po vyvrtání otvoru pro závity M3. U bočních dílů 2 upevníme ložiska 2a na šikmé čelo, vybrání pro ložisko nefrézujeme, pouze zachováme výšku umístění ložiska kulisy. Otvor pro bronzové ložisko 23 dokončíme výstružníkem 10H8. Ložisko 23 zhotovíme o průměru 10mm s přídavkem a do stojanu 2 zalisujeme až po vyvrtání otvoru 2mm v ložisku i stojanu, otvor 2mm v ložisku musí směřovat k oválu a límec ložiska je na vnitřní straně dílu 2. Dokončení otvoru ložisek 23, výstružníkem 8H8, provedeme až po sestavení stojanu.
V-3.Klika. (zalomená hřídel). Nejprve si zhotovíme přípravek z tyce kruhové oceli o průměru 35mm. Pečlivě zarovnáme čela a přesně označíme místo pro otvor o průměru 12mm. Otvor je o 8mm posunut mimo osu přípravku. Měříme a vrtáme pečlivě. Pokud ujedeme napr. o 0,5mm bude zdvih pístu o 1 mm větší, nebo menší, podle směru úchylky
a museli bychom upravovat víka. Vrtáme nejprve průměr 8 mm a potom teprve 12mm. Otvor musí být vyvrtán kolmo na přípravek. Podle výkresu vyřízneme v přípravku dva závity M6 které jsou pro šrouby k zajištění polotovaru kliky. Podle výkresu zhotovíme z kruhové tyče hlazené oceli o průměru 25 mm polotovar s průměrem 12mm a nesmíme zapomenout na vyvrtání středícího důlku 1. Materiál s průměrem 12mm musí jít do otvoru v přípravku zasunout bez větší vůle. Polotovar kliky otočíme, upneme jej v soustruhu za průměr 12 mm, vyrovnáme aby neházel a vyvrtáme další středící důlek 2. Pak polotovar kliky zasuneme průměrem 12mm do přípravku a řádným dotažením šroubu M6 zajistíme
jeho polohu. Na přípravku i klice označíme ryskami vzájemnou polohu, nesmíme na to zapomenout, je to duležité. Přípravek zasuneme mezi pakny universálky, opřeme jej o čelní stěnu a pakny stáhneme. Zkontrolujeme zda přípravek nehází a pro jistotu ješte pakny dotáhneme. Do polotovaru kliky vyvrtáme středící důlek 3, do něj zasuneme otočný hrot koníku a mírným přitažením polotovar zajistíme. Pro vytočení klikového čepu použijeme upichovací nůž o délce pracovní cásti 18 mm a šírce 2,5 mm. Pokud je to možné povolíme si u soustruhu řemen aby při zakousnutí nože mohla řemenice proklouznout a neulomil se nůž. Opracování klikového čepu si mužeme usnadnit odfrézováním materiálu označeného na polotovaru červeným orámováním. Soustružit začneme čep, který je blíže ke koníku. Nožem přejíždíme z jedné strany 5 mm mezery na druhou a za přimazávání olejem s citem ubíráme materiál. Pri dokončování můžeme na každé straně stěnu o 0,1 mm zarovnat, aby měla mezera šírku 5,2 mm. U přípravku povolíme šrouby M6 (z universálky přípravek nevyndáváme) a kliku z přípravku vyndáme. Na posuvném meřítku si nastavíme 18,5 mm a šroubkem míru zajistíme. Špičku jednoho ramene posuvky vložíme do rysky kterou jsme si na polotovaru kliky udělali a špičkou druhého ramene uděláme rysku. Délka tětivy 18,5 mm u průměru 25mm zajistí rozevření klikových čepu kolem 95°. Touto novou ryskou nastavíme polotovar kliky na rysku kterou jsme si označili přípravek. Polohu kliky v přípravku zajistíme řádným dotažením šroubu M6. Po dotažení provedeme ješte kontrolu rysek, musí být presně proti sobě.Vyvrtáme dulek a opakujeme stejný pracovní postup jako u prvního čepu. Po dokončení druhého čepu sundáme přípravek z kliky. Průměrem 12 mm zasuneme kliku do universálky a upneme ji za průměr 25mm, srovnáme a za použití malé síly (aby nedošlo k deformaci) ji zajistíme otočným hrotem. Průměr 25mm stočíme v délce 35mm na průměr 10mm. Ubíráme po malých třískách abychom si nepoškodili čep. Kliku otočíme a za průměr 10mm ji upneme do universálky a otočným hrotem za použití malé síly, zajistíme. Podle výkresu materiál opracujeme. Měříme mikrometrem. Průměr 8 mm dokončíme proužkem jemného brusného papíru tak, aby mel 8,00 mm. Po vyříznutí závitu kliku otočíme a upneme ji za průměr 6 mm a otočným hrotem, za použití malé síly, zajistíme. Podle výkresu opracujeme i tuto stranu stejným způsobem.
V-4.Ojnice. díl 15 je zhotovena z ploché mosazné tyče. Je nutné dodržet rozteče otvorů o průměru 1,6mm a hloubku zapuštení u průměru 4mm.Středící dulky nám poslouží pri upnutí materiálu mezi hroty soustruhu. Na výkrese je červeně vyznačena dělící rovina, Než provedeme řez pilovým kotoučem, označíme si materiál tak, aby při sestavování nedošlo k vzájemnému otočení dílu. U dílu 15a převrtáme otvory 1,6mm na 2mm a u 15 vyřízneme závity M2. U otvoru 2,9mm dodržíme míry podle výkresu. Oba díly sestavíme označením k sobě a šrouby M2 stáhneme. Označíme místo pro otvor 6,9mm a dulek vrtáme přesně do středu dělící roviny. Před vrtáním polotovar pečlivě srovnáme. Aby otvor neujel, vrtáme nejprve vrtákem 3mm, 6mm a nakonec 6,9mm. Označíme si hrubý tvar ojnice a pilkou ji vyřízneme. Podle výkresu si zhotovíme oba přípravky. Menší přípravek nasuneme do otvoru 2,9mm a upneme jej svisle za průměr 5mm do svěráku frézky. Na frézování použijeme rotační pilník ve tvaru 4mm kulicky se stopkou o průměru 6mm. Ojnicí na přípravku pomalu pohybujeme z jedné strany na druhou a nástrojem postupně materiál ubíráme. Pokud potřebujeme u oka srazit hranu, posunem nástroj o 1mm ke středu a hranu srazíme. Před opracováním děleného oka si na ojnici nasuneme kousek trubičky,získáme delší páku a prsty uchráníme před poraněním. Velké oko opracujeme stejným způsobem jako oko malé. Rameno ojnice opracujeme mezi hroty v soustruhu. Pokud použijeme svěrák a pilník, výsledek bude stejný. Po opracování ramena můžeme ojnici matkou M6, přes podložku, upevnit na větší prípravek a v soustruhu, za použití nože s malým radiusem, na každé straně páky (ne ok ojnice) asi 0,5mm materiálu ubrat. Ojniční oko rozpojíme a v ose vyvrtáme vrtákem 1,6mm mazací otvor. Před vrtáním šikmého mazacího otvoru upneme ojnici vodorovně do svěráku, vyvrtáme dulek a 3mm vrtákem zajedeme do hloubky asi 1,5mm. Ojnici natočíme o 45°malým okem nahoru a vrtákem 1,6mm mazací otvor dokončíme. Díly každé ojnice si označíme odlišně, abychom je nezaměnily. Pokud má čep kliky průměr nad 7mm otvor v ojnici upravíme výstružníkem 7H8, pokud má nepatrně pod 7mm otvor neupravujeme. Zabroušení oka. Oko ojnice rozpojíme,čep kliky namažeme střední zabrušovací pastou s olejem, ojnici nasadíme tak, aby při pohledu od spojky byl mazací otvor ojnice na levé straně. Šrouby v oku dotáhneme jen tolik, aby šlo s ojnicí pohybovat. Kliku upneme do soustruhu a zajistíme otočným hrotem. Zapneme soustruh a kousek úzkého prkýnka přitlačujeme na spodek kliky, aby se ojnice neotáčela. Asi po 10 sec. zastavíme soustruh a přitáhneme šrouby tak, aby šlo s ojnicí s mírným odporem pohybovat a postup opakujeme. Kliku vyndáme a před rozebráním si ji s ojnicí vzájemně označíme, musí být vždy na čepu s kterým byla broušená. Po označení ojnici sundáme z čepu, vypereme i s čepem v benzínu. Čep namažeme olejem, nasadíme ojnici a dotáhneme šrouby oka. Pokud jde ojnice hodně ztuha, broušení opakujeme. Když jde ojnicí s mírným odporem pohybovat, upneme kliku do soustruhu, mažeme olejem a pomocí prkýnka při menších otáčkách necháme asi 30 sec. běhat. Po dokoncení ojnici vypereme v benzínu a mazací otvor řádně propláchneme. U malého oka vyvrtáme mazací otvor a 3mm vrtákem zhotovíme kalíšek. Otvor pro čep v malém oku ojnice, dokončíme výstružníkem 3H8.V-5.Válec 5 je zhotoven z kruhové tyče válcovaného bronzu o průměru 18 mm. Otvor válce vyvrtáme vrtákem o průměru 12mm a nožem dokončíme na průměr 13,8mm. Vystružení otvoru provedeme až po připájení parní komory 6. Dva otvory 2,2mm zhotovíme podle zvoleného postupu sestavy. Parní komora 6 je z ploché mosazné tyče 16/10. Pokud máme soustruh s třípaknovou univerzálkou o průměru 100mm položíme materiál na spodní paknu a kličkou pakny utáhneme. Po vyvrtání středícího dulku vrtáme otvor 6,5 a dokončíme vrtákem 7,8. Pokud bychom vrtali rovnou vrtákem 7,8 mohlo by v důsledku špatného nabroušení vrtáku dojít k zvetšení (rozhození) otvoru. Pro vrtání v soustruhu musí mít materiál na komoru 6 výše uvedený rozměr v opačném prípadě by otvor komory neodpovídal rozměrům na výkrese. Pokud otvor komory v soustruhu nemůžeme zhotovit, vrtáme jej po srovnání komory, ve svěráku na frézce. Žlábek komory 6 s poloměrem 9 mm zhotovíme frézou D 18 až po důkladném srovnání komory 6 ve svěráku, aby bylo dosaženo souososti komory s válcem. Otvory pro M2 vrtáme průměrem vrtáku 1,6mm do hloubky 7mm to se týká i bočního otvoru o průměru 3mm. Otvor 3mm uprostřed žlábku je pro přívod páry do šoupátkové komory. Otvory 2,2mm zhotovíme dle zvoleného postupu sestavy. Při řezání závitu M2 se častěji se závitníkem vracíme, abychom jej neulomili, znehodnotili bychom celou komoru. Před sestavením díly důkladně očistíme a zbavíme hrotů. Sestavení válce 5 s šoupátkovou komorou 6 pro pájení, je možno provést dvěma způsoby.:

1.) Zhotovit díly 5 a 6 podle výkresu a do otvoru válce 2,2mm zasunout 2mm tuhy dlouhé 25 mm, nad válcem by měly vyčnívat 9mm. Na vyčnívající tuhy nasunout parní komoru a díly srovnat. Pro zajištění válce proti otočení použijeme přípravek z 2,5mm drátu ohnutého do tvaru U s mezerou asi 9mm. Přípravek dáme na šamotovou desku a na něj položíme válec s parní komorou směrovanou nahoru. K ohřevu pro pájení stříbrnou pájkou můžeme použít horák popsaný v RCr 4/2006 strana 74. Pájku (tavidlo) použijeme BO 680. Pájka obsahuje 40% stříbra a má růžovou barvu. Před pájením ohřejeme oba díly na světlejší červenou barvu asi 800°C a potom teprve začneme pájkou jakoby „škrtat“ o pájený spoj až se začne pájka tavit a prolne celým spojem. Zkontrolujeme jestli stříbro zateklo i na druhé straně spoje a v případě potřeby, spoj opravíme. Rozhodně nedáváme pájku přímo do plamene hořáku z pájky by steklo velké množství růžového obalu (tavidla). Po vychladnutí díly mechanicky očistíme od tavidla a již popsaným způsobem (v RCr 2/2007 strana 74) necháme v roztoku očistit.
2.) Válec 5 i parní komoru 6 zhotovíme o 1mm delší a bez otvoru 2,2mm. Válec položíme na přípravek ve tvaru U, na něj usadíme šoupátkovou komoru a po srovnání pájíme popsaným způsobem. V soustruhu začistíme obě čela a upravíme na míru podle výkresu. Na parní komoře 6 si označíme posuvným měřítkem polohu otvoru o průměru 2,2mm a válec upneme za čela do svěráku. Komoru srovnáme tak,aby vrtané otvory byly kolmé na komoru a osu válce. Na vrták příliš netlačíme, aby při vrtání neuhnul. Otvor válce dokončíme výstružníkem 14H8 a výstružníkem 8H8 otvor parní komory. Výbrus válce byl popsán v RCr 1/2007. U bronzových vložek 7 a 8 přidáme u průměru 8mm asi 0,05mm aby šly do komory 6 nalisovat. Otvor vložky 2,2mm se musí krýt s otvorem 2,2mm válce. Než budeme otvor 5,9mm u vložek parních komor dokončovat výstružníkem, (nejlépe upraveným na průměr 5,97mm) přiletujeme je ke komoře cínem. Víka 9 jsou bronzová. Průměr 14mm (zhotovíme podle výbrusu válce) a otvor 2,9mm pro výstružník 3H8 zhotovíme v soustruhu na jedno upnutí aby otvor pro pístní tyč byl přesně ustředěn. Vybrání víka 9 (označeno modře) musí při sestavování směřovat na otvor válce 2,2mm. Ucpávková matice 12. Použitý materiál je mosazný šestihran. V-6. Pístní tyc10 je z ocelové kulatiny, zakoupené v modelářské prodejně, používá se též na podvozky mod. letadel, má dostatečnou tvrdost a průměr 3,00mm (měřeno mikrometrem). Před řezáním závitu konec pístní tyče vyhřejeme aby materiál změkl. Tyč upneme do universálky a při řezání závitu si očko zajištujeme koníkem. Pístní tyč zasuneme závitem do universálky tak, aby 40mm tyče z čelistí vyčnívalo. Z jemného smirkového plátna si oddělíme pásek asi 12mm. Oba konce dáme brusivem na sebe, držíme v pravé ruce a vytvořené oko nasadíme na vyčnívající materiál pístní tyče a směrem od sebe držíme, mírně napjaté. Zapneme soustruh na max. otáčky, čelistmi kombinačních kleští (můžeme použít i dřevěný kolíček s malým otvorem) mírně přitlačujeme pásek smirku na hřídel a přejíždíme z jedné strany na druhou. Po 1min. změříme tyč, stačí když ubrousíme 0,01mm. Dokončení provedeme jemným brusným papírem a nesmíme zapomenout, že píst budeme lisovat na tuto obroušenou stranu tyče. Bronzový píst 9 zhotovíme na jedno upnutí a než materiál oddělíme, uděláme na pístu, nožem na řezání závitu, dvě mazací drážky ve tvaru V, do hloubky 0,3mm, vzdálenost drážek od čel pístu je1,5mm. Píst 9 dále opracujeme podle výše zmíněného príspěvku „Výbrus válce.“ Písty i válce si vzájemně označíme, aby nemohlo dojít k záměně. Nalisování pístu. Otvor pístu 2,9mm pro pístní tyč upravíme výstružníkem tak, aby šel píst nasadit na pístní tyč jen asi 1,5mm. Jako pomůcku která zabrání při lisování pístu ohnutí pístní tyče si připravíme 2 duralové válečky o průměru 15mm, dlouhé 50mm a 29mm s otvorem 3,2mm v podélné ose. Píst nasadíme na broušenou stranu tyče a na ni navlékneme delší váleček. Píst s tyčí dáme mezi rozevřené čelisti svěráku, srovnáme a čelisti pomalu stahujeme. Jakmile tyč narazí na celist (poznáme to podle snahy tyče k prohnutí), čelisti povolíme a mezi píst a čelist dáme třeba matku M8 a po srovnání pomalu stahujeme čelisti. Po dorazu tyče na čelist , místo matky, nasadíme na tyč krátký váleček a po srovnání začneme opatrně čelisti stahovat. Rukou zajišťujeme píst tak, aby během lisování nedošlo k prohnutí tyče. Po dorazu tyče na čelisti válečky vzájemné vyměníme a postup opakujeme. Až bude píst najíždět na místo kde tyč nebyla broušená, počítíme větší odpor. Když kratší váleček dorazí na píst, měla by mít část tyče se závitem délku k pístu 29mm. Vidlici 13 zhotovíme z mosazné ploché tyče tl.5mm bežným způsobem a před řezáním závitu M3 si do otvoru pro čep zasuneme kousek 3mm rovné kulatiny a řádně ji srovnáme. Pri řezání závitu dbáme na to, aby byl závitník kolmo na osu čepu. Pro snadnější manipulaci si před opracováním ok připevníme k vidlici šroubem M3 kratší váleček, použitý při lisování pístu. Pro opracování ok vidlice upevníme do svěráku frézy kousek materiálu který jste použili na pístní tyče a obě oka opracujeme podobným způsobem jako u ojnice. Ojniční čep 14 zhotovíme z jehly používané do jehlových ložisek. Sehnat se dá v prodejně ložisek ZKL. Pojistka 14a je z mosazi a k čepu je přiletovaná cínem. Před letováním navlékneme na čep silikonovou hadičku, nasadíme pojistku a po srovnání pájíme. Setrvačník S není třeba popisovat. Použitý materiál je mosaz. Vnější hrany setrvačníku srazíme 2mm/45°, na výkresu to není označeno. Při opracování povrchu se snažíme, aby nůž nezanechal na povrchu stopy, nevypadá to pěkně.

V-7.Kulisa 20 je mosazná. K jejímu zhotovení budeme potřebovat přípravek a pomocný čep. Při frézování kulisy bude nástroj zajíždět také do přípravku a proto jsem zvolil dural. Frézu použijeme tutéž jako na ojnici. U polotovaru 20, vrtáme pouze otvory o průměru 2mm, otvory označené červeně nevrtáme. U přípravku na délce 120mm nezáleží, je kvůli snadnějšímu ovládání, při frézování kulisy. Rozteče všech otvorů přípravku, včetně kontrolního, přesně dodržíme. Polotovar 20 připevníme k přípravku šrouby M2, přípravek otočíme polotovarem kulisy dospod a skrz kontrolní otvor přípravku, vyvrtáme stejný otvor do polotovaru kulisy. Pomocný čep se závitem M6 zasuneme do přípravku závitem k polotovaru 20 a přes podložku mírně přitáhneme matkou a tu zajistíme druhou matkou (kontramatkou) tak, aby se nepovolovaly. Přípravek upneme do svěráku frézy a pomalu frézujeme vnější rádius tak, aby mezi okrajem kontrolního otvoru a obloukem zůstalo 2,5mm materiálu. Spodní oblouk (u ok kulisy) frézujeme tak, aby šířka kulisy byla 8,5mm (na výkrese je 8). Střední oblouky ješte nefrézujeme. Podle kontrolního otvoru si nastavíme vzdálenost, natočíme přípravek a vyvrtáme pomocné otvory. Nahoře si kulisu označíme a sundáme z prípravku. Do svěráku upneme pomocný čep s průměrem 3mm a na něj nasadíme kulisu a frézujeme krajní oblouky. Malý pomocný čep použijeme na oka kulisy s r 2,5mm. Kulisu upevníme k přípravku (označením nahoru) a frézujeme střední oblouky průměrem nástroje 3mm a pomocí suportu frézky dokončíme na šírku 4mm tak, aby horní i spodní oblouk měl stejnou šírku. Při dokončování dráhy pro smykadlo použijeme větší otáčky. Snažíme se, aby měly obě kulisy stejnou šířku oblouku (dráhy) pro smykadlo. Z Bronzové tyče o průměru 8mm zhotovíme polotovar smykadla a podle výkresu upevníme v přípravku. Čep přípravku upevníme do universálky a obě strany polotovaru stočíme tak, aby kulisy šly na smykadlo ztuha nasunout. Smykadlo nasuneme do kulisy, šroubem M3 je upevníme např. k přípravku. Vnitřek kulisy namažeme zabrušovací pastou s olejem a kulisou prejíždíme z jedné strany na druhou. Když jde kulisa bez odporu do krajních poloh, oba díly v benzínu umyjeme a oznacíme si je. Čep smykadla 21a je ze stejného materiálu jako pístní tyče. Před prací jej vyhřejeme a po opracování zakalíme do oleje. Díl 17a je mosazný k objímce 17 je připájen cínem. V-8. Objímka 17 je bronzová. Otvory 1mm vrtáme až po připájení dílu 17a.  Excentr 16 je mosazný. Nesmíme zapomenou si ryskou označit střed otvoru pres celý excentr ,aby zářez 1mm, který oznacuje vrchol výstředníku, byl na správném místě. Průměr 14mm zhotovíme nepatrně vetší než je průměr otvoru v objímce,asi o 0,02mm a trnem pro výbrus válce každou objímku pro excentr vybrousíme a označíme si je. Vidlice 19 je z mosazného šestihranu 7mm (6HR7). Spojovací tyč18 zhotovíme z mosazné kulatiny o průměru 7, nebo 8mm. U třípaknové universálky o průměru 100mm povolujeme pakny až
se pakna císlo 3 uvolní, tak ji vyndáme a 1 a 2 paknu utahujeme. Když se v drážce pro 3 paknu objeví začátek šroubovice, trochu jí vrátíme, zasuneme 3 paknu a kličkou pakny utahujeme. Mosaznou kulatinu o průměru 7mm položíme na pakny které jsou blízko sebe a mezi vzdálenejší paknu a kulatinu položíme kousek materiálu o tlouštce 2,5mm a pakny stáhneme. Po vytočení jedné strany, materiál otočíme kulatinu kolem podélné osy o 180° z universálky neopracovaný materiál vysuneme na 16mm a tenkým upichovákem stočíme podle výkresu. Nejprve na průměr 4 a potom dál od universálky na 2,6 až ke kraji a nakonec začstíme na průměr 2,5mm. Ofrézujeme boční strany označené modře. Srovnáme si v universálce pakny a díl 18 zasuneme průměrem 2,5 do universálky tak, aby mezi paknou ofrézovaným dílem byla mezera 1mm. Otočný suport si nastavíme na 45°(stačí od oka) a při větších otáčkách postupně materiál ubíráme. Po otočení, opracujeme druhou stranu stejným způsobem. Při řezání závitu hlídáme očko, aby závit neujel. Šoupátko 22 je ocelové. Pokud jsme otvor vložky 7 a 8 vystružili přebroušeným výstružníkem o průměru 5,97mm, použijeme pro šoupátko ocel o průměru 6mm, pokud jsme otvory vložek vystružili výstružníkem 6H7, nebo 6H8, musíme na šoupátko použít kulatinu o průměru 7mm. Pro zalícování šoupátek si z kulatiny o průměru 6mm a délce 80mm zhotovíme přípravek na broušení otvoru vložek 7 a 8. Na jedné straně kulatiny srazíme hranu čela a kulatinu v ose prořízneme v délce 45mm. Všechny hrany srazíme pilníkem a šroubovákem rozevřeme obě strany tak,aby po vytažení šroubováku měl konec přípravku 7mm. Zabroušení šoupátka z oceli průměru 6mm a otvoru vložek o průměru 5,97. Šoupátko namažeme jemnou zabrušovací pastou, do vložky kápneme olej a šoupátko zkoušíme krouživými pohyby z jedné strany na druhou zasouvat do vložky a vysouvat ven. Pokud cítíme velký odpor, upneme prípravek do soustruhu a namažeme jemnou zabrušovací směsí. Na přípravek nasuneme vložky 7 a 8 při menších otáčkách pomalu přejíždíme vložkami z jedné strany na druhou. Po 1min. opláchneme vložky, kápneme do nich olej a zkusíme čisté šoupátko do vložky popsaným způsobem zasunout. Pokud se pohybuje s mírným odporem, je zabroušené. Vložky s otvorem upraveným výstružníkem 6H7 nebo 6H8 nejprve změříme pomocí posuvky a mikrometru a průměr šoupátka zhotovíme o 0,01 až 0,02mm větší a již popsaným způsobem v soustruhu za pomocí přípravku dokončíme. Každé šoupátko a vložku si označíme.

V-9.Ovládání kulis. Celá sestava ovládání kulis je vidět na snímcích. Pojistky pro zajištění táhel 26 jsou na průměr 2mm. Díly 30a jsou vymezovací podložky mezi ložiskem kulisy 2a a 28/28a. Oka u táhel a pák zhotovíme stejným způsobem, jako oka ojnic. Ostatní není třeba popisovat.V-10.,

V-11.Sestavení stroje. Na kliku nasuneme setrvačník a zajistíme jej šroubem. Ojnice nasadíme podle označení na čepy kliky. Když se na kliku díváme od hřídele pro spojku, mazací otvory ojnic jsou na levé straně. Díl 2 u delší strany základny 1 vyndáme, kratší hřídelí zasuneme kliku do stojanu a na delší hřídel kliky nasadíme díl 2 a šrouby zajistíme. Klika se musí volně otáčet. Excentry s objímkami nasadíme na hřídele a zajistíme matkami 24. Podle výkresu V-10. Parní stroj – 1. pomocí posuvky, nastavíme excentry na míru uvedenou na výkrese. Při nastavování musí být klikový čep v horní poloze. Při pohledu od spojky (čep kliky musí být v horní poloze) jsou výřezy obou vnějších excentru E1 na levé strane a výřezy obou vnitřních excentru E2 na pravé straně. Tyč pístu zasuneme do víka s ucpávkovou maticí a víko do otvoru v desce stojanu. Na pístní tyč našroubujeme vidlici, závit utáhneme a vidlici natočíme závitem M1,6 ke konci kliky. Čepem 14 ji s ojnicí propojíme a šroubkem M1,6 čep zajistíme. Čep kliky dáme do spodní polohy (osa ojnice a pístní tyče se nesmí lomit), mezi pístem a víkem by měla být mezera 0,5mm. To samé uděláme u druhého pístu. Pokud vůle mezi víkem a pístem neodpovídá udané míře, pomocí přípravku na lisování ji upravíme. Těsnění pro válce vystřihneme z papíru do kopírky. Těsnění namažeme olejem, víko natočíme žlábkem k otvoru ve válci, válec se šoupátkem nasuneme na píst a nasadíme horní víko s těsněním. Pokud nemáme označenou polohu víka vůči válci (aby vybrání víka bylo nastaveno proti otvoru ve válci), označíme ji u všech vík. Na víka nasadíme díl 4 a šrouby M3 lehce přitáhneme. Válce a víka srovnáme podle označení a šrouby postupně dotahujeme. Při pohledu shora, musí být stěny parní komory, rovnoběžné s hřídelí. Do smykadla 21 zasuneme čep 21a a kulisu se smykadlem dáme do vidlice šoupátka, šroubem M2 čep stáhneme a matkou M2 zajistíme proti uvolnění. Kulisou musí jít po stažení čepu volně pohybovat po celé dráze. Na spojovací tyče 18 našroubujeme matky M2,5 a vidlice 19. Podle výkresu V-11. Parní stroj – 2. a propojíme kulisu 20 s objímkami 17.Táhla 26 a ovládání kulis ještě nepřipojujeme (překáželo by nám). Stroj postavíme bokem pred sebe, hřídelí pro spojku na pravou stranu. Oba vnější excentry E1 musí být připojeny táhly ke kulisám na naší straně, oba vnitrní excentry E2 na straně opačné. V-12. Seřízení šoupátek. Šoupátko nastavíme tak, že uvolníme vidlici 19, povolíme matky a pomocí závitu spojovací tyče 18 a vidlice 19 šoupátko zvedáme, nebo snižujeme. Před dotažením matic provedeme kontrolu kulisy (musí být kolmo na osu hřídele) a objímek excentru, objímky musí být na excentru volné (nesmí se křížit). Zářez na excentru dáme do horní polohy, kulisu do krajní polohy, teoreticky by šoupátko mělo vložku 7 přesahovat o 2mm. Při natočení excentru zářezem dolu, by mělo šoupátko být 4mm pod vrchem vložky 7. Přesto, že zdvih excentru je 6 mm, šoupátko se posouvá jen asi o 5,2mm. Je to způsobeno tím, že střed oka kulisy a vidlice 19 je mimo střed šoupátka a proto nastavíme horní polohu šoupátka 1,5mm nad vložku 7 a spodní polohu 3,5mm pod vrchol vložky. Takto nastavíme všechna šoupátka. Po nastavení provedeme kontrolu. Po seřízení šoupátek, připojíme ovládání kulis. Páka 29 je umístěna na hřídeli 30 mezi kulisovými ložisky 2a a k ní se připojuje táhlo serva, při jeho seřizování dbáme na to, aby kulisa nedojížděla na doraz, necháme mezi kulisou a smykadlem 1,5mm vůli. Táhlo 26 je k páce 28 uchyceno šroubem M2,5 a je proti povolení zajištěno maticí. V-13.Kondensacní maznice. Všechny označené díly maznice jsou mosazné a pro pájení použijeme cín pro klempířské práce. Těsněním je O kroužek 14/10/2. Z duralu si nejprve zhotovíme přípravek pro ohýbání oblouku 50 a zhotovení přírub 51. Přípravek přitáhneme maticí M6 k pomocnému čepu a upevníme do svěráku. Mosaznou trubku o průměru 4/0,5 mm (je k sehnání v modelárských prodejnách) ohřejeme nad plamenem na světle červenou barvu a necháme volně vychladnout. Trubku vložíme do žlábku v prípravku a při ohýbání ji táhneme, aby se nezlomila. Pro přírubu 51 použijeme mosaznou plochou tyč, podle výkresu vyvrtáme 3 otvory a polotovar příruby připevníme šrouby M2 k přípravku a v soustruhu obě strany příruby opracujeme. Krajní oblouky dokončíme frézou, nebo pilníkem. Oblouk 50 upravíme na míru a přírubu k němu stříbrnou pájkou připájíme. Do dílu 45 zasuneme oblouky 50 a po překontrolování míry je pájíme stříbrnou pájkou. U trubičky 45a zhotovíme na jedné straně náběh a do otvoru ji opatrně naklepneme a cínem připájíme. Konec trubičky (po vložení drátu o průměru 0,8mm) kleštěmi zmáčkneme a drát vytáhneme. Díly 45,46,47,48 a 49 není třeba popisovat, po sestavení je pájíme cínem. Vypouštěcí (odvodnovací) ventil. Díly 53 a 54 pájíme stříbrnou pájkou. Díly 52,53 a 55, 56 cínem. Otvor 1,8 na konci dílu 53 uzavřeme kouskem materiálu o průměru 1,8mm a zaletujeme cínem. Hotový vypouštěcí ventil zašroubujeme do maznice a po srovnání cínem pájíme. Díl 31 do maznice nedáváme, je soucástí regulačního ventilu. V-14. Regulační ventil. Všechny očíslované díly ventilu jsou mosazné. Díl 31 a 32 pájíme stříbrnou pájkou. Po očištění našroubujeme 31 do 45 kondensační maznice a po srovnání, cínem zapájíme. Oka táhla 39, páky 38 a vidlice 37 zhotovíme pomocí čepu na frézce. U dílu 35 dodržíme pokud možno 40°. Při vetším úhlu rozevření se snižuje schopnost ventilu regulovat množství páry. Na spojení dílu 40,39,38 a 37 použijeme šrouby M2 s válcovou hlavou a matky. Ostatní díly není třeba popisovat. Pro utěsnění dílu 32, 33 a 34 použijeme konopí. Na ucpávku použijeme provázek z rozpletené, grafitové šňůry, používané na ucpávky parních ventilu. V-15.Výfukové potrubí. Komoru výfuku tvoří mosazná trubka k ní jsou cínem připájena topenářská kolínka o prumeru 10mm na jedné strane s hrdlem o průměru 12mm. Celé potrubí je upevněno držákem z mosazné trubky 6/1mm. Trubky držáku pájíme stříbrnou pájkou a držák včetně kolen, vík a výstupního hrdla cínem. Hrdla měděných kolínek utěsníme kousky silikonových hadiček, dlouhých asi 12mm. Hadičky navlékneme na pouzdra 7 a na ne nasuneme kolínka v opačném případě se nám hadičky zasunou do kolínek. Po jízdách doporučuji potrubí sejmout , šoupátka promazat olejem a výfukové potrubí nasadit až před jízdou. V zimním období jednou za 3 měsíce, nakapeme na šoupátka olej a stroj rukou protočíme. Zabráníme tím zareznutí šoupátek. Na snímku je remorkér Saturn, není to žádná maketa, pouze laminátový škopek. Postavil jsem jej proto, abych v něm vyzkoušel prototyp parního stroje. Stroj měl průměr pístu 12mm a byl pájený cínem. Remorkér s tímto parním strojem byl predváden na výstavě „Model hobby“ 2002. Prototyp použitého stroje je na snímku. Pro popisovaný parní stroj doporučuji použít třílistý lodní šroub o průměru max.85mm. Pokud použijete napr. průměr 100mm, dopadnete stejně, jako kdybyste za Škodovku zapřáhli maringotku. Stroj velký šroub neutáhne a loď se bude jenom ploužit. Na snímku je šroub který používám u Saturna, má průměr 85mm a listy jsou z mosazného plechu tl.1mm, pájené stříbrnou pájkou. Kužel šroubu má průměr 12mm. Hřídel jsem používal o průměru 3mm, nyní používám průměr 4mm. Větší průměr hrídele nedoporučuji, stoupají ztráty způsobené třením v ložisku a ucpávce.
Konstrukce: Milan Jiroušek
K V-1.,V-2. „NÁSTROJE“ a „PARNÍ STROJ“
K V-3. „KLIKA“
K V-4. „OJNICE“
K V-7. „KULISA“
K V-8. „OBJÍMKA“
K V-9. „OVLÁDÁNÍ KULIS“
K V-10.,V-11 „KULISA 1“ a „KULISA 2“ 

stojan_1_V_1

 

stojan_2_V_2

 

klika_parniho_stroje_V_3

 

ojnice_V_4

 

valec_parniho_stroje_V_5

 

pistni_tyc_pist_sertvacnik_V_6

 

kulisa_V_7

 

objimka_excentr_soupatko_V_8

 

ovladani_kulis_V_9

 

rez_V_10

 

parni_stroj_V_11

 

poloha_soupatek_excentru_V_12

 

kondensacni_maznice_V_13

 

regulacni_ventil_V_14

 

vyfukove_potrubi_V_15

 


2 thoughts on “Malý šoupátkový parní stroj

    Leffner said:
    2.1.2018 at 18:36

    Dobrý den,
    mám na Vás prosbu . Chtěl bych si postavit parní stroj typu Stuart.
    Vrtání 70mm zdvih 90 mm. Mohl by jste mi poradit jaký zvolit průřez vstupních otvorů do válce ? Nevím si rady se šoupátkem (průřez), nebo pokud by jste věděl o odkazu kde je něco podobného.

    Děkuji S.Leffner

      admin responded:
      3.1.2018 at 16:03

      Dobrý den,
      na internetu zadejte „parní stroje Pavel Jakoubek“. Tento pán Vám může
      poradit. Já jsem vyráběl jen malé parní strojky.
      Milan Jiroušek.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *