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Fabrication d'un compresseur Judson


Val55

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Salut à tous,

Petite modification technique sur les couvercles et le corps.

Comme nous voulions mettre un joint torique entre corps et couvercle, il nous fallait faire une rainure dans les couvercles et donc décaler un peu les taraudages et trou de centrage des pions vers l'extérieur.

Le problème c'est que la tête des vis aurait dépassé un peu vers l'extérieur.

Pour des raisons esthétiques, il n'y aura pas de joint torique, ni de rainures donc, dans les couvercles.

L'étanchéité se fera donc par joint papier et pate à joint.

La FAO (fabrication assistée par ordinateur) a commencé aujourd'hui ! ;)

Sous le logiciel Catia, nous programmons les usinages. Catia génèrera ensuite le code pour la machine à commande numérique.

Mon tube d'acier arrivera d'ici 8 jours et j'ai reçu mes fraises 3 tailles en 5 mm de large. J'en avais trouvé d'autres en 2.5 mm et 3 mm de large mais il s'est avéré que nous ne pouvons pas les monter (nous montons des fraises à alésage 32 mm et elles font 31,75 mm).

Du coup, pour respecter la largeur de rainure d'origine, nous allons faire réaffûter une fraise de 5mm d'épais en 4,5 mm je pense. C'est faisable, les dents sur les côtés sont assez larges.

Ca avance doucement mais surement :p

Val

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Salut VAL

Je relance le débat, les palettes sortent ou pas

Ben toujours pas, non! désolé, mais la force centrifuge généré par la rotation du rotor sur les palettes passe par le centre de rotation, l'axe, du fait de l'orientation des rainures parallèle à l'axe, la force centrifuge exercé sur les palettes feras que celle-ci ce plaquerons sur les flans exterieur des rainures du rotor et non pas du stator! enfin s'est de la physique basique!

maintenant, sur ton assemblage il y a encore un truc qui me choque, en méca, il y a toujours sur ce type de montage (ou tu as un échauffement des éléments) un palier fixe et un libre, la tu est fixe des 2 cotés, un peut comme un moteur électrique, tu vois. Aussi, un couvercle de fond bouché, t'éviterais le joint arrière, inutile dans ce cas!

Enfin, l'ensemble est pas mal, ça commence à avoir de la gueule!

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Ha, encore une ptite chose, les axes de rotor, monte les avec serrage plutôt que vissé, car je pense qu'avec les variations de température , vibrations montée/décente de régime franc feras que ça se desserreras rapidement, enfin je pense! de plus ça maintient beaucoup moins bien le rotor du fait du jeu afin de visser les axes! A toi de voir!

Fabrice

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Salut VAL

Ben toujours pas, non! désolé, mais la force centrifuge généré par la rotation du rotor sur les palettes passe par le centre de rotation, l'axe, du fait de l'orientation des rainures parallèle à l'axe, la force centrifuge exercé sur les palettes feras que celle-ci ce plaquerons sur les flans exterieur des rainures du rotor et non pas du stator! enfin s'est de la physique basique!

maintenant, sur ton assemblage il y a encore un truc qui me choque, en méca, il y a toujours sur ce type de montage (ou tu as un échauffement des éléments) un palier fixe et un libre, la tu est fixe des 2 cotés, un peut comme un moteur électrique, tu vois. Aussi, un couvercle de fond bouché, t'éviterais le joint arrière, inutile dans ce cas!

Enfin, l'ensemble est pas mal, ça commence à avoir de la gueule!

Salut,

Si tu regardes les figures tu vois que l'effet centrifuge passe bien pas l'axe de rotation.

L'effet centrifuge part donc de l'axe de rotation puis va vers le centre d'inertie ou de gravité si tu préfères de la palette. Le sens est toujours le même et la direction varie donc, en fonction de la position de la palette dans sa rainure.

Tant que la direction de l'effet centrifuge sur la palette (de l'axe de rotation vers le centre de gravité donc) n'est jamais perpendiculaire à la direction de translation de la palette, l'effet centrifuge ne sera donc pas contré entièrement par la face " côté extérieur" de la palette mais aussi par l'avant de la palette, c'est à dire le corps ( je me demande si tu as regardé les schémas ?!)

Il en résulte que plus la palette est sortie et plus elle aura tendance à sortir car la direction de l'effet centrifuge variera vers l'avant de la palette.

C'est donc pour cela que les calculs on été fait palette rentrée, cas le plus critique.

Deuxième chose, si l'on passe en dynamique, quand le rotor va accélérer, la palette pourrait avoir tendance à rentrer. C'est une chose qui se conçoit très bien.

La question est : est ce que l'effet centrifuge suffira à maintenir la palette plaquée contre le corps ?

C'est à ça qu'a servi le fichier que j'ai joint. Par simulation dynamique sous le logiciel Inventor, on voit bien qu'une force est toujours présente, celle de la palette sur le corps, effet centrifuge et accélération pris en compte !!!

L’accélérération a été estimée.

Maintenant, on a voulu savoir si le logiciel disait bien vrai. On l'a démontré par calcul !!!

C'est loin d'être de la physique basique. On ne voit pas ça au lycée en physique.

Ce genre de calcul, on l'aborde en terminale science de l'ingénieur et on voit ça sérieusement en génie mécanique en iut par exemple.

C'est de la mécanique.

Mais je peux me tromper, comme le dit ce proverbe, seuls les idiots ne changent pas d'avis.

Alors si c'est si simple pour toi, démontre moi par calculs, schémas, que ce que tu dis est vrai. ;)

Pour info, il existe des pompes à palettes qui utilisent la pression dans les chambres pour plaquer les palettes contre le corps. Ce système est utilisé pour les compresseurs à pression élevée, de l'ordre de 100 bars.

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Pourquoi ne pas partir sur un axe en une seule partie... et comme la déjà dis FAB, un couvercle arrière borgne avec roulement libre dans ce même couvercle.

Les toriques pour l'étanchéité des couvercles est une bonne idée. Vous devriez perseverer dans cette direction car le compresseur devra être ouvert souvent. c'est un proto...

Bonne suite

juju

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Salut VAL

maintenant, sur ton assemblage il y a encore un truc qui me choque, en méca, il y a toujours sur ce type de montage (ou tu as un échauffement des éléments) un palier fixe et un libre, la tu est fixe des 2 cotés, un peut comme un moteur électrique, tu vois. Aussi, un couvercle de fond bouché, t'éviterais le joint arrière, inutile dans ce cas!

Enfin, l'ensemble est pas mal, ça commence à avoir de la gueule!

Ha, encore une ptite chose, les axes de rotor, monte les avec serrage plutôt que vissé, car je pense qu'avec les variations de température , vibrations montée/décente de régime franc feras que ça se desserreras rapidement, enfin je pense! de plus ça maintient beaucoup moins bien le rotor du fait du jeu afin de visser les axes! A toi de voir!

Fabrice

Pourquoi ne pas partir sur un axe en une seule partie... et comme la déjà dis FAB, un couvercle arrière borgne avec roulement libre dans ce même couvercle.

Les toriques pour l'étanchéité des couvercles est une bonne idée. Vous devriez persévérer dans cette direction car le compresseur devra être ouvert souvent. c'est un proto...

Bonne suite

juju

Salut,

En fait, j'ai calculé la dilatation par cette formule la variation de longueur deltaL= coefficient dilatation du matériau x longueur initiale de la pièce x la variation de température. Cette dilatation est faible dans notre cas.

Il y aura toujours un léger jeu, la profondeur des alésages des roulements sera un peu plus grande pour être sûr que l'on puisse fermer à fond les couvercles, mais pas trop pour que le rotor ne vienne pas frotter contre les couvercles.

Une petite règle à savoir, quand c'est l'arbre qui tourne par rapport à l'alésage, c'est la bague intérieure du roulement qui est montée serrée sur l'arbre pour éviter le phénomène de laminage entre l'arbre et la bague intérieur.

Si c'est l'alésage qui tourne par rapport à l'arbre, alors c'est la bague extérieure du roulement qui est montée serrée dans son alésage.

C'est ce qu'on nous apprend à l'école.

Mais ces règles ne sont pas toujours vraies.

J'en ai fait l'expérience sur des moteurs Yamaha monocylindre de moto.

Les profs ne m'ont pas cru, sauf que c'est la réalité.

D'un côté du vilebrequin, il y avait un roulement serré sur la queue du vilo et de l'autre un roulement glissant sur l'autre queue du vilo. Donc un roulement serré sur le vilo et l'autre dans l'alésage du carter.

Tout cela pour faciliter le réglage axial du vilebrequin (surtout qu'un vilo de monocylindre est constitué de 3 parties, 2 queues de vilo avec leur masse et le maneton monté très serré avec ces deux autres parties, on ne peut donc pas régler un vilo monocylindre n'importe comment sinon on le déséquilibre à coup sûr) et pour des questions de dilatation.

Les axes du rotor seront montés vissés avec centrage long par épaulement. Coté turbine, le pas de vis sera à gauche. Ça plus du frein filé moyen (loctite bleu par exemple) garantira serrage permanent mais démontable si besoin.

Pour les couvercles, je résonne en terme de conception/montage mais aussi en terme de fabrication.

Faire deux couvercles différents impliquerait de faire deux programmes machines différents, mais aussi de faire des mises en position différentes sur la machine. Bref perdre 4 heures. Et du temps, nous n'en avons pas beaucoup. Et ce n'est pas le prix d'un joint spy qui va changer grand chose.

Nan Juju, le rotor ne peut pas être monobloc. Cela voudrait dire que les axes soient en alu. Pour monter des roulements serrés une fois ça passe, deux fois aussi. Mais la troisième fois, l'alu étant assez ductile, les bagues des roulements ne seraient plus serrées.

C'est vrai que les joints toriques, c'est le top. Démontage/remontage à volonté de manière rapide. Mais ça n'ira pas. Ou alors, il me faudrait un corps plus épais pour passer les vis et le joint. Mais le brut est commandé. Et moins il y a de matière à enlever et plus l'usinage sera rapide.:)

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Autre problème, avant hier soir, je regardais l'assemblage en coupe.

Je me suis rendu compte qu'à cause de notre montage de roulement, cela pourrait créer de grosses fuites internes. L'air et l'essence en pression dans une chambre pourrait passer par les rainures des palettes pour arriver dans la rainure de la palette, puis passer par l'alésage du roulement pour se retrouver ensuite dans la rainure d'une autre palette... Regardez l'image.

648960Fuitesinternes.jpg

Aussitôt j'ai imaginé cette solution, mettre une plaque pour atténuer les pertes internes.

990872Assemblageavecflasques7.jpg

368022Assemblageavecflasques6.jpg

381661Assemblageavecflasques5.jpg

C'est une bonne solution. Le problème est que cela engendre deux nouvelles pièces à usiner qui doivent être bien calibrées.

Mais nous pourrions conserver notre montage de roulement par l'intérieur. Montage qui permet de monter et démonter rapidement le compresseur.

Sinon, il faudrait monter les roulements par l'extérieur comme à l'origine.

A méditer...

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Hello

Une petite règle à savoir, quand c'est l'arbre qui tourne par rapport à l'alésage, c'est la bague intérieure du roulement qui est montée serrée sur l'arbre pour éviter le phénomène de laminage entre l'arbre et la bague intérieur.

Si c'est l'alésage qui tourne par rapport à l'arbre, alors c'est la bague extérieure du roulement qui est montée serrée dans son alésage.

Très juste... donc ma proposition de roulement libre dans le couvercle est correcte...

Nan Juju, le rotor ne peut pas être monobloc. Cela voudrait dire que les axes soient en alu. Pour monter des roulements serrés une fois ça passe, deux fois aussi. Mais la troisième fois, l'alu étant assez ductile, les bagues des roulements ne seraient plus serrées.

Je ne parle pas du rotor entier mais juste de sont axe...

Je me permets de donner mon avis pour multiplier les points de vues dans un but constructif... bien sur tu en fais ce que tu veux...:)

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Hello

Très juste... donc ma proposition de roulement libre dans le couvercle est correcte...

Voui ! :)

Je ne parle pas du rotor entier mais juste de sont axe...

Je me permets de donner mon avis pour multiplier les points de vues dans un but constructif... bien sur tu en fais ce que tu veux...:)

D'accord, alors je n'ai pas compris ce que tu as voulu dire.

Tu proposerais de faire un seul axe qui traverserait le rotor en entier ?

On y a rapidement songé avec mes potes de projets mais je crois qu'il était plus difficile de faire cela au niveau de l'usinage, pour être bien coaxial sur toute la longueur du rotor.

Il faut que je vois ça avec notre prof avec qui on va usiner.

On partira sur un rond de diamètre 90 mm pour faire les 83.5mm du rotor. On verra la façon dont on va usiner, comment se fera la prise des mors, s'il faut la contre pointe...

Val

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  • 2 semaines plus tard...

Quelques nouvelles:

Le projet avance bien.

Donc Ju Ju pour répondre à ta question, faire un seul axe acier qui traverserait le rotor n'est pas possible. Nous n'avons pas d’alésoir assez long au bahu.

40366720131216162654.jpg

Les collecteurs seront en tôle. Les morceaux ont été cisaillé avec ça :

15572420131216164336.jpg

57575020131216164347.jpg

Je vais faire des essais de soudure au semi auto et de soudo-brasage.

J'ai reçu mes fraises.

Nous avons fait des essais dans un bloc d'alu.

61893320131219143022.jpg

78962020131219135420.jpg

59669620131219141019.jpg

73666420131219140804.jpg

17174120131219140801.jpg

89333920131219142925.jpg

Nous avons mesuré l'épaisseur de la rainure. Je n'ai plus la cote en tête.

En faisant 3 passes, une puis une de chaque côté de la rainure pour qu'un seul côté de la fraise ne travaille, l'état de surface n'est pas mal du tout.

Cela dit, comme je veux être en cote d'origine, je vais faire réaffûter ma fraise. Elle passera de 5mm à 4,5mm pour 46€.

J'ai reçu le corps de la pompe, le tube.

Quand on le voit en vrai, c'est massif !!!

58853720131220134714.jpg

Et à l'instant, je viens de commander toute la partie électronique qui me permettra de surveiller le compresseur tout en conduisant.

J'ai donc commandé une carte arduino, un afficheur LCD, des capteurs de température, des capteurs à effet hall avec leur aimant, un capteur de pression et un capteur de liquide (pour l'huile).

Voilà,

passez de bonnes fêtes de fin d'année,

Val :)

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Ah oui, j'ai oublié de vous dire, pour le montage des roulements, il sera comme à l'origine.

Pourquoi ? Et bien à cause des fuites internes. Je vous ai expliqué plus haut qu'à cause du montage des roulements côté intérieur, il y avait des fuites.

Mais ce montage permet un démontage et remontage rapide.

J'ai donc eu l'idée de mettre des plaques pour supprimer un maximum ces fuites (voir les images dans les précédents messages). Sauf que les plaques nous ramènent au même problème, démontage compliqué car obligation de retirer les plaques avec les roulements.

Bref on tourne en rond.

Donc ce sera comma à l'origine.

Il y aurait bien eu des solutions pour conserver le montage de roulement par l'intérieur et les plaques, comme par exemple mettre des plaques qui s'encastrent dans les couvercles avec un diamètre légèrement inférieur au diamètre intérieur du corps pour le passage dans le corps lors du démontage. Et venir fixer les plaques dans les couvercles par des vis qui partent de l'extérieur, traversent les couvercles et viennent dans les plaques qu'il aurait fallu faire soit épaisses pour faire des trous taraudés non débouchants soit avec des bossages taraudés qui s'encastrent dans les couvercles.

Bref, trop long à faire.

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