Motor de vacío

Construcción de un motor Flame Eater (Vacuum) - Parte 1: El Cilindro

Hace más de un año que trabajo en el motor "Flame Eater" de Jan Ridders . Cuando recién comencé no tenía un molino (ni un plan sobre cómo iba a completar el proyecto sin un molino) pero de todos modos comencé con el motor. Finalmente cambié casi todas las piezas que se podían girar y luego golpear una pared. Sin un molino, no podría ir más allá. Entonces, el proyecto se archivó durante meses mientras buscaba, compraba y restauraba Atlas MFC. Hace unas semanas terminé la restauración de mi molino y era hora de volver con mi pequeño Flame Eater.

Muchas de las piezas de este motor son fáciles de mecanizar y no requieren explicación, pero algunas son un poco más difíciles. Mi intención aquí es describir las piezas más complicadas y los pasos de mecanizado que utilicé para completarlas. Mis métodos no son la única forma de mecanizar el motor, pero si funcionó para mí, también deberían funcionar para usted. Documentaré este proyecto en varias partes:

Parte 1: El Cilindro

Parte 2: El pistón, la válvula y la biela

Parte 3: El volante

Parte 4: El soporte de rodamientos de bolas y Spirit Burner

Así que sigamos con eso.

Parte 1: El Cilindro

Jan recomienda usar "hierro fundido perlítico" o acero inoxidable para el cilindro, pistón y válvula. Recomiendo tratar de obtener hierro fundido si nunca has trabajado con él antes. Es diferente al acero y muy complicado de girar, pero creo que sus propiedades se prestan bien al diseño del cilindro. Por un lado, hacer que el cilindro, el pistón y la válvula del hierro fundido ayuden con la lubricación porque el roce de hierro fundido contra el hierro fundido es algo autolubricante. Con un motor devorador de llamas, no es recomendable usar aceite para lubricar el cilindro, ya que con el tiempo se quemará y se encogerá el cilindro. Otro beneficio del hierro fundido es el hecho de que era fácil cortar las aletas con una herramienta de separación. Las astillas de hierro fundido eran cortas y se desprendían fácilmente a diferencia del acero, que a menudo produce astillas largas y elásticas que se unen entre las dos mitades de la pieza que se desprenden (o en este caso entre las aletas). En mi opinión, habría sido un poco más difícil y habría tomado más tiempo cortar las aletas en un cilindro de acero. Cualquiera que elija, asegúrese de hacer las tres partes del mismo material. Si extrae la válvula y el pistón de acero y el cilindro de hierro fundido (o viceversa) no se expandirán ni contraerán a la misma velocidad, lo que provocará un ajuste descuidado o un ajuste demasiado apretado una vez que el motor se calienta. durante el uso.

Paso 1a: Turn OD

Centre el taladro del cilindro y soporte con un centro en vivo (o centro muerto lubricado). Nota: aparte de lubricar el punto muerto, no use lubricante cuando corte hierro fundido, debe dejarlo seco. Gire la pieza al OD deseado pero deje .001 extra para pulir al tamaño. Usé papel de lija de grano 400, 800, 1200 y finalmente 2000 para obtener literalmente un acabado espejo en el cilindro. Nota: la imagen de abajo muestra la pieza sin soporte y con el orificio del cilindro ya aburrido, luego se perforará el agujero.

Paso 1b: ID de perforación / perforación / resma

Retire el taladro central y taladre el orificio a un tamaño inferior a 0,010, luego taladre a 0,001 o 0,002 de tamaño final y vuelva a coser hasta el tamaño final (resma si tiene un escariador, si no puede hacerlo siempre). cilindro en su lugar). Perfoqué el agujero en etapas, aproximadamente 1 "de profundidad a la vez. Perforé un .250 hoyo de una pulgada de profundidad, luego cambié el .250 por un taladro de .500 y picoteé hasta que el taladro tocó fondo aproximadamente a una pulgada de profundidad. Luego volvería al taladro .250 y profundizaría el agujero una pulgada más o menos. Perforar el hoyo en pasos como este es más seguro que intentar perforar el hoyo a profundidad en una inmersión. Si intentara perforar 3 "de profundidad con una broca .250, la broca probablemente se rompería. Pero está bien en incrementos de una pulgada. Recuerde "picotear" con el taladro - sumidero de .050 más o menos y luego retraiga el taladro para quitar virutas - luego sumerja otro .050. Cuanto más grande sea, más profundo puede sumergirse sin despejar las astillas, pero observe cuidadosamente. Si las astillas dejan de salir del agujero por sí mismas, se acumulan en el interior y eventualmente unirán el taladro haciendo que gire en el portabrocas o se rompa. Evita eso.

Una vez que hayas perforado el cilindro dentro de .010 del tamaño final para toda la profundidad del cilindro, pasa a aburrido. La perforación asegurará que el agujero sea concéntrico y de diámetro uniforme en toda la profundidad. Tome cortes muy ligeros con una barra aburrida de calidad. Si tienes un escariador del tamaño adecuado, úsalo. Pero no resmas más de .001 o .002 y trate de fresar el agujero todo de una vez en una inmersión continua mientras se traba el trabajo a baja velocidad. No vuelvas a tapar el hoyo varias veces o el hoyo probablemente sea demasiado grande. No haga funcionar el torno en reversa con un escariador en su lugar; embotará o astillará las flautas en el escariador.

Si no tiene un escariador o su orificio termina un poco por debajo o por encima del tamaño deseado, no se preocupe. Va a girar el pistón y la válvula para que quepa.

Paso 2: corta las aletas

Este paso realmente me asustó. Tanto que dejé la parte de lado durante semanas para evitar este paso.No dejes que te asuste, especialmente si estás usando hierro fundido. No es tan malo como separarte porque no estás hundiendo la herramienta de separación hasta el centro de la pieza. Gire la pieza a un RPM bastante rápido, ¿quizás 500? No puedo recordarlo con certeza. Y hundí la herramienta de separación muy lentamente en la parte a la profundidad deseada. Me aseguré de que la herramienta de separación no sobresaliera más de lo necesario para el despeje, evitando así un voladizo innecesario.Utilicé un indicador de cuadrante con una base magnética para espaciar con precisión las aletas.Asegúrese de apoyar la pieza con un centro para ayudar con la conversación. Una vez que haya cortado las aletas, sepárela del cilindro dejando un .005 más o menos de longitud para que pueda ver y pulir el extremo recién dividido.

Paso 3: Mill the Large Flat

Apoye la pieza en la prensa de molino y frese el piso. Tengo un molino horizontal, así que estoy usando un tornillo de banco dentro de una prensa para soportar la parte paralela al molino final. Recuerde usar algún tipo de embalaje. Cuña de aluminio o cartulina (estoy usando una tarjeta de visita anterior). Tome cortes ligeros de .005 a .010, más profundos si está utilizando un molino de extremo más grande y tiene un molino más robusto. Pero tenga cuidado de no ejercer demasiada fuerza de corte sobre la pieza; podría hacer que se mueva o gire, estropeando todo su trabajo. Tome su tiempo.

Utilicé la rodilla para realizar un seguimiento de la profundidad del piso, pero también puedes usar un micrómetro de múltiples yunque (con el yunque cilíndrico insertado) para medir desde la ID del agujero hasta el piso para verificar las medidas de tu rodilla.

Paso 4: corte los dos pisos pequeños

Este paso es bastante simple, pero pensé que valía la pena mencionar el uso de un cuadrado para asegurar que los dos pisos pequeños estén en un ángulo de 90 grados con respecto al plano más grande.El ángulo no es crítico (89 o 91 estarían bien) pero es bueno tener una forma de acercarlo mucho.

Aquí hay un piso terminado.

Paso 5: taladrar y tocar para 2x soportes del cilindro

Debes tener mucho cuidado con este paso para no perforar demasiado profundo. Si taladra en el orificio del cilindro, ha eliminado su parte. Una forma de asegurarse de no perforar demasiado profundamente es usar la rodilla en su molino. Te mostraré otro método usando una taladradora y un medidor de tapón.

Coloque la pieza de modo que la broca toque la superficie del piso (nota: debe tener el centro ya perforado). Luego use un medidor de tapón con un diámetro que coincida con la profundidad del agujero que desea perforar. Coloque el medidor de tapón entre la tuerca y el tope en el tope de profundidad de la prensa de perforación y gire la tuerca hasta que entre en contacto con el calibre del tapón. Luego quite el medidor de tapón. Ahora cuando sumerges tu agujero, la tuerca entrará en contacto con el tope después de sumergirse en la profundidad establecida por el medidor de tapón. Ahora toca tus agujeros con un tapón y un toque de fondo.

Paso 6: Mill la ranura de admisión

Esto es bastante explicativo, pero recomendaría usar un molino de extremo de tamaño inferior. Si usa una fresa de 3 mm desde el principio, su ranura será de 3 mm + y fea. Utilicé un molino de extremo de 7/64 "y sumergí la ranura en profundidad y longitud usando múltiples pasadas a lo largo de la línea central de la ranura. Luego amplié la ranura de .109 a 3 mm (.118) de ancho quitando un poco de la parte superior e inferior de la ranura.

Aquí hay otra vista.

Paso 7: Taladre para la varilla de empuje de la válvula

Este fue otro paso que me preocupó, pero perforar el agujero de 4 mm resultó ser un pedazo de pastel porque cada espacio entre las aletas permitía la eliminación de las astillas. Podría haber hundido todo el agujero de una vez, pero no lo hice.

Paso 8: bujes de bronce

Hacer los casquillos de bronce fue fácil. Gire la velocidad hasta una velocidad rápida apropiada para el bronce de ese diámetro y use una herramienta afilada. Pude desactivar los bujes sin ayuda usando cortes ligeros (.005) y un portaherramientas tangencial afilado de Eccentric Engineering . He trabajado con el bronce en el pasado cuando reemplacé los rodamientos en mi molino Atlas y el bronce astillado en escamas polvorientas. Con mi nuevo portaherramientas tangencial, el bronce hizo astillas espirales largas y tenía un acabado hermoso. ¿Coincidencia? No. Consígase un portaherramientas tangencial. No te arrepentirás.

Una vez que haya activado el OD y haya perforado la identificación, separe los bushins y apriételos. Son lo suficientemente pequeños como para presionarlos con una prensa de calidad. Sin embargo, como regla general, te recomiendo que evites usar tu prensa como una prensa de árbol. Es un mal hábito que puede conducir a un lanzamiento de tornillo roto. Agregue una prensa de árbol a su lista de herramientas. Harbor Freight los vende y son mucho más baratos que una nueva prensa de estilo AngLock.

Paso 9: corregir un error de novato

Por ahora deberías haber terminado con tu cilindro. Pero yo no era. Mencioné al comienzo de este post que he estado trabajando en este proyecto durante más de un año y cambié la mayoría de las piezas que podía hacer en el torno hace meses. Lamentablemente, sustituí un hilo de 5M por un hilo de 4M en los soportes del cilindro y lo olvidé por completo. Meses más tarde, cuando llegó el momento de fabricar el cilindro, procedí y taladré los agujeros para un hilo de 5m, no un 4m. El resultado se puede ver a continuación. Obviamente, las patas de soporte no encajaban. Los fijé volviéndolos a colocar y taladrándolos para un tornillo de fijación de 5 m, que inserté al revés y asegurándome con lock-tite. Está boca abajo porque el soporte tiene un agujero en toda su extensión, así que tendría acceso al tornillo de ajuste con una llave hexagonal si alguna vez necesitaba un poco de fuerza extra para quitar las patas de soporte del cilindro.

Incluyo mi error para que ustedes puedan aprender de él.

Lección aprendida: Nunca cambie una pieza sin hacer un cambio en todas las partes de acoplamiento en los planos.

Pero también pensé que sería una oportunidad para mostrarte que algunas partes se pueden hacer sin usar un dado. Pude haber fabricado fácilmente estos soportes con una llave de 5m y un tornillo de ajuste desde el principio, evitando por completo la necesidad de comprar una matriz de 5 m. Como normalmente trabajo en pulgadas y no en mm, esto me hubiera ahorrado unos dólares. Tengo un juego completo de grifos y troqueles de hasta 1 ", pero hasta este proyecto no tenía grifos o matrices métricas.Así que este pequeño motor en realidad ha sido un poco más caro de lo que esperaba. Pero eso esta bien. Y, por supuesto, generalmente puede usar el equivalente de pulgadas más cercano al tocar agujeros de una dimensión no crítica. Simplemente no quería. Quería utilizar este proyecto como una oportunidad para practicar el trabajo con mediciones métricas.

Bueno, eso es todo por el cilindro. A continuación, documentaré los pasos para hacer el pistón, la válvula y la biela.