Hélivap : hélica à vapeur

Bonsoir,

Un vieux projet que celui de l'Hélivap inspiré par l'Helica de Marcel Leyat.
Faire avancer à la vapeur ce véhicule à hélice d'avion ??? A voir ...

Pour commencer voici un croquis de l'ensemble prévu :

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Réalisation du châssis :

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Premier essai pour la direction :

Bonsoir,

Deux autres essais pour ce véhicule :

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Pour s'amuser, réglage pour le servo du registre vapeur :


Essais du brûleur et de la chaudière :



Dans la foulée, un essai de démarrage ... mais aucun déplacement. Il est vrai que la masse est (sans la carrosserie) de 1,3 kg ! Le rêve a ses limites ...

Très jolie, pour la faire avancer il faudrait peut être surmultiplier la vitesse de rotation de l hélice. Je pense que c, est une modification "facilement" réalisable sans dénaturer le projet.

Bonsoir,
C'est effectivement la solution la plus facile à essayer. A faire quand j'aurai reçu les rues dentées ...

Encore un beau projet qui tient ses promesses!

Bonsoir,
Promesses pas encore tenues

Hello,
C'est un beau projet, ce serai dommage qu'il n'aboutisse pas. Le diamètre de l'hélice me parait un peu faible. Si l'on regarde la photo ancienne de la voiture à propulsion aérienne stationnée sous la tour Eiffel, on voit que le diamètre de l'hélice parait beaucoup plus grand. D'autre part celle-ci comporte quatre pales (au lieu de deux sur le modèle) et est carénée. Le carénage a sûrement une fonction de protection de l'hélice mais il contribue également a la rendre plus efficace.

Oui je pense qu'une 4 pales carénées aiderait beaucoup (à condition bien sûr que le moteur puisse délivrer couple et vitesse...). Sur un truc à hélice il te faudrait probablement au moins 2000 à 3000trs/mn pour avoir une poussée raisonnable.
L' autre truc c'est de vaincre l'inertie de départ: Axes sur roulements si tu peux, et évite les bandages de roue "mous". Le pneu se déforme et s'écrase un poil et c'est comme une marche à sauter au démarrage. Un plastique dur serait préférable.

Joli projet!

Bonsoir,
Difficile d'envisager une hélice plus grande. C'est vrai que le carénage est utile et pas seulement pour la protection. J'en ai prévu un, mais ... encore du poids supplémentaire.
Par contre les roulements aux roues sont une amélioration que j'avais envisagé. Actuellement un effort de traction montre qu'il me faut au minimum 0.5 N pour le déplacement. Des roulements réduiraient cette force.
J'y ai renoncé faute de pouvoir reprendre convenablement l'axe des roues en plastique. Une solution consisterait à en construire de plus légères avec un roulement.

Bonjour Jacques,
Je voie que tu as pu mesurer la force nécessaire pour que ton véhicule commence à avancer. C'est très intéressant. Je te suggère de faire le montage suivant avec une espèce de balançoire afin de mesurer la force que ton véhicule est capable de développer. Ainsi tu pourras voir si tu es loin ou si tu es proche du résultat à obtenir. Tu pourras également voir quelle importance peuvent avoir les différentes améliorations que tu peux apporter.
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La balançoire se compose d'une planchette sur laquelle il faut fixer le véhicule, de deux montants qui doivent être le plus long possible (2 m à 2,50 m) et d'un axe qui permet les oscillations de l'ensemble.
Le véhicule doit être fixé et positionné sur la planchette de manière à ce que les montants soient rigoureusement verticaux.
Le moteur peut alors être mis en marche et l'ensemble va prendre une position d'équilibre qui va être différente de la verticale.
La force qui va être nécessaire pour ramener l'ensemble à sa position initiale va correspondre à la force développée par l'hélice.
Bonnes recherches

Bonsoir et merci pour l'explication de cette "manipulation". La première que je vois prenant en compte l'hélice.
Je vais encore bidouiller un peu avant de passer, si je n'arrive à rien, à ce montage.

Bonjour,
Pour ce test, le véhicule est posé sur la balançoire et ne touche plus le sol ?

JPA a écrit:Bonjour Jacques,
Je voie que tu as pu mesurer la force nécessaire pour que ton véhicule commence à avancer. C'est très intéressant. Je te suggère de faire le montage suivant avec une espèce de balançoire afin de mesurer la force que ton véhicule est capable de développer. Ainsi tu pourras voir si tu es loin ou si tu es proche du résultat à obtenir. Tu pourras également voir quelle importance peuvent avoir les différentes améliorations que tu peux apporter.
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La balançoire se compose d'une planchette sur laquelle il faut fixer le véhicule, de deux montants qui doivent être le plus long possible (2 m à 2,50 m) et d'un axe qui permet les oscillations de l'ensemble.
Le véhicule doit être fixé et positionné sur la planchette de manière à ce que les montants soient rigoureusement verticaux.
Le moteur peut alors être mis en marche et l'ensemble va prendre une position d'équilibre qui va être différente de la verticale.
La force qui va être nécessaire pour ramener l'ensemble à sa position initiale va correspondre à la force développée par l'hélice.
Bonnes recherches

Avec cette méthode tu détermines la force par calcul en tenant compte de l'angle pris par le montage et de son poids ou bien tu utilises un peson pour exercer une force permettant d'avoir le même angle de déplacement?

Hello,
Le déplacement de la balançoire va être très faible, à peine quelques degrés d'angle peut-être moins. Faire une mesure en fonction du déplacement angulaire risque de ne pas être assez précis. Personnellement je pencherai plutôt pour une mesure directe de la force de poussée sur la planchette qui supporte la voiture. Cela peut être fait à l'aide d'un peson (à condition qu'il soit très sensible) ou même d'un petit pèse-lettre électronique. Une épingle à tête sphérique plantée à l'avant de la planchette et prenant appui sur le pèse-lettre peut très bien faire l'affaire. Il faut juste faire attention à ne pas perturber les filets d'air qui arrivent à l'hélice. Normalement la mesure de poussée devrait se faire dans l'axe de l'hélice ce qui, évidemment, est impossible à réaliser. Certains vont dire que le bras de levier ne sera plus le même si l'on prend comme référence le bord de la planchette au lieu de l'axe de l'hélice. C'est pour cela que les bras de la balançoire doivent être les plus longs possible. J'ai donné comme ordre de grandeur 2 m à 2,50 m pour pouvoir suspendre la balançoire au plafond ou à une poutre. Les quelques centimètres qui séparent l'axe de l'hélice du bord de la planchette ne devraient pas influer beaucoup sur la mesure.

Bonjour,

Désolé mais je n'avais pas le cœur à me lancer dans ton expérience. J'ai fini par rejoindre l'atelier mais pour des trucs plus faciles ...

Un petit retour pour m'occuper de l'Hélivap qui attendait patiemment : une avancée et une reculade !

Une avancée avec une démultiplication pour l'hélice . Résultat négatif même avec une tripale. Un véhicule toujours trop lourd ...



Une reculade avec un retour aux sources pour faire tourner les roues du véhicule qui devra probablement, si cela fonctionne, changer de nom !

Bonsoir,

La fin d'une première aventure avec l'Hélivap.

Bonsoir,

La fin d'une première aventure avec l'Hélivap.

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Un beau projet bien mené!

Le seul truc qui m'interpelle est l'utilisation de la transmission par vis sans fin: Ces trucs ont un rendement notoirement exécrable et tu y perds sans doute pas mal de puissance...

Bonsoir,
Ce que tu dis sur la transmission par vis sans fin correspond à ce que j'ai lu.
Par contre, j'ai été étonné du résultat obtenu. Peut-être le fait qu'il s'agisse de matériel Meccano ? D'ailleurs j'avais lu aussi que l'inversion de marche n'était que difficilement possible, ce qui dans ce cas est facile (pour l'hélice seule il faut inverser la rotation su on veut démultiplier).
Je n'ai pas réalisé de mesures, mais lors du remontage après la réalisation de la carrosserie, je le ferai pour voir ce qu'il en est.

Hello,
La transmission par vis sans fin provoque une force de poussée longitudinale sur l'axe de la vis. Par conséquent cet axe vient prendre appui sur une butée. Si c'est juste un collier ou un épaulement qui vient en contact avec un flasque, les frottements seront beaucoup trop importants et vont prélever une bonne partie de la puissance fournie par le moteur. Avec ce type de transmission il faut impérativement monter des butées à billes, une seule suffit si le mécanisme ne tourne que dans un sens, il en faut deux si le sens de rotation est réversible. Une butée à billes se compose de deux plateaux parallèles avec interposition des billes entre ces deux plateaux. Les roulements à billes classiques ne sont pas prévus pour supporter des efforts longitudinaux.

D'après ta vidéo, l'axe de la vis sans fin à tendance à appuyer sur le moteur, ce n'est pas très bon au niveau frottement. Il vaut mieux immobiliser la vis sans fin entre deux butées et faire une liaison glissante entre vis sans fin et moteur afin de soulager le vilebrequin. Des roulements à billes classiques devraient pouvoir immobiliser longitudinalement l'axe de la vis sans fin sans trop de problèmes, les efforts latéraux restant tout de même très modestes. Le jeu entre vis sans fin et roue dentée doit être impérativement respecté pour un bon fonctionnement.

Autre remarque : ton moteur étant un monocylindre, le couple moteur est pratiquement nul aux alentours des points morts hauts et bas. Il te faudrait un volant d'inertie de grand diamètre avec le maximum de masse en périphérie, cela éviterait les calages au démarrage.

Bonsoir,
Toutes tes remarques sont justes.
Ne connaissant rien à cette transmission nouvelle pour moi, j'ai apporté des solutions d'amateur.

Pas de butée à billes dans mes réserves et une solution : les rondelles en téflon ont un diamètre extérieur identique à celui de la partie tournante du roulement, donc aucun frottement. Un léger flottement longitudinal à prévoir lors du serrage réglable du support de la sortie de l'axe de la vis sans fin.
Dans ce montage, la vis sans fin ne descend pas calée entre un ergot sur le volant et le roulement du support, mais la roue dentée, elle descend malgré le serrage renforcé des flasques le maintenant en position après un début de fonctionnement. j'ai rajouté une cale empêchant cette "descente". Tous les serrages définitifs sont renforcés par des rondelles en éventail.
Pour l'instant je n'ai pas observé de calage au démarrage. celui qu'on peut imaginer sur la vidéo vient en fait d'une ouverture insuffisante du registre vapeur.
Le réglage n'est finalement pas trop long. Il faut observer un léger déplacement identique à droite et à gauche de la roue dentée sur la vis sans fin, normal. A la main, l'inversion se réalise sans aucun problème. Par contre, avec ce moteur, si on veut inverser la marche (positionnement de l'excentrique), il faut tout reprendre à zéro ...

Bonsoir,

Une aventure qui se termine pour la version 2 de l'Hélivap :

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Essai avec la carrosserie :

Bonsoir,

Le projet initial est de retour avec une petite recherche pour construire une hélice à pas réglable”.



Un projet de plan :
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Les pivots des pales seront en tige filetée M3  pour leur maintien sur le moyeu mais aussi pour leur blocage si une solution est trouvée ...
Maintenant, si vous avez d'autres idées, je suis preneur.

Salut,

Tu peux trouver des systèmes d'hélices à pas variable et dans un tas de dimensions chez ce fabricant allemand. Les prix sont "raisonnables". Grand choix de nombre de pales, de diamètre, etc... le site n'est pas des plus évident à utiliser mais on finit par s'y retrouver...
J'en ai utilisé dans un passé lointain... la qualité était bonne.

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