La distribució en moviment

En Don Ashton és un reconegut expert en distribucions (en Anglès “Valve Gear”) per a locomotores petites. El seu llibre “Design Procedures for Walschaerts and Stephenson’s Valve Gears” m’ha ajudat molt a entendre com funcionen aquests delicats mecanismes tot que no cobreix el cas de la distribució tipus “Baker”, la que vaig triar per a la meva locomotora. La seva web és aquesta http://www.donashton.co.uk

Arrel de la meva participació en uns fòrums anglesos sobre vapor viu, ens havíem conegut fa uns mesos, però la setmana passada en Don em va contactar directament via email, de lo qual n’estic molt cofoi, i em va demanar que li passes la geometria de la meva distribució. N’hi vaig passar tres !!. La primera d’elles prioritza la simetria d’events anant endavant, la segona prioritza un equilibri entre la marxa endavant i la marxa enrere, i l’altre és un entremig.

Per la meva satisfacció, la seva conclusió va ser que qualsevol dels tres dissenys era excel-lent i que al final en podia triar qualsevol en funció de la meva preferència en la manera de fer anar la locomotora. Finalment m’he quedat amb la del mig.

Per il-lustrar la distribució se m’ha acudit gravar un parell de vídeos de la distribució en moviment a partir del CAD. El primer és amb la màquina anant endavant, i l’altre anant enrere.

Els colors de les parts tenen el següent significat:

  • Blau Clar: La biela motriu, i les bieles acoblades.
  • Vermell: Els elements de la distribució.
  • Taronja: Els elements de reversió del moviment.
  • Blau Fosc: El suport dels elements de la distribució Baker.

La locomotora en 3D CAD fins ara

Suposo que qualsevol moment es bo per posar el disseny de la locomotora tal com està fins ara en en Solid Edge. O sigui que aquí va un vídeo amb el que hi ha de la locomotora des de diferents angles.

Com és natural el disseny en CAD va per davant de la construcció física. Per fer-ho be del tot suposo que hauria d’acabar el dibuix abans d’haver començat amb les peces. Però sembla que tocar una mica de ferro sempre dona una satisfacció addicional. De fet, les peces que ja estan definides les puc començar a fabricar sempre que no afectin a parts encara per definir.

La Bomba d’Aigua a l’eix.

Per el funcionament de la màquina es necessària una aportació contínua d’aigua a la caldera a mida que es va consumint per la generació de vapor.

Hi ha al menys quatre sistemes per fer-ho:

  1. Bomba en el Tender. Normalment es tracta d’una bomba de pistó accionada manualment quan la locomotora està parada o en casos d’emergència en cas que els altres sistemes fallin. Més sobre això més endavant.
  2. Injectors. Són uns dispositius que a vegades veiem al costat de les màquines que utilitzen vapor per fer entrar aigua fresca a la caldera mitjançant un sistema ingenios de venturis. És un sistema utilitzat força sovint perquè es relativament senzill però no funciona be si l’aigua està una mica calenta.
  3. Bomba accionada per vapor o “Caballito”. És tracta de una verdadera bomba de pistó accionada per un petit motor de vapor, es a dir el vapor actua sobre la bomba d’aigua mecànicament. Aquest sistema té una serie d’avantatges però és el mes car d’instal.lar.
  4. Bomba en el Eix. Una bomba de pistó accionada per una excèntrica a l’eix. És relativament senzill i bastant fiable, però presenta l’inconvenient que només pot alimentar la caldera quan la màquina està en moviment. També és possiblement el menys eficient degut a que agafa part de la potència disponible a les rodes. En canvi te l’avantatge que l’aportació d’aigua es proporcional a la velocitat i per tant generalment proporcional als requeriments de la màquina.

Per la meva màquina he decidit en principi incorporar una Bomba en el Tender i una Bomba en el Eix. Més endavant puc considerar afegir Injectors o “Caballito” a mida que vagi agafant més experiència.

Mentrestant he fet una simulació en CAD de com hauria de ser la Bomba en el Eix, i he penjat aquest video a YouTube.

El disseny és el d’una bomba de dos pistons que actuen alternativament per minimitzar els efectes de cop i no trencar l’equilibri de pesos en l’eix.

Dibuix 3D amb Solid Edge ST6

Una de les primeres coses va ser instal-lar el Windows amb el paquet de dibuix 3D “Solid Edge ST6” en una partició del meu iMac. Un amic meu me’l va recomanar i m’hi va introduir. No en tenia cap experiència en dibuix per ordinador, i he de reconèixer que les maneres d’aquest software les trobo una mica àrdues, fins i tot frustrants a vegades, però els resultats crec que son bastant acceptables i en teoria hauria de permetre tenir-ho tot força clar nivell constructiu abans de posar-se a tocar metall. Com que ja porto bastants dies, a hores perdudes, puc posar una captura del que he dibuixat per ara que és això. FrameAssembly Essencialment és el posicionament de les rodes, bogie de devant, i el disseny de les suspensions.