Parníkář radí začátečníkům: IV. Jak vyrobit turbínu

Předcházející díly volného seriálu rad pro začínající parníkáře před více než rokem publikoval Jiří Voráček. Tentokrát žezlo rádce převzal Petr Stejskal, aby naše čtenáře seznámil s problematikou turbín. Těm pro letecké modely se věnuje řadu let, ale o nich dnešní článek nebude. Řeč bude o turbínách vhodných pro pohon modelů parníků - o parních turbínách: „Parní turbíny nejsou u modelů moc rozšířeným pohonem (přeci jenom periodický posuvný pohyb je člověku jaksi přirozenější než svištící turbína), proto jsem se rozhodl napsat něco osvěty.“

Nejjednodušší způsob je turbínový disk vyrobit z plechu – odvrtáním otvorů po obvodě a následným nastřiháním lopatek – s tím má zkušenost Jirka Voráček a podrobně to popsal v časopise RC revue 1 a 2/2011. Druhý způsob, který jsem si zase vyzkoušel já, je vyrobit potřebný počet lopatek z plechu (obr. 1), nabrousit náběhy a naohýbat. Takto připravené lopatky pak zapájet do připraveného disku (obr. 2). Článek o tom také najdete v časopise RC revue 12/2002 až 4/2003. Nejlepší je obrobit celé turbínové kolo z jednoho kusu materiálu na CNC stroji, ale kdo má k tomu přístup za rozumný peníz.

Obrázky 1 a 2

Poslední turbínová kola jsem vyráběl odléváním z kovu metodou ztraceného vosku. Byla to kolektivní práce, první krok udělal kamarád, se kterým jsme vytvořili 3D tiskárnu pro zlatnické účely. V počítači vytvořil model turbíny, ten se speciálním programem „rozřezal“ na plátky tlusté půl desetiny milimetru. Tyto řezy se pak v oné tiskárně promítají obyčejným dataprojektorem do kapaliny, která po osvícení modrým světlem tuhne. Po každém osvitu tiskárna posune vznikající výrobek právě o půl desetiny mm.

Jak to probíhá, můžete vidět například zde:

http://www.youtube.com/watch?v=snOErpOP5Xk

http://3dtisk.blogspot.cz/2013/01/stribrne-vyrobky-3d-tisk.html

Vzniklý model (obr. 3) se zaformuje do lukoprenu, a máme formu pro lití voskových modelů. Forma se vloží do ocelového pouzdra, upnutého do stojanové vrtačky otočené sklíčidlem nahoru, po roztočení na 2 000 otáček za minutu se do středového otvoru leje speciální vosk o teplotě 95 °C (obr. 4). Po patnácti minutách chladnutí se vyloupne krásný model (obr. 5). Poté nastoupil známý parníkář Tomáš Kočí a modely dovezl do slévárny, kde voskové modely obalí keramickou hmotou, vosk teplem vytaví, zbylá keramická skořepina se v peci vypálí a dovnitř se naleje tekutý kov. Jak to probíhá, můžete vidět zde:

http://www.kdynium.cz/cesky.asp?pid=p2

Obrázky 3, 4, a 5

Keramika se odstraní a máme hotový odlitek, velmi podobný původnímu modelu jen o něco menší (o tepelné smrštění chladnoucího vosku a tekutého kovu). Po osoustružení vnějších ploch, vyvrtání středového otvoru a doleštění mezilopatkových kanálů je turbínka připravena na vyvážení. Naše kolečka mají průměr 52 mm, šířku lopatek 6 mm a jsou odlita z nerezové oceli 1.43081.4308 (obr. 6 - vlevo). V plánu máme zkusit dvoustupňovou Lavalovu turbínu,která by měla mít vyšší účinnost a nižší otáčky než ta běžně používaná jednostupňová. Pokud by někdo měl zájem začít s turbínami, tak za cenu nákladů ve slévárně můžeme nějaké kolečko odprodat.

Závěr

Také jsem si doma zkoušel odlít kolečka o průměru 30 mm z hliníku. Voskové modely jsem zaformoval do speciální zlatnické sádry, která snese vypálení při 700 °C, vosk při tom shoří a do vzniklé dutiny se naleje hliník tavený v improvizované pícce (obr. 7). Na obrázku 8 jsou vidět čerstvě odlité turbínky a pod nimi ocelová kyveta, ve které byla sádrová forma. Kolečko po opracování připravené ke zkoušce (obr. 9).

Obrázky 7, 8 a 9

Fotogalerie Foto: Petr Stejskal © 2014

Petr Stejskal

MK Lipence