pompes à eau

Pour compléter l'équipement d'une embarcation ou d'un véhicule : une pompe à eau ... En voici plusieurs modèles.

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Voici quelques modèles de pompes à eau :

1 - premier modèle avec réduction par engrenage
2 - pompe avec un moteur oscillant
3-  pompe à eau à clapets
4 - pompe à eau et by-pass à tiroir
5 - pompe à essais
6 - pompe manuelle
7 - pompe mixte : manuelle et mécanique

en fin d'album


accessoire : un système d'amorçage

règles pour clapets à billes

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1 - construction d'une pompe à eau avec réduction par engrenage

Un petit truc indispensable si on veut donner davantage d'autonomie à notre embarcation.

Celle qui est décrite n'est pas bien difficile à réaliser et elle fait partie des choses construites puis rangées ... en attendant que.

Son fonctionnement dépendra directement du moteur puisque qu'elle y est reliée par un engrenage : débit variable.
Pas de cassement de tête pour calculer son écoulement puisqu'il pourra être réglé par une vanne by-pass : débit réglable

plan d'ensemble

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1 - Roue dentée de 60 dents .2 -Socle en alu d'épaisseur 5
3 -Supports en alu de 5 d'épaisseur.
4 - Axe d'entraînement.
5 -Piston et bielle.
6 - Vis M2 de calage des roulements ou tu tube de la pompe.
7- Tête de refoulement.
8 - Tête d'aspiration.
9 - Bouchon.
10 - support de tête.
11 -Corps de pompe.
12 - Bille acier de diamètre 5.

supports et paliers

Ils sont en aluminium et les cotes sont celles de la pompe décrite mais peuvent être modifiées ...
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Pour le traçage, l'important est que l'axe de la came soit dans celui de la pompe.
Pour un montage à plat sur la platine du bateau, les têtes des vis M2 seront noyées.
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Là aussi les cotes peuvent changer tout en gardant le même axe pour les trous de diamètre 8.
A gauche, deux supports pour le tube de la pompe avec un trou de 8.
A droite deux supports pour l'axe d'entraînement : prévoir un épaulement pour des roulements de 3.8.4.

Le tube et les roulements seront bloqués par des vis M2.



Sur les photos qui suivent, on pourra voir des trous à la base des paliers : ils ont servi à l'usinage dont on verra le détail pour une réalisation similaire dans :
usinages 1 - 3 (porte-roulements)
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axe et engrenage, piston

L'engrenage de la pompe possède 60 dents sur un diamètre de 45. Il sera mis en contact avec celui en bout de l'arbre moteur avec 25 dents de diamètre 18. Tous deux proviennent de "Meccano".
Le rapport sera donc de 2.4 ce qui est proche du rapport de 3 recommandé ... Enfin, presque puisque, dans un ouvrage récemment consulté, je trouve celui de 5 !

Mais on verra que cela n'est pas grave car on pourra moduler la quantité d'eau envoyée à la chaudière sans la gaspiller.
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L'axe de transmission est pourvu volant qui portera à 4 mm du centre un trou taraudé à M2 : la course de la pompe sera donc de 8 mm.
Prévoir un petit lamage sur la tige pour assurer son blocage : l'axe ne doit pas dépasser du volant.

Dans ce trou on placera une vis en inox tirée d'un rond de 3 dont les cotes essentielles seront celle de la partie qui servira d'axe à la bielle : 2.1, voire 2.2 pour assurer le blocage de la vis sans gêner le mouvement ; 2.4 de diamètre pour glisser facilement dans un trou de 2, 5.

Le piston est en inox de 6. Là aussi il faudra être précis pour la fabrication de la vis en inox tirée d'un rond de 2: la patrie arrondie fait 4 de longueur mais une fois bloquée, rien ne doit dépasser car le piston et la bielle munie de la vis s'engagent un peu dans le rond de la pompe.
On pourrait éviter cet embarras en réduisant la longueur du tube. Cependant, plus le tube est long et meilleure est l'étanchéité. Il faudra un peu de temps pour assurer un bon glissement dans le tube de laiton.

Fabrication dans un rond de 12 de diamètre d'un presse-étoupe qui maintiendra quelques tours de ruban de téflon torsadé ou de tresse graphitée.

le corps de la pompe


Les deux pièces suivantes sont fabriquées puis soudées à l'étain qui suffit.
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Le corps de la pompe est en laiton , parallélépipède de 17 x 12 x 12 que l'on percera d'un trou de diamètre 8 pouvant recevoir un tube de 6 x 8 probablement à ajuster ...

A chaque coin, on percera à 1.2 pour tarauder à M1.6.
En revoyant mon dessin, mes cotes de 2 semblent plutôt à 1.5 . Mais, si on veut utiliser des vis M2 moins fragiles, il est possible de modifier les dimensions du corps.
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Un simple tube de laiton que l'on va fileter à droite à M8 x 0.75 pour visser le presse-étoupe.

A gauche, taraudage à M7x 075 pour recevoir le bouchon usiné dans un hexagonal : on reperce le tube de 6 à 6.2 avant le taraudage sur 5 de long.
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les têtes de refoulement et d'aspiration


Elles sont composées de deux pièces pour le refoulement et de trois pour l'aspiration que l'on soudera à l'étain après usinage.
Le support en laiton de 2 d'épaisseur est le même pour les deux pièces.

La tête de refoulement.:
. a : préparer cette pièce dans un rond de 12
. b: reprendre le trou de 3 par un trou de 6
. c : retourner la pièce et, à l'aide d'une fraise de 2, pratiquer 4 rainures pour le passage de l'eau. (en fait 3 suffisent puisque l'une va tomber sur le bouchon !)

La tête d'aspiration :
on procède de la même manière en ne perçant que le trou de 6 et en ajoutant un raccord.

Perçage du corps :

. du côté du refoulement, on perce un trou de 3 qui va bloquer la bille inox de diamètre 5.
. du côté de l'aspiration, on va percer 4 (3 suffisent également) trous de diamètre 1 pour le passage de l'eau.

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: le corps côté refoulement
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le corps côté aspiration
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le bouchon
Cliquez pour agrandir l'imageTête de refoulement vue de l'extérieur.
Cliquez pour agrandir l'imageEn examinant bien la photo on aperçoit les rainures obtenues par fraisage.
Cliquez pour agrandir l'imageTête d'aspiration vue de l'extérieur.
Cliquez pour agrandir l'imageUn simple trou de diamètre 6 sur 5 de profondeur qui a agrandi celui de 3 percé au préalable.
Cliquez pour agrandir l'imageOn n'oublie pas les joints (téflon de 0.25 d'épaisseur) et les ... billes !
Cliquez pour agrandir l'imageMontage de la tête achevé.

montage

Cliquez pour agrandir l'imagePlacer le piston muni de sa bielle dans le tube puis enfiler ce dernier par l'avant.
Cliquez pour agrandir l'imageVisser le presse-étoupe.
Cliquez pour agrandir l'imageApprocher la bielle de sa position et serrer avec les doigts ...
Cliquez pour agrandir l'image... avant de visser notre minuscule téton d'inox : bloquer.
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réglage


Pour limiter les pertes et obtenir un rendement proche des 80%, il faut limiter au maximum l'espace entre la tête du piston et l'extrémité de la vis placée en bout ; deux dizièmes et ce serait parfait.
En fait c'est facile car on peut déplacer le tube.: on l'approche de l'axe de transmission puis on tourne le volant pour amener le piston à "cogner" le bouchon. Il suffit alors de le retirer légèrement et de bloquer les vis placés sur les supports.
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utilisation


Cette pompe débite trop : 0.22cc par tour,  bien plus que ne va consommer le moteur mais :

. elle est à débit variable car elle tourne au même rythme que le moteur avec sa réduction
. elle est à débit réglable

et c'est cette 2ème possibilité qui est la plus importante car on n'enverra vers la chaudière que la quantité d'eau qui lui est nécessaire pour maintenir le plus longtemps possible son niveau.

vanne by-pass

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Ce réglage est obtenu grâce à une vanne by-pass dont voici le fonctionnement.

Le by-pass est fermé et toute l'eau se dirige vers la chaudière; il est ouvert et la sortie d'eau se partage entre chaudière et retour au tank. Plus on l'ouvrira et plus l'eau retournera vers le tank.

Pas difficile à construire.
Elle fuit un peu en position de fermeture mais cette eau retourne vers le tank.
Il faudrait probablement refaire le cône, bien que laiton contre laiton ... Elle s'adaptera à l'usage.

L'étanchéité supérieure est obtenue par un joint torique et quelques tours de téflon, le tout serré par un presse-étoupe.

Montage effectué pour un essai vidéo. La vanne by-pass n'est pas reliée à la chaudière, ni au réservoir ... pour mieux voir.
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2 -pompe à eau avec un moteur oscillant

Un moteur oscillant peut faire office de pompe. Expérience réalisée sur le camion de Pompier Taravana.
Les plans et les usinages dans cet
album
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montage final:
à gauche le moteur, à droite la "pompe"

essai à la vapeur

3 - pompe à eau à clapets

pour ce camion. .
J'ai probablement eu tort de ne pas faire confiance à l'oscillant ...

Là aussi les plans et la construction dans cet

album
Petite pompe à clapets toute simple.
Les dimensions ont été calculées pour qu'elle puisse venir se mettre à la place de la pompe précédente : le moteur est donc entraîné par le vilebrequin.
Le bâti ne recevra qu'une modification : deux taraudage en bout pour la fixation du corps de la pompe.

En voici toutes les pièces :
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4 - pompe à eau et by-pass à tiroir

On commence par la réalisation d'une pompe classique.
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Peu de changements pour cette pompe si ce n'est davantage de soin à la réaliser
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toutes les pièces
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la plus délicate à usiner
::dessin de Rudy MEMIN:
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la tige soudée limitant la course de la bille

la vanne by-pass

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Principe de fonctionnement :


Le tiroir en se déplaçant va moduler le débit qui restera constant.
L'emploi d'une vis M3 au pas de 0.5 permet de repérer exactement le degré d'ouverture.

Si on remplace cette vis par un levier on peut facile ment faire le réglage par un servomoteur.

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Le problème à résoudre est celui du corps de la vanne : il faut jusqu'au dernier moment pouvoir passer l'alésoir pour offrir un déplacement parfait du tiroir et limiter les fuites, ce qui explique le montage avec deux "bouchons".

Une amélioration : placer un joint torique e bout de tiroir (je en'en avais plus !).
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toutes les pièces
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soudure à l'étain
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vanne terminée
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montage

le tiroir

L'idée m'en est venue en lisant la participation de graine au vent dans ce sujet :
http://modelismenavalradioc.nouvellestar6.com/t6930-vanne-trois-voies?highlight=vanne+by+-pass
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une autre version prenant moins de place


On supprime un des "bouchons" et on le remplace par une plaquette issue d'un hexagonal de 10 avec montage par vis M1.6.
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Ici le joint torique serait indispensable !
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Le seul problème est le perçage des trous de 1.2 ... Voici comment on peut procéder après réalisation du montage de la première vis.
Les trous sont exécutés en positionnant le tiroir et en vissant la plaquette.
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autre modèle

avec la possibilité de régler le débit en augmentant la longueur des biellettes.
Une modification pour éviter l'emploi de joints toriques : allongement du piston.
Pour les dimensions de détails, voir sur le plan précédent.
Plus intéressant encore serait de prévoir un piston de diamètre 3 ... mais je n'ai pas cet alésoir.

5 - pompe à  essais

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Une pompe indispensable pour procéder aux essais de pression de nos chaudière, et ceci sans aucun risque ...

La réalisation et l'utilisation de cette pompe dans cet

album

6 - pompe manuelle

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Petite pompe indispensable pour qui veut se livrer à des expériences de vaporisation instantanée (entre autres ...).

La construction de cette pompe se trouve dans cet 
album

7 - pompe mixte : manuelle et mécanique

étudiée pour gagner de la place.

On pourra aussi faire varier le débit de la pompe mécanique en fonction des besoins du moteur.
Le blocage de la pompe manuelle n'est pas vraiment indispensable et la pompe mécanique fonctionne même si le poussoir se trouve détendu. Cependant, en la bloquant en position basse, on réduit le volume de la boîte à clapets.
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source d'inspiration
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plans

On peut aussi s'inspirer des pompes précédentes.
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fonctionnement et réglages

Le fonctionnement est toujours meilleur si les clapets sont en position verticale cependant celle-ci travaille bien à plat : 2 possibilités de montage.
Pour le réglage de la distance entre les axes, on peut se servir du montage sur la platine : des trous plus importants que nécessaire permettent de faire avancer ou reculer le corps de la pompe.
Cliquez pour agrandir l'imageLe corps est tiré d'un plat de laiton de 15 x 20.
Cliquez pour agrandir l'imageEntrée (aspiration) et sortie (refoulement).
Ne pas oublier le rond de diamètre 1.5 qui bloque la bille de l'aspiration.
Cliquez pour agrandir l'imageTiroir et cylindre de la pompe mécanique.
Si on ne rencontre aucun jeu, les joints toriques ne sont pas utiles. D'ailleurs j'ai supprimé le second ...
Cliquez pour agrandir l'imageLes éléments de la pompe mécanique.
Un petit truc qui a l'air de vouloir fonctionner : plus de rondelle de téflon et de joint torique pour assurer l'étanchéité, mais deux ou trois tours dun cordelet de graisse graphitée.
Cliquez pour agrandir l'imageLe corps, les deux cylindres et le petit téton sont prêts pour une soudure à l'étain.
Il est d'ailleurs possible d'essayer ces deux pompes sans attendre la soudure !
Cliquez pour agrandir l'imageMontage du dispositif de blocage.
Remarquer que le poussoir laisse un petit espace libre en bout de piston.
Cliquez pour agrandir l'imageAinsi en position de blocage il n'y aura pas de glissement.
Cliquez pour agrandir l'imageL'ensemble complet avant soudure.
Le volant est percé de 4 trous taraudés et la biellette devra être adaptée au débit souhaité.

essai

montage avec le moteur électrique.
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Il n'est pas évident que la pompe manuelle débitera suffisamment. Si c'est le cas, il sera possible de dessouder son cylindre et de la remplacer par un autre acceptant un piston de diamètre 5.

D'autres compléments suivront : une prise d'eau pour une seringue permettant de pallier un éventuel désamorçage, une vanne anti-retour à la sortie du refoulement.

accessoire système d'amorçage

Une pompe finit toujours quand on ne s'en sert pas quotidiennement par se désamorcer.
A l'atelier on peut pallier cet inconvénient en saisissant le tube en silicone plongé dans la bâche et en le remplissant à l'aide d'une seringue ... pas toujours évident quand la construction est terminée !
Dans ce cas, on rencontre rarement un problème de désamorçage car l'eau de la bâche remplit le tube d'alimentation.
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Par contre ici, le phénomène se produira plus souvent car l'eau va redescendre dans la bâche même si on ajoute en bout du tuyau d'aspiration un clapet de retenue.

pour tube de silicone de 3 x 5.


Le godet est brasé à l'argent pour permettre plus tard une soudure à l'étain.
En attendant on peut glisser un tube de 2 x 3 que  l'on rend étanche par un bout de tube de silicone.
La chaînette n'est pas indispensable mais pour moi qui perd constamment mes bouchons ...

Le ressort ne sera pas compressé, il sert tout simplement à permettre le passage de l'eau.
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clapet de retenue plutôt que clapet anti-retour
comme noté sur la vidéo
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godet de remplissage
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essai

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règles pour clapets à billes

Cliquez pour agrandir l'imageDes calculs établis à la lecture de James SUZOR et Rudy MEMIN.
Pour les  billes, on recommande des billes en laiton qui ne s'oxydent pas ... mais je n'en trouve pas.
Par contre celles en inox de l'OCTANT sont parfaites.

On peut aussi calculer au plus juste pour le déplacement vertical de la bille et s'en remettre à l'épaisseur du joint en téflon pour régler la hauteur verticale.

documentation et autres idées ...

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Le plan dont je me suis inspiré pour la réalisation des crépines.
Il est dû à André LECOMTE et on le trouvera dans une petite brochure éditée par la CAV : Chaudière, essai de chaudière, pompe à eau, régulateur de chauffe.
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Du même auteur, une pompe à eau commandée par un moteur électrique (récupération à la casse).
Avantage : aucun ralentissement du moteur. Par contre, il faudra du doigté pour réapprovisionner la chaudière et cela ne doit pas être vraiment envisageable quand le bateau est au large ...
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Une pompe qui fonctionne grâce à un moteur de servo.
Une construction de Jean-Paul BOURDILLAT décrite dans le numéro 548 (juillet 2009) de MRB.

Particularité intéressante : pas de billes mais des clapets.
Cliquez pour agrandir l'imageLa pompe de Yves :
"Pour limiter l'usure du piston (ou du joint du cylindre) , comme sur celle de Jacques, j'installerai une bringuebale entre l'excentrique de la pompe et le piston. Ca permet aussi de faire varier le débit en jouant sur sa course".
http://modelismenavalradioc.nouvellestar6.com/t10209-pompe-a-eau#140221
La pompe de Jackyet ses remarques :
"Belle petite pompe au montage classique qui pose un problème lorsque le maneton d'entraînement de la biellette reliée au piston est en position haute ou basse car la poussée n'est pas dans l'axe du corps de la pompe .
Ce n'est pas trop gênant sur une petite course mais ça le devient sur une longue.
Je remédie à ce problème en fixant le corps  de pompe sur un axe permettant l'oscillation et l'articulation directe du piston  sur le maneton en supprimant la biellette de renvoi."
http://modelismenavalradioc.nouvellestar6.com/t10209-pompe-a-eau#140221
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Cliquez pour agrandir l'imageUne pompe à débit variable de Pierre BERNARD et Jean-Pierre RENAUDIN : article du numéro 73 (février-mars 2007) de BM.

Une étude particulièrement intéressante pour le calcul du débit de la pompe.

Une idée : des billes en bronze qui restent propres.
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Sans trop me tromper, je pense qu'il s'agit de cette dernière pompe dont l'auteur (pseudo Bobino) parle dans ce sujet :
http://modelismenavalradioc.nouvellestar6.com/t8766-pompe-attelee-a-debit-variable

alimentation électrique de la pompe

Elle fait appel généralement à des piles et une fois les essais terminés, il suffit de mettre des piles neuves pour rouler ou naviguer en étant presque sûr d'avoir la m^me tension pendant une vingtaine de minutes.
Mais pour les essai, on peut utiliser des petits transfos de récupération comme ceux- ci  et pour lesquels on gardera le système de branchement.

Par la suite on pourra coupler un variateur.
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album terminé

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Copyright (C) 2008-2018 Tous droits réservés.albums mis à jour le : samedi 19 mai 2018