2021年03月20日

客車の惰行確認

運転会に線路と客車を持って行ったので、惰行の確認を行いました。
線路が短すぎて、惰行が終わるところまで確認できませんでした。
話し声が聞こえていたので、音はカットしてあります。
10輛編成ですが、1編成分は惰行しそうです。
posted by よしひろ at 17:49| Comment(0) | TrackBack(0) | 客車

2021年03月10日

惰行

客車10輛を牽いた際の惰行を確認してみました。
12V印加で走らせ、途中で電源をOFFにしてみてどれほど惰行するのかの確認です。
1輛分も惰行しませんね。
実物換算100km/h程度で走っていますが、実物の急ブレーキよりも早く止まってしまいます。
小さな模型では、慣性が非常に小さいので、物理的に惰行を実現するのは困難です。
誤ってマニュアルフォーカスの設定にしたまま撮影したのでピントが合っていないのはご容赦のほど。
posted by よしひろ at 15:49| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2021年03月08日

踏面接触位置

輪軸踏面に赤色の油性マーカを塗り、1時間ほどR732曲線で走らせて、踏面のどのあたりでレールと接触しているのか確認しました。
円弧踏面台車.jpg
円弧踏面の輪軸を付けた台車です。
進行方向は左です。
上が曲線の外側です。
アタック角が生じ、前側の輪軸は曲線の外側(写真上側)に寄って走ったため、上の車輪の踏面はフィレット付近、下の車輪は踏面の外側にレールの痕跡があります。
後ろ側(写真右側)の輪軸の中心はレールとレールの中心より若干曲線の内側(写真下側)に寄っているように見えます。

円錐踏面台車.jpg
円錐踏面の輪軸を付けた台車です。
進行方向は左です。
上が曲線の外側です。
アタック角が生じ、前側の輪軸は曲線の外側(写真上側)に寄って走ったため、上の車輪の踏面はフィレット付近、下の車輪は踏面の外側にレールの痕跡があります。
後ろ側(写真右側)の輪軸の中心はレールとレールのほぼ中心と一致しているように見えます。
円弧踏面.jpg
円弧踏面の曲線外側に寄っている車輪のレールの痕跡です。
ほぼフィレットのみに痕跡があるように見えますが、若干フランジの根元あたりまでレールが接触しているようにも見えます。
円錐踏面.jpg
円錐踏面の曲線外側に寄っている車輪のレールの痕跡です。
痕跡はフィレットと踏面のフィレット寄りにあるように見えます。
フランジの根元あたりまでレールが接触しているようにも見えます。
posted by よしひろ at 20:22| Comment(0) | TrackBack(0) | 輪軸

2021年03月07日

牽引試験9

円錐踏面(洋白タイヤ)の輪軸でも、同様の条件で測定してみました。
円弧踏面R732牽引負荷8V4.png
2時間かけて計測予定でしたが、機関車の速度のむらが大きくなってきたので、約1時間で切り上げました。
負荷のばらつきが徐々に大きくなっているのが分かります。
前回の円弧踏面(ステンレスタイヤ)のデータと比べてみると、平均的な負荷の増え方は今回の方が小さいようです。
試験後、レールの汚れを確認しましたが前回の試験後と比べて汚れはかなり少なくなっていました。(試験時間が違うので正確な比較にはなりませんが、かなり汚れ具合が違いました)
この試験結果が正しいとすれば、洋白のレールでは、洋白のタイヤを使用した方が、レールが汚れにくく、連続運転時の負荷の増大は緩和されると考えられます。
円錐踏面汚れ.jpg円弧踏面と同様、レールの接触面には筋が付いています。
旧輪軸フィレット.jpg
反対側の車輪は、フィレットとフランジの境界あたりがレールと接触しています。
(踏面の筋は、別の試験の際に付いたもの)
フランジにはレール当たっている痕跡はありませんが、フィレットからフランジにかけて表面が非常に荒れており。これが負荷のばらつきに影響しているのではないかと考えています。
新輪軸フィレット.jpg
こちらは円弧踏面です。
これも、フィレットとフランジの境界あたりがレールと接触しており、フランジにはレール当たっている痕跡はありません。
踏面とフィレットの境界あたりに黒い何かが付いています)
フィレットからフランジにかけて表面はそれほど荒くありません。
posted by よしひろ at 19:01| Comment(0) | TrackBack(0) | 輪軸

2021年03月06日

牽引試験8

これまでの試験で、ステンレスタイヤの踏面が汚れて牽引負荷が増加していると推測していましたが、ピボット軸受の潤滑の影響も否定できませんでした。
これまでは、ピボット軸受の潤滑には個体である黒鉛(鉛筆の芯)を使用していましたが、今回はピボット軸受に液体のルブロイドという潤滑剤(超極圧潤滑剤と称して販売されています)を塗布してから同じ試験を実施しました。
円弧踏面R732牽引負荷8V3.png
今回は約1時間20分走行後に客車が脱線してしまいました。
前回と比べると、比較的早い頃から機関車から滑るような音が聞こえ、たままた離席中に脱線転覆していました。
前回の試験後にタイヤ踏面を磨き、レール頭面も拭きましたが、充分でなかったのかもしれません。
タイヤやレールはそのままで復旧後再開したものの割と早く、また脱線しました。
数値的にはそれほど大きな負荷には見えませんが、機関車の速度にむらが見られましたので細かくデータを取ると時々非常に大きな負荷があったのかもしれません。
その後何度か試験を再開してみましたが、いずれも客車の2輛目の後ろ側の輪軸が脱線しました。
満足な試験にはなりませんでしたが、このデータから軸受の潤滑の影響はあまりないだろうと推測されます。
また、脱線転覆後に連結を切り離した際には負荷は0gfを示していましたので、フォースゲージで懸念される時間経過による測定値の変動はほぼ無かったと考えられます。


posted by よしひろ at 16:48| Comment(0) | TrackBack(0) | 輪軸

2021年03月05日

踏面汚れ3

次の測定のために踏面を綺麗にしようとしているのですが、レールの当たった筋がなかなか取れません。
今回の試験で、ステンレスタイヤでは洋白タイヤよりレールや踏面が汚れやすいことが分かりました。
この汚れが牽引負荷増大の主要因と推測していますが、軸受も負荷増大の要因となることも考えられます。
今回の試験では、ピボット軸受に黒鉛(鉛筆の芯)を塗っていますが、液体の潤滑剤を使用した場合でも試してみたいと思います・
踏面筋.jpg
#2000の布やすり(裏にスポンジが付いたもの)で磨きましたが、筋状のものが残っています。
かなり強固にくっついているようです。
posted by よしひろ at 10:55| Comment(0) | TrackBack(0) | 輪軸

踏面汚れ2

円弧踏面の輪軸での踏面汚れを確認するため、
  • レールの頭面を研磨し、めっきを剥がした後、リグロインで拭き取り
  • 車輪の踏面を#2000の布やすりで磨き、付着物を除去
を行った後に再度、2時間ほどR732曲線を走らせ状況を確認しました。
円弧踏面R732牽引負荷8V2.png
今回は、フォースゲージからのデータ取得を10回/秒の設定で行いました。
実際には、約0.66秒に1回のデータ取得になっています。
また、約1000回データを取得した時に無線機の電池が切れたので、一旦中断してからデータを再取得している関係で、1000回目前後で少々歪な形になってしまいました。
最後の方は負荷変動が大きく機関車の速度が変化しているのも分かりました。
いずれにせよ、走らせ続けていると負荷がどんどん大きくなっていきます。
踏面汚れ.jpg
試験後の踏面です。
前回と同じく、レールとの接触面に何か付着しています。
色が微妙に違うので、今回はレールの洋白が付着しているのではないかと思います。
試験後にレールの頭面を拭くと、かなり汚れていました。
円錐踏面の従来の輪軸ではそれほど汚れていなかったので、この輪軸の問題と考えられます。
違いとしては、
  • 踏面形状
  • 材質(ステンレス:SUS303)
がありますが、汚れている位置はほぼ円錐状になっている箇所なので、材質の問題なのではないかと考えています。
ということで、洋白のレールを使用する限りでは、付随車の輪軸のタイヤはステンレスよりも洋白の方が望ましいと思われます。
posted by よしひろ at 01:21| Comment(1) | TrackBack(0) | 輪軸

2021年02月24日

踏面汚れ

円弧踏面の輪軸での計測で、測定の度に負荷が大きくなる件で、踏面の状態がどうなっているのか確認してみました。
車輪の踏面に何か付着していますので、これが無くなれば安定した負荷となると思われます。
なお、これらの輪軸には電流は流れていません。
洋白よりステンレスの方が摩擦係数が小さいとのことなので、円弧踏面の車輪はステンレスにしましたが、走らせて異物が付着することを考えると、洋白のレールには洋白のタイヤの方が良いのかもしれません。
台車踏面.jpg
1輛目の前側の台車です。
左が進行方向です。
走行中はセンターピンを中心に少し反時計回りの方向に回転した状態で走ります。
踏面左上.jpg

踏面左下.jpg
進行方向側の踏面です。
上の車輪は線路の曲線の外側のレールを走ります。
下の車輪は線路の曲線の内側のレールを走ります。
レールと当たっていると思われる箇所には、何か付着しています。
曲線外側の車輪はフィレットの近くでレールと接しているようです。
線路のレール間中心よりも輪軸中心が線路曲線の外側の位置で車輪とレールが接しているようです。
踏面右上.jpg
踏面右下.jpg
 
進行方向反対側の踏面です。
上の車輪は線路の曲線の外側のレールを走ります。
下の車輪は線路の曲線の内側のレールを走ります。
レールと当たっていると思われる箇所には、何か付着しています。
曲線外側の車輪はあまり汚れていないようですが、輪軸中心と線路のレール間中心がほぼ一致した位置で車輪とレールが接しているようです。
台車踏面b.jpg既存の円錐踏面の輪軸(新品)を付けて5時間ほど走らせてみました。
踏面左上b.jpg

踏面左下b.jpg
 
進行方向側の踏面です。
上の車輪は線路の曲線の外側のレールを走ります。
下の車輪は線路の曲線の内側のレールを走ります。
円弧踏面のものと異なり、曲線外側の車輪はレールの外と内が主に当り、踏面全体もレールに当たっているように見えます。
曲線内側の車輪は少し外側でレールと接しているようで、黒めっきが薄くなっているようです。
踏面右上b.jpg

踏面右下b.jpg
 
進行方向反対側の踏面です。
上の車輪は線路の曲線の外側のレールを走ります。
下の車輪は線路の曲線の内側のレールを走ります。
この輪軸は左右対称でレールに当たっているようですが、円弧踏面よりも割とレール頭部全体に当たっているように見えます。
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posted by よしひろ at 00:22| Comment(0) | TrackBack(0) | 客車

2021年02月23日

牽引試験7

円弧踏面の輪軸での計測です。
時計回りで計測しましたが、なんと、従来の円錐踏面の輪軸よりも負荷が大きい結果が出てしまいました。
円弧踏面R732牽引負荷測定毎.png
試験を重ねる度に負荷が大きくなっています。
2回目と3回目の間、3回目と4回目の間で約1時間20分8Vで連続走行させています。
レールは試験の度に拭いており、綺麗な状態のはずなので、輪軸の踏面側に何か問題のある可能性があります。
円弧踏面R732牽引負荷8V.png
3回目と4回目の間で約1時間20分8Vで連続走行した時の負荷です。(2回目と3回目の間もデータを取ったのですが、その後excelが固まってしまってデータが消えてしまいました。)
このグラフから、徐々に負荷が大きくなっているのが分かります。
posted by よしひろ at 15:32| Comment(1) | TrackBack(0) | 客車

2021年02月21日

牽引試験6

まずは、既存輪軸で計測しています。
4V,6V,8V,10V,12V各電圧でエンドレスを約3分間走らせ、それぞれ2500回負荷データを取得しています。
それを3セット実施していますので5(電圧)×3(試験回数)×2(回転方向)=30回データを取得しています。
取得した総データ数は30×2500=75000となります。(実際にはテスト条件の確認等でもっとデータを取っています)
前回の反省から、テストの度にレールを拭いています。
従来踏面R732牽引負荷8V2.png
8Vでの試験結果はこのようになりました。
右回りの方が負荷が小さく出ていることが分かります。

びっくりハウスさんのコメントを参考にフィーダを2カ所にしてみましたが、牽引負荷のゆらぎは変わりませんでした。
従来踏面R732牽引負荷測定毎.png
各試験でのデータの平均を取って、試験回数で並べたものです。
この図からも右回りの方が負荷が小さく出ていることが分かります。
右回りの方が速度の影響が少ないようです。

試験の度に微妙に値が違います。
±0.5gfには収まっているので以前よりは改善されていると思います。
使用しているフォースゲージの精度は仕様書上では±0.2%RC ±1/2digit=0.002×200 + (0.1/2) =±0.45gf
ということなので、これ以上誤差を減らすことは難しいでしょう。
posted by よしひろ at 18:28| Comment(0) | TrackBack(0) | 客車