2016年02月29日

レールの形状

レール形状.jpg踏面の傾斜角による牽引力の影響を調べているものの、測定精度が悪くなかなか安定したデータが取れないこと、資材不足や、井門さんからは、ModelsIMONでは踏面傾斜角を0°にすることで、従来以上の牽引力が得られている実績の話があって、これまでの結論と真逆であることから、迷宮入りしかけています。
牽引力の調査ではとりあえずフランジ部分の形状はあえて無視していましたが、今度はトレーラ側でできるだけ軽く回る輪軸を作ろうと踏面全体の形状を検討しています。
まず、フィレットの半径を決めるにはそれと対になるレールの形状を把握しておく必要がありますので、調べてみました。
図は、いくつかのレールの断面を写真に撮り、CADにて上部の曲線半径を求めたものです。
できるだけレール正面から撮影するため、2枚に分けて撮影したものを重ねてあります。
おおむね、R0.1〜R0.15位でした。(NMRAのRP-15.1では70番、55番は約R0.1、83番は約R0.13となっています。但しインチで表記されています)
PECOのレールは肩Rが大きいというイメージだったのですが、HOm用のものはそれほど大きくはないようです。(PECOのは、レールの番数毎でかなり違うようです)
右の2つのレールはsteel製で、左の3本は洋白ですが、写真でも色味の違いが分かります。
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2016年02月14日

踏面傾斜角と牽引力

kenninC11.pngModelsIMONのC11は動輪の踏面傾斜角が0°になっています。
作りかけのC11を分解した時、第2動輪のロッドピンが折れてしまって。動輪に残ったロッドピンのねじを取り外そうとしたら失敗して、動輪のねじ部を潰してしまいました。
ModelsIMON五反田工房に相談したところ、今回だけということで、補修用の第2動輪を販売していただけました。
元の第2動輪は、ロッドを繋ぐことはできませんが、単独でなら回すことが可能です。
そこで、元の第2動輪の踏面を削り、踏面傾斜角を付けました。
踏面が曲線的に変化する形状にしたため、傾斜角が何度というのははっきりしません。(計算上は10°前後になっているはずです)
C11の第2動輪を動輪を取り替えて牽引力を測定しました。
なお、第1、第3動輪はロッド連動させず、フリーとなっており、モータで回転するのは第2動輪のみです。
また、若干補重し、機関車の総重量は約300gですが、第2動輪にかかる荷重は1/3の100g程度と推定されます。
電圧を0Vから12.6Vへ徐々に上げています。(手で操作しているので、均一な電圧変化ではありません)
モータが強力なためか、1V以下でスリップし始めています。
グラフの通り、踏面傾斜角が0°よりも角度を付けた方の牽引力が大きいということが判ります。
電圧が上がるに従って牽引力が上がっているので、動輪の回転数が大きいほど牽引力が大きくなると言えるでしょう。

posted by よしひろ at 22:07| Comment(0) | TrackBack(0) | その他