2020年12月19日

牽引力測定車

機関車の牽引力とか付随車の負荷を測る測定器です。
牽引力測定車.jpg
測定車自体は1997年に作製した物です。
フォースゲージに台車と連結器を付けたような物です。
フォースゲージが古いため、LCDの表示は故障していますが、メーカに問い合わせても古すぎて修理不能です。
測定精度は、50gと100gの錘で確認しましたが、約2%小さめになるようです。
幸い、RS232Cのシリアル通信は問題がありませんので、BlueToothで無線でPCと繋げるようにしました。(実は、このBluetooth RS-232C 変換アダプターは、クラブの人から借りて返却せずに何年も経過している物です)
アダプタと、電池をフォースゲージの上に乗せて走行中の負荷状態を無線で測れるようにしました。
横幅が広いので色々と制約はありますが、レイアウト上での列車の負荷が測定できるようになりました。
タグ:測定 牽引力
posted by よしひろ at 14:35| Comment(1) | TrackBack(0) | その他

2020年12月17日

二重屋根客車

本二重屋根客車の屋根板は車体本体に半田付けする設計になっているのですが、塗装等のため、取り外せるようにしようとしています。
スハニ31.jpg
屋根側には裏に真鍮板を半田付けして補強した上でねじを切っています。
車体側には梁を半田付けし、屋根をねじで固定します。
この構造では、照明を点けたときの光漏れがしないか気になるところです。
梁.jpg
列車一式分の梁を作製しました。
こちらは、t0.4洋白エッチング板の端切れから切り出し、補強でもう一枚半田付けしています。
タグ:屋根
posted by よしひろ at 17:32| Comment(0) | TrackBack(0) | 客車

真鍮板

真鍮板ですが色が違います。
真鍮板.jpg
上は、客車用に作ったエッチング板の端切れ。
下は、蒸気機関車用に作ったエッチング板の端切れです。
色が微妙に違いますが、実は真鍮板の材質が微妙に違うのです。
客車用のは、黄銅板3種(C2801)
蒸気機関車のは曲げが多いので、黄銅板2種(C2680)です。
銅の含有量の多い方が黄色っぽくなるようです。
タグ:真鍮板
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2020年12月14日

ピボット軸受のテスト

燐青銅板にプレスで作ったピボット軸受の台車を組み立てたら、輪軸が割と軽く回ったので、どれくらい回り続けることができるのかテストしてみました。
初速度にもよりますが、40〜50秒程度回り続けることができるようです。
タグ:台車 輪軸
posted by よしひろ at 23:14| Comment(0) | TrackBack(0) | 客車

2020年12月12日

耐久試験3

試験で動輪の回転時間が100時間に達したので、試験終了とし、ウォームギアの様子を確認しました。
就寝中、外出中は安全のため試験を停止したため、総時間159時間中、稼働時間100時間に対し、59時間は停止していました。
動輪の回転速度は、約355rpm(実物換算速度で約117km/h)でした。
ウォームの減り.jpg
ウォームギアの状態は24時間稼働時と比べると角が丸くなったような気がしますが、ほとんど摩耗はしていないと思われます。
状態確認のため、ウォームギアに付けたグリスはぬぐい取っています。
タイヤの減り.jpg
スリップしながらの試験に使用した動輪をそのまま使用しましたので、本試験前にもそれなりの摩耗があったのですが、ボールベアリング上で回してもタイヤは摩耗しました。
フィレットのところが摩耗しているのはスリップしながらの試験での摩耗です。
それより外側で一段摩耗し、黒くなっているのは今回の試験によるものと思われます。
黒いのは、ボールベアリングの油が付着したのではないかと思います。
動輪の直径は、約0.1mm小さくなっています。
posted by よしひろ at 01:32| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2020年12月06日

耐久試験2

試験で動輪の回転時間が24時間を経過したので、ウォームギアの様子を確認しました。
実際は、17時間連続稼働後、就寝中は安全のため試験を停止し、試験再開後7時間経過した合計24時間の時に分解して確認しました。
状態確認のため、ウォームギアに付けたグリスはぬぐい取っています。
ウォーム.jpgウォームギアの摩耗は確認できませんでした。
24時間稼働では問題ないようです。
posted by よしひろ at 16:02| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

びっくりマシン3

びっくりマシンをフルグレックス製やレマコ製のポイントマシンの置き換えができるように回路を組んでみました。
手抜きで、回路図は作らず、立体配線です。
3Vのモータを12Vで動かすために、起動電流の制限抵抗を入れました。
モータの巻き線抵抗は10Ω弱(個体差が結構ある)ですので、起動時の電圧を4/1にするためには合計40Ωになれば良いことになります。
ということで、30Ωの抵抗を直列に入れています。
起動時は電圧が1/4(12V入力で3V)になりますが、動き出すと電流が減るため、もっと高い電圧がモータにかかります。
3V印加時よりも速く回りますが、モータを流れる電流は少ないので、焼けることはないはずです。
ダイオード4個でスイッチに合わせてモータには同極性の電圧がかかるようにしています。
びっくりマシン配線.jpg

posted by よしひろ at 13:46| Comment(2) | TrackBack(0) | その他

2020年12月05日

耐久試験

線路上でスリップさせて動かすとレールや動輪の摩耗が激しかったので、ボールベアリング付の試験台で動かしています。
本来なら、客車10輛程度を牽いて線路の上を走らせ続ける試験をやりたいところですが、試験環境を用意できないため、負荷が軽いですがこのような試験になっています。
10V印加で30mA前後流れています。
約6時間経過して特に問題なく動いています。
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負荷試験で分かったこと

負荷試験は、レール、車輪の摩耗のため中止しましたが、この試験で分かったことを書いててみます。
(1)駆動系の伝達効率
非常にざっくりですが、この駆動系の伝達効率を計算してみます。
注油後の入力電流は、約0.09Aでした。
動輪上重量は約500gで、過去のデータから動輪の摩擦係数を0.2とすると約100gfの牽引力があります。
動輪直径は20mmですので、動輪の軸に約100gf-cmのトルクがかかっています。
一方使用しているモータは、トルク/電流比で11nNm/A≓110gf-cm/Aです(メーカ公称値)。
なので、モータの出力トルクは、110×0.09=9.9gf-cmとなります。
ギア比は1:23なので、ウォームホイールには約230gf-cmのトルクで回していることになります。
実際には100gf-cmしか出ていませんので100/230=0.43です。
つまり、約40%の効率と計算されます。(あまり正確な計測ではないため、有効数字を少なくしています)

(2)牽引力
上記の通り、注油後の入力電流は約0.09Aでしたが、試験が進につれ、0.22A程度まで増えました。
電流が増えた要因ですが、
  • 駆動系の負荷が増えた。
  • 動輪とレールの摩耗で動輪ーレール間の摩擦が増えた。
の2点が考えられると思います。
前者は、通常は回し続けることでスムーズに動くようになることが多いと思います。
なので、後者の要因が大きいのではないかと思います。
とすれば、牽引力が2倍以上に増えていることになります。
牽引力を増やすには、動輪上重量を増やすしかないと思っていましたが、もし、適切な踏面形状にすれば牽引力が上がるのならば、検討する余地がありそうです。

posted by よしひろ at 10:45| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2020年12月04日

ウォームの耐久試験

ずっとスリップしながらの試験でしたので、レールや車輪の摩耗が激しく実稼働との乖離が大きいため、途中で止めました。
レール摩耗.jpg
試験で使用したレールもかなり摩耗しています。
試験中に線路が動いたようで、摩耗している箇所が長くなっています。
車輪摩耗.jpg車輪のタイヤもかなり摩耗しています。
posted by よしひろ at 22:57| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

ウォームの耐久試験

先日発売のC53でウォームギアが摩耗したという話を聞きましたので、確認の試験をしています。
機関車を固定し、10Vを印加して動輪をスリップした状態で回し続けます。
1時間経過し、ウォームギアの様子を見ましたが特に問題はないようでしたので、注油してから試験を再開しています。
レールと動輪のタイヤはスリップによりすり減っています。
posted by よしひろ at 21:18| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

2020年12月01日

びっくりマシン2

びっくりマシン据置Ver.を組み立ててみました。
マシン1.jpg
ステンレス板がレーザカットされており、非常に精度良くできています。
板は、説明書の指示に従い谷折りや山折りで曲げていくのですが、谷と山を間違えて曲げてしまうと、やり直しがきかない(多分折れる)ので注意が必要です。
組み立てている間は、このマシンの機構を理解していないので、自分の曲げ方が正しいのか不安でした。
また、非常に小さな部分を曲げるのに隙間がないので、テコのように曲げる箇所を引っ張り出すことができず、押し出す必要がありました。
ある程度工具を持っていれば対応できるのですが、あまり工具をお持ちでない方には大変かもしれません。
マシン2.jpg
 最終的にはスイッチとモータを結線する必要があるのですが、とりあえず、ワニ口クリップで繋いで動かしてみました。
説明書では、組立中にミシン油を注油するように指示があるのですが、とりあえず、注油無しで組み立てて動かしてみました。
特に問題もなく非常にスムーズに動きました。
このポイントマシンは、一度組み立てると分解する想定はないようなのですが、設置後に外部からの給油はどうすれば良いのか考えておく必要がありそうです。
マシン3.jpg 一方向に回転する偏心クランクで、左右に動くようにする面白い構造です。
マシン4.jpg
 反対側です。
この出っ張り(レバー軸)にレバーを2枚入れ込むのがちょっと手間でした。
非常に精度良くできているので、微妙な加減で入り、スムーズに動きます。
入らないからといって、鑢とかで手を加えない方が良いと思います。
posted by よしひろ at 14:58| Comment(3) | TrackBack(0) | その他