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2021年11月30日

分岐器製作中

10番分岐器を製作中です。
10年以上前に作り始めて、ずっと放置していたのですがようやく再開です。
分岐器.jpg
分岐器部分の写真です。
稲葉さんの1/87の50PSレールを使用しています。
レールの高さは約1.68mm、底面幅は約1.44mmです。
高さは70番レールより少し低く、底面幅は55番レールとほぼ同じです。
この分岐器の番手は10番で、枕木の並びは日本の分岐器に準じています。
ハンドレイ(ハンドスパイク併用)により線路を作製しています。
半田付けのフラックスは、水洗いを避けるため、りん酸を薄めたものを使用しています。
先端1.jpg
分岐器の製作を放置していたのは、先端軌条(トングレール)をどうやって作るか迷っていたことが大きな理由です。
市販の分岐器ですと、基本レールの先端軌条と重なる部分はレールの底面を削りレール側面を平面にして、基本レールと先端軌条が平面で接するように作られています。
実物は、基本レールはレールそのままの形状で、先端軌条はそれに重なり合うような形状となっています。
先端軌条をなるべく、その形状に近づけるように作製しました。
先端軌条のレールは、フライスで大まかな形状に加工し、その後、鑢で修正しています。
ただ、使用したレールの寸法の都合上、実物通りにはできず、基本レールの底部は薄くしてあります。
本分岐器は実用目的のため、先端軌条に付く連結板は強度確保のため大きめに作製しています。
先端2.jpg
タグ：ポイント 分岐器
posted by よしひろ at 22:36| Comment(5) | TrackBack(0) | 線路

2021年11月08日

KATO GM-3モータ

KATOのストロットレスモータを11月中に入手できそうです。
スロットレスモータを評価するにあたり、その比較としてGM-3モータの特性を測定してみました。
KATO-GM3モータ.jpg
KATOのGM-3モータです。
電車用と新幹線用があります。
見た目は同じですが、おそらく巻き線仕様が違うと思われます。
回転子は3極で、スキューが付いています。
コギングはほとんど感じられず、手で回すと比較的スムーズでした。
ロータを外部から回すのに必要な力は、0.3〜2gfcmでばらつきはありました。
磁石は、その色からネオジム磁石ではないかと推定します。
モータ自体の外形は実測で、長さ21.5mm、幅11.5mm、高さ7.6mmでした。
KATO GM3電圧特性.png
電圧を2V〜12Vに変化させた時の無負荷回転数の変化のグラフです。
無負荷回転時の電流も描いています。
電車用GM-3の片軸と両軸で若干測定値に差がありますが、測定誤差と固体毎のばらつきの双方が考えられます。
新幹線用は12V時に30000rpm程度の高速仕様になっているようです。
無負荷回転数のグラフを直線補完し回転数0とクロスするあたりを確認すると約1Vとなります。
無回転状態から、回転し始める電圧を測定すると約1.5Vでした。
 KATO GM3ST特性.png
GM-3モータの12V印加時における回転数・トルク特性を測定しました。
永久磁石付の直流モータは、理論上は回転数・トルクは直線状に変化することになっています。
実際のところは高速回転時には回転子のコアに渦電流が流れる等のロスが発生し、回転数が低めになることはよくあります。
モータの特性自体は、この大きさのモータとしてはそれほど優秀というわけでもなさそうです。
モータ特性測定.jpg
写真のようにして回転数・トルク特性を測定しています。
フォースゲージをつり下げ、糸を付けて、モータに付いたプーリに巻きます。
糸の下には錘をぶら下げます。
糸が上に上がる方向にモータを回転させ、その時のフォースゲージの値を読み取り、同時に非接触式回転数計で回転数を、電流計で電流を測定します。
ぶら下げた錘の重量(質量×重力)ｰフォースゲージの値が実際にプーリにかかった力となります。
今回の場合は、プーリの直径が8mmでしたので、直径20mmに換算したものがトルクとなります。
錘を変えて何点か測定して、グラフを作成します。
モータはバイスで固定していますが、モータの磁束がバイスに流れないように木製の治具を作って押えるようにしています。
プーリ切削.jpg
GM-3モータにはフライホイールが付いているので、それをトルク測定用のプーリとして使用することを考えましたが、糸が滑って前後に外れてしまうため、測定用の溝を付けました。
この溝の直径を8mmとしています。
タグ：モータ
posted by よしひろ at 16:00| Comment(0) | TrackBack(0) | モータ

2021年11月01日

客車牽引負荷測定

2021年10月31日の運転会で列車の牽引負荷を測定しました。
 20211031牽引負荷試験.png
レイアウトの1周分の牽引負荷データです。
  • 「20系15輛」は、ModelsIMON製の20系客車15輛編成です。
途中で牽引力測定車の底のねじがポイントに引っかかって脱線したので、1周に少し足りません。
途中で負荷が大きくなっているのは、レイアウトを置いている机の高さが違うために約1%(0.9%位)の勾配があるためです。
曲線の半径はR1250ですが、牽引負荷への影響は確認できません。
  • 「32系10輛」は私の32系二重屋根客車10輛です。
3周させてほぼ同じデータでしたので、1周分を切り出しています。
「20系15輛」のデータと比べて勾配部の山がなだらかになっていますが、編成の長さの違いによるものではないかと推定しています。
  • 「20系14輛」は今回の運転会ではなく、1997年に測定したものです。
レイアウトは同じですが、設置場所が異なるので、勾配の状態が違います。(この時は有線で計測器とPCを繋いでいます)
PEMP製20系客車14輛編成で、輪軸はパブローラ車輪です。
ModelsIMON製の20系客車15輛よりも全体的に負荷が大きくなっています。パブローラ車輪はそれほど転がりは良くないと思われます。
  • 「32系15輛換算」は「32系10輛」のデータから15輛にした場合を想定して2倍に換算したものです。
「32系10輛」の総重量1650gですが、これには床下機器が付いていませんので、少々軽くなっています。
1輛当り200g程度になるとして、15輛編成にすれば約1.8倍の重量なので2倍ということで換算してみました。
ModelsIMON製20系15輛よりも牽引負荷が小さくなることが見込まれます。
 
牽引負荷の測定風景です。
レイアウトが違う以外は前回とあまり変わりません。
タグ：測定 軸受 車輪 摩擦 ピボット 輪軸 牽引力 踏面
posted by よしひろ at 15:49| Comment(0) | TrackBack(0) | 客車