2020年12月05日

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
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