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

2021年02月20日

牽引試験5

前回の試験では、線路を設置した床が傾いているのか、1周毎に牽引負荷が正弦波状に上下していましたので、線路の設置場所を変えてみました。
従来踏面R732牽引負荷8V.png
線路の設置場所を変えましたが、正弦波状の変化は残っています。
怪しそうな線路の下に紙を敷いたりしてみましたが改善することはできませんでした。
測定値のばらつきは減りました。
フォースゲージの応答時間を遅くするのが効いたようです。
その他、
・レールの切断部のバリ取り
・測定車の連結器に緩衝ばねが入っていたので、緩衝ばねの無いIMONカプラーに取り替え
・測定車のボルスタばねを強くした
といった対策も行いました。
従来踏面R732牽引負荷8V測定毎.png
測定は複数回行っていますが、測定する度に負荷が大きくなっていきました。
4回目の測定の前にレールを拭いたところ、負荷がかなり減りました。
レールの状態が牽引負荷にかなり影響するようです。
posted by よしひろ at 20:03| Comment(2) | TrackBack(0) | 客車

2021年01月26日

牽引試験3

コメントでヒストグラムのリクエストがありましたので、作ってみました。
あまり細かく分けると煩雑になるので、0.5gf単位で分類してあります。

今回の試験ですが、所定の印加電圧で急発進、急停止させて測定しています。
そのため、発進直後は急加速するためかなり大きな負荷抵抗になっています。
停止時は、客車側から押されるため、逆向きの値となります。
測定データとしては発進、停止直後のデータをカットし、安定したと思われる箇所を使用しています。
印加電圧ヒストグラム
4V4Vヒストグラム.png
6V6Vヒストグラム.png
8V8Vヒストグラム.png
10V10Vヒストグラム.png
12V12Vヒストグラム.png
posted by よしひろ at 12:01| Comment(0) | TrackBack(0) | 客車

牽引試験2

客車を牽引するのに必要な力を測定しました。
結果は以下の表のようになりました。
印加電圧平均負荷(gf)
 既存輪軸新輪軸
直線R732直線R732
 4V 4.4 12.8 4.8 11.0
 6V 4.3 13.1 4.9 10.6
 8V 4.5 13.4 4.9 10.8
 10V 4.3 13.5 4.9 10.8
 12V 4.7 14.0 4.9 10.9
※既存輪軸は円錐踏面、新輪軸は円弧踏面です。

上記の結果から、今回測定した輪軸では、円弧踏面の方が曲線通過での負荷が少ないと言えると思います。
いずれにしても、曲線通過時は直線に比べてかなり負荷が大きくなるようです。
直線については円錐踏面の輪軸の方が負荷が少なかったのですが、この要因として2点考えられると思います。
  1. 既存輪軸の方がピボットの性能が良い
  2. 円弧踏面では踏面のレールに当たる角度が急なため、レールを外に押し広げる力が働き、負荷が大きくなる。
今回の試験では上記の原因は究明できませんが、円錐踏面より円弧踏面の方が曲線では有利と言えるのではないかと思います。

参考のため実際のデータの一例を示します。
直線ー曲線比較.pngこのデータは既存輪軸を使用し、印加電圧4Vで走らせた時の測定データです。
フォースゲージからは1秒に10回データが送られてきます。
連結器のガタ、線路の状態、車輛の揺れ、牽引機関車の走行速度の不安定さ等の不確定要素が大きいため、その時々の値にはばらつきが出ます。
これらのばらつきをできるだけ解消するため、3回測定し平均した値で評価しています。

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2021年01月24日

牽引試験

客車を牽引するのに必要な力を測定しています。
条件としては、
  • 線路はIMON12mmシステムトラックを使用
  • 曲線の半径は732o
  • 客車6輛を牽引する際の負荷を牽引力測定車に乗せたフォースゲージにて測定
  • 客車の全重量は約1s
  • 客車の台車は、2軸が3輛、3軸が3輛
牽引試験.jpgこのような感じでデータを取得し、後でデータをまとめます。
使用しているフォースゲージは1997年頃購入したもので少々古く、校正は行っていませんが、100gの錘をつるすと98gf、50gの錘では59gfを示すため、2%程度の誤差に収まっていると思われます。
なお、錘の重量は、A&D社製HT-500(最大500gを0.1g単位で測定できる秤)にて測定しています。

曲線はエンドレスにしたいところですが、測定場所の都合で円の5/8で測定しています。
直線も場所の都合で、IMONの直線線路10本(2.88m)で計測しています。
posted by よしひろ at 21:20| Comment(1) | TrackBack(0) | 客車

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
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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
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2020年11月28日

直線での起動負荷

新しく三軸台車を作製したので、起動負荷を測定してみました。
測定方法は、スマートフォンのアプリの角度計を使用し、徐々に線路の傾きを大きくしていき、走り出す傾きを調べました。
線路は、なるべく直線性を確保するため、アルミの四角パイプの上に敷いてあります。
2014年01月18日のdda40x氏のblogにて過去に測定した私のデータが「かなり大きな値である。」とのご指摘があり、「0.006ほどを期待できる」とのことでした。
また、むすこたかなし氏のblogでは、16.5mmゲージの台車単体で0.3%で走り出すことが示されています。
今回の結果では、0.6〜0.8%程度で動き出しており、dda40x氏の示された数値に近づくことができました。
(過去のデータは、動き出すのに必要な牽引力を測定して勾配に換算しているので測定のやり方自体が異なります)
輪軸単体を線路に置いて、線路を傾けても1.2%位にしないと動き出しませんでしたし、IMONのプラ貨車(ワム90000)では1%前後でしたので、それほど悪い数値ではないと思います。
タグ:台車 輪軸
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2020年11月27日

屋根板切断

二重屋根客車の下屋根の左右を結ぶ板の幅が広く照明を入れた場合に邪魔になりそうなので、糸鋸で切って細くしています。
下屋根の板厚は0.4mm、糸鋸は6/0を使用しています。

レンズのピントを合わせる駆動音がうるさいですね。
タグ:切断 糸鋸
posted by よしひろ at 16:23| Comment(0) | TrackBack(0) | 客車

2020年11月22日

三軸台車(2)

三軸台車内枠のエッチングパターンを修正し、組み立ててみました。
3軸台車枠.jpgあと少し修正が必要ですが、ほぼ問題なくできるようになりました。
タグ:台車
posted by よしひろ at 18:37| Comment(0) | TrackBack(0) | 客車

2020年10月24日

三軸台車

三軸台車のプレス部品が無くなったので、エッチングで作っています。
3軸台車s.jpg
後がプレス部品を使用した三軸台車
前がエッチングによる三軸台車です。
これの外側に台車の形状をしたものを取り付け、内側のはブレーキの形状をしたものを取り付け、TR73とかTR74になります。
中央の車輪はプレスのものは軸受を縦長にしてレールの上下にタイプしていました。
今回のものは、長穴を開け、細いプレーン軸にして上下動と左右動に対応できるようにしています。
3軸台車旧s.jpg
プレスのものは弱いばねを入れ、台車枠が下に動くようにしてあります。
上方向は枕梁の金具により制限されます。
3軸台車新s.jpg
今回は、枕梁で台車枠の上方向への動きを制限するのでは無く、強めのばねを入れて少しだけばねが効くようにして緩衝効果を期待しています。
強めのばねの内側には弱いばねを入れてあり、台車枠はこの弱いばねにより下向きに動くようにしてあります。
強いばねと弱いばねは巻方向を左右逆にしてお互い干渉しないようにしてあります。
実物の台車の軸ばねと似たような構成です。
軸受プレスs.jpg
エッチング板なので、ピボット軸受を作らなければなりません。
写真の治具を作製し、プレスしています。
仕組みとしては、打出しリベットと同じですが、径や深さが大きく異なります。
特に深さは、板厚の約3倍まで押し込みます。
軸受s.jpg
t0.4の燐青銅板にピボット軸受のプレスをした写真です。
最初は、プレス治具の先端を尖らせていたので、板を貫通し穴が開いてしまいましたが、先端を丸めることで穴は開かなくなりました。
軸受失敗s.jpg
エッチング板では、プレスの位置決め用に小さな凹を作ったのですが、間違えて両面とも凹ませてしましました。
本来ならエッチングの時点で穴が貫通しているはずなのですが、穴径が小さく、貫通していなかったのでプレスしてみました。
見事に穴が開いてしまいました。
試作は、エッチング板の穴の凹を銀ロウで塞いでからプレスしたのですが、それでも穴が貫通してしまうのが多くありました。
プレスで穴が開かないようにすることが課題です。
タグ:台車 ばね
posted by よしひろ at 17:08| Comment(0) | TrackBack(0) | 客車

2016年10月02日

ウィンドシル・ヘッダの半田付け

きさげ前.JPGきさげ後.JPG客車を組んでいるのですが、ウィンドシル・ヘッダの取付が結構面倒です。
人によりやり方は様々だと思いますが、私の場合、シル・ヘッダの裏面に薄く半田を付け、表面から窓の開口部で半田を付け、仮止めしてから、裏面に熱を加えて半田付けしています。
半田ごてを使用している関係上、裏面に半田が付いてしまいます。窓枠を半田付けする際に、裏面の半田が邪魔になりますので、一旦きさげをして平らにしています。
表面に半田が薄く付いてしまっていますが、こちらの方は気にせず放置です。
posted by よしひろ at 20:13| Comment(2) | TrackBack(0) | 客車

2016年07月03日

3段エッチング

3段エッチング.jpg3段エッチングができるということでやってもらいました。
どちらもスイテ37000です。
写真の右が従来の2段エッチングで、シル/ヘッダーは貼り付けです。
1段目が、0.05mmの掘りで、2段目は表裏の抜きです。
左が3段エッチングで、1段目が0.05mm、2段目が0.08mmの掘り、3段目は表裏の抜きとなります。
シルの厚みが不足気味ですが、シル/ヘッダーのリベットを縦リベットに揃えることができるのと、貼る手間が省けるのが大きなメリットです。
エッチングパターンの改善は必要ですが、なんとか使えそうな気がします。
posted by よしひろ at 22:19| Comment(1) | TrackBack(0) | 客車

2016年05月03日

輪軸のテスト

5月1日に第50回HOJC運転会が京都で開催されました。
その時、今回作成した円弧状踏面の輪軸を装着したカニ37を持参し、脱線せずに、どれ位軽く走るかを確認しました。
走行の軽さは、映像の通りで、1/87のスケールとしては、かなり走ると思います。
ポイントも、ほとんど脱線せずに通過しましたので、ほぼ問題はないと思います。
それから、円弧状踏面の場合、レールの当たる部分の踏面角が大きくなるので蛇行懸念されましたが、特に問題はなさそうでした。
あとは、編成にして、問題なく軽く走ることができれば、まずまずだと思います。
タグ:輪軸 踏面
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2014年01月12日

富士用客車

C53に牽かせる特急富士を作りたくて、こんなのを仕掛かってはいるのですが、なかなか完成しません。
スイテ38.JPGスニ.JPG
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2011年02月14日

KM型冷房装置

昭和10年代から20年代前半にかけて優等客車に取り付けられた冷房装置の多くはKM型と言われるものです。
マイテ49冷凍機箱実寸_1.png1979年に16番のつばめ客車を製作する際にこのKM型冷房装置の資料がほとんど無かったので、交通科学館(現交通科学博物館)に展示されていたマイテ49の床下にもぐって冷房装置の実寸測定と、写真を撮りました。
当時は、マイテ49だけでなく、マロネフ59の床下にもKM型冷房装置が付いていたと記憶しています。(現在の交通科学博物館に展示されているマロネフ59には付いていません)
写真は、カラーだと退色して将来使えなくなるのを気にして、わざわざ白黒で撮影したのですが、その写真自体行方不明となっています。
この前、家で探していたら、実寸を書いた資料が出てきましたので公開します。
これはKM型冷房装置を構成する機器の一つで床下で一番よく目立つ冷凍機箱です。おそらく、KM2,3,7で共通と思われます。(マイテ49は当初KM3が取り付けられ、後にKM7に改造されています)
寸法は、実寸はcm単位で書いてあり、1/80の寸法をmm単位で併記してあります。
西暦2010年時点で16番の製品では、KM型冷房装置を正しく表現した製品は販売されていないはずです。
posted by よしひろ at 00:09| Comment(0) | TrackBack(0) | 客車