2021年01月08日

IMON12mmシステムトラックレール

IMON12mmシステムトラックレールですが、数年前から#80レールが使用されています。
ModelsIMONの見解では、#70のレールと#80のレールは接続できて問題はない とのことですが、レールの高さが約0.25mmも違っており、#70と#80レールの接続部で車輪の飛び跳ねが懸念されます。
JAMの時に五反田工房の方に何故#80レールに変更したのか聞いてみたのですが、明確な回答を得られていませんでした。
所属するクラブの方から井門氏のblogにそれらしき記載があることを教えてもらいました。
「それにしても
#70の線路は1/87でもやや細いですが、1/80ではかなり細すぎる印象です。
37kgレールを使った線路を表現したい向きには良いかもしれませんがHO周辺の縮尺はまだまだ「小さい」サイズなので電気抵抗と強度の両面から言って50kgレール方向に作られて居るべきです。
(メインラインが太いレールを使うべきもう一つ決定的な理由は、ナローの線路をより細く見せる必要が生じる場合があるからです)
との記載があります。
井門さんの感覚では#70レールは細すぎなのでちょっと大きめの#80変更したというところでしょう。

実際のレールは、(括弧内は1/87縮小時)
37kgレール:高さ122.2mm(1.4mm)、底辺幅122.2mm(1.4mm)
50kgレール:高さ144.46mm(1.66mm)、底辺幅127mm(1.46mm)
50Nレール:高さ153mm(1.76mm)、底辺幅127mm(1.46mm)
60Nレール:高さ174mm(2mm)、底辺幅145mm(1.67mm)
です。
一方、模型用レールは
#70:高さ1.78mm、底辺幅1.78mm (NMRA RP15.1による)
#80(IMON):高さ2.03mm、底辺幅1.78mm (手持ちがないので推測)

1/87の模型においては#70レールでも50Nレール相当、1/80でも50kgレール相当の高さがあり、底辺幅は広いのです。
#80レールになると、最近の幹線級のレールになってしまいます。

篠原模型が廃業しレールの供給がなくなったところをModelsIMONで救済してくださったのはありがたいのですが、これまで実物のレールに近い寸法だったのを感覚的に細いと言って背の高いレールに変えてしまうのは止めてもらいたいところです。
rail.jpg写真は、右がKATOユニトラックの16.5mmゲージのレール、左は稲葉さんが作った50kg(50PS)レールの1/87模型をユニトラックに入れ替えたものです。
ユニトラックのレールは#83相当の高さがありますが、50kgレールとは相当な差があります。
タグ:レール
posted by よしひろ at 00:12| Comment(0) | TrackBack(0) | 線路

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
posted by よしひろ at 17:16| Comment(0) | TrackBack(0) | 部品

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。
posted by よしひろ at 15:17| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

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