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02月19日

牽引試験4

曲線での牽引負荷測定で、横向きの力による測定値への影響が懸念されましたので、時計回りと反時計回りで測定してみました。
今回はR732曲線のエンドレスで測定しました。
回転方向.png
8Vで走らせた時の負荷の測定グラフです。
データのばらつきが多く、25gf以上の負荷も頻繁に出ているので、測定に検討の余地があります。
線形近似を見ると時計回りの方が若干負荷が小さいことが分かりますが、それほど大きな差は見られないので、横方向の負荷が測定器に与える影響は少ないものと考えられます。
移動平均を見ると、正弦波状に変化しています。
エンドレスをぐるぐる回して測定していますので、線路を設置した床が傾いているのか、エンドレスの位置により負荷が変わるようです。
posted by よしひろ at 00:25| Comment(3) | TrackBack(0) | 輪軸

2021年02月15日

フォースゲージ

機関車の牽引力や列車の牽引負荷を測定しているフォースゲージのセンサ部分の写真です。
フォースゲージ.jpg前後に力がかかった時の金属部分の歪みを検出し、相当する力に換算しています。
左右に力がかかってもセンサ部分には歪みはほとんど発生しないので計測に影響は出ないはずです。
私の牽引力計測車の場合、写真下のねじ部に棒を取り付け、その先に連結器を固定しています。
そのため、曲線等で横向きの力がかかった場合は、捻れとなってセンサに影響を及ぼすと考えられます。
ただ、右に力がかかった場合と左に力がかかった場合とではねじれの方向が逆になり、センサの歪みも逆になり、力として検出される向きが逆になります。
なので、曲線線路での測定は、右回り、左回りの双方を計測して平均を取れば横向きの力の影響はほぼ相殺できると考えます。
タグ:測定 牽引力
posted by よしひろ at 16:07| Comment(1) | TrackBack(0) | その他

2021年02月14日

曲線での牽引負荷

この前の試験で、R732曲線での負荷は直線の約3倍という結果が出ました。
はたしてこれで正しいのか、ちょっと疑問が残ります。
というのは、連結部が直線ではなく、斜めになっているので、フォースゲージに対して横向きの力もかかっているはずだからです。
連結器の角度からある程度の推定はできるはずですが、信憑性のある結論が出るか疑問です。
フォースゲージの連結器を付けている部分を右に押したときと、左に押したときで検出される力がプラスマイナス逆になることを利用し、右回りと左回りに走らせてその時の結果に差があれば、その差(の半分)が負荷とは関係のない横向きの力と推定されます。
ということで、機会があればその試験をやってみたいと思っています。

posted by よしひろ at 17:53| Comment(0) | TrackBack(0) | 輪軸

2021年02月08日

糸鋸刃

Vallorbeの糸鋸刃が市場から消えて久しいのですが、アメリカで新しいVallorbeの糸鋸刃を販売しているところがありましたので購入してみました。
label.jpg
糸鋸刃以外も購入しましたがこんな荷姿で来ました。
(無論宛先が記載されていますが、この写真では消しました)
配送業者はDHLしか選択できませんでした。
トラッキング情報や配送時間指定はDHLのサイトで行い、家に届けてくれた人もDHLの服を着てDHLを名乗っていましたので、たぶん本当にDHLで配送されたのだと思います。
ただ、このラベルの下には、UPSの印が記載されています。
最近はDHLとUPSは提携しているのでしょうか。
vallorbe1.jpg
こんな入れ物に入っています。
10本単位で100本入りです。
従来は1ダース単位で144本(12ダース)が1パッケージでした。
vallorbe2.jpgこんな感じで糸鋸刃が入っています。
糸鋸刃.jpg
上が新しいVallorbeの糸鋸刃
下が古いVallorbeの糸鋸刃です。
まだ新しいのを使ってはいないのですが、見た感じでは、古い方が切れそうな気がします。
※追伸
ちょっとだけ真鍮板を切ってみました。
鋸を1回引いたときに古い方が長く切れると感じました。
無論新しいのでも問題なく切れました。
耐久性とかは分かりません。
タグ:切断 糸鋸
posted by よしひろ at 13:48| Comment(1) | TrackBack(0) | 工具

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

牽引力

客車の牽引試験のついでに、試験に使用したC53蒸気機関車の牽引力を測定してみました。
この機関車は耐久試験で動輪の踏面が削れてしまっているので、新品の動輪とは違う結果になっている可能性があります。
印加電圧4.0V6.0V8.0V10.0V12.0V
牽引力(gf)82.8107.0110.1113.3117.3
4Vの時は動輪が回っていませんが、6V以上では動輪はスリップしています。
タグ:牽引力
posted by よしひろ at 01:09| Comment(1) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作