2015年12月26日

踏面角と牽引力2

force.JPG踏面を削って踏面角の違う輪軸を4種類作成しました。
本来ならば動力車にこの輪軸を装着して牽引力を測定すべきなのでしょうけど、都合の良い動力装置がありません。
そこで、輪軸を固定して回転させないようにし、それを引っ張る時の負荷を測定することにしました。
写真が測定の様子です。
測定用の車には錘を乗せ、全体で248gです。
牽引力測定車を押したり引いたりして、負荷の変化のグラフを作成しました。
結果は、
fuka.pngほぼ、踏面角が大きいほど、負荷が大きくなるということになりました。
ただ、踏面角3°と6°では6°の方が若干負荷が大きいようにも見えますが、かなり近い値となっています。
製作誤差、測定誤差が微妙に影響し合っているのでしょうか。
今回の負荷の違いは、摩擦係数の違いを示すことになるので、できるだけ踏面角の大きな動輪にすれば、牽引力を上げられるということになると思います。
posted by よしひろ at 00:53| Comment(2) | TrackBack(0) | その他

2015年12月22日

踏面角と牽引力

踏面角.jpgもう、かれこれ15年近く前になりますが、私の所属しているクラブ(HOJC)の会員の方で、DE10を自作されている方がおられ、車輪も自作されていたので、踏面角0°と3°の車輪を作ってもらい(NCで作られたそうです)牽引力の比較試験を行いました。
その結果が、右の表です。
横軸は時間です。最初は0Vで少し時間をかけて12Vまで上げて計測しています。
当初の私の想定では、踏面角0°の方がレールとの接触面積が多くなるために牽引力が上がるはずだったのですが、結果は、明らかに誤差とは思えないほどの差で、踏面角3°の牽引力の方が大きくなっています。
ずいぶん年月が経ってしまいましたが、ならば、踏面角を大きくすればもっと牽引力を増やせるのではないかと考え、踏面角を変えて牽引力がどうなるのか検証したいと思っています。
wheel.JPGとりあえず、0°、3°、6°、9°で踏面を削ってみました。
(最近の日光モデル製造の車輪の踏面角は、限りなく0°に近いようです)

それがうまくいったら、近年の実物の車輪のように踏面を曲線にして、レールと当たるあたりの踏面角を大きくできないかなと思っています。
仮に牽引力がそれほど向上しなくても、フランジに近い側の直径が従来以上に大きくなることで、輪軸が線路の中心に近づくような力が働き、走行が安定するのではないかと期待しています。

posted by よしひろ at 23:54| Comment(0) | TrackBack(0) | その他

2015年11月04日

カメラマウント

Nikon_F_EOS-M.jpgキヤノンEOS-M用のEF-MマウントがニコンのFマウントに非常によく似ているので、画像を重ねてみました。
内径もほぼ同じですし、カメラ本体とレンズを締結する金具の構造もほとんど同じです。(最近の日本製カメラのマウントは、Fマウントの模倣です。)
ニコンFマウントは、ツァイス・イコンのコンタックスをコピーしたSマウントからの伝統で左に回すと締まり、キヤノンはライカをコピーした伝統で右に回すと締まるのが違いといえます。
posted by よしひろ at 00:10| Comment(0) | TrackBack(0) | その他

2015年11月03日

10本スポーク輪軸

10spork.JPGようやく、10本スポーク、φ10.5輪軸ができあがりました。
近鉄2200系の台車に使われていたかどうかは今のところ不明です。
posted by よしひろ at 23:42| Comment(0) | TrackBack(0) | 近鉄2200系

2015年10月22日

10本スポーク輪心

wheel2.JPG
φ10.5車輪のスポークは9本だと思っていたのですが、少なくとも新京阪P6は10本スポークだということが判明しましたので、10本スポークの輪心を作ります。
3Dデータを作成し、NCで切削してもらったものを原型とし、ロストワックス鋳造してもらったものです。
この写真は、絶縁側で、絶縁用のブッシュを入れるために中心にφ3の穴を開けています。
穴径チェック用の治具を入れた状態です。
jig.JPG
穴径チェック用の治具はこれです。
φ3.0のステンレス棒ですが、左側は、外径を0.015mmほど削って、径を小さくしてあります。
輪心の中心の穴が、左側は入り、右側は入らない状態でOKとします。
φ3.0のプラス公差のブッシュを入れて圧入になる寸法としています。
wheel.JPG
輪心にφ3の穴を開けるのに、ドリル刃を使うとなかなか正確な寸法にならないので、内径バイトで開けています。
旋盤はML210ですが、50個削っても上記の治具でOKになるので、穴径は3mm +0,-0.03mm以内の精度に収まっています。
内径加工後、内径を基準に外径を削りますが、切削用の治具を作る必要があります。
(写真を見ると、バイトの刃先が少し折れていますね。。。)

posted by よしひろ at 00:35| Comment(0) | TrackBack(0) | 近鉄2200系

2015年10月05日

ウォームギア3

https://youtu.be/OU_XUwboL1o
今回作成してもらったウォームホイールは、ギアの先端を歯切り後に切削してあるため、歯先が結構角張っています。
そこで、旋盤を使用して、ウォームギアを回すことで、ウォームホイールの歯先のあたりを取っています。
旋盤の主軸の回転数は、6600rpmほどです。
posted by よしひろ at 00:51| Comment(3) | TrackBack(0) | 部品

2015年09月05日

ウォームギア2

製作してもらったウォームギアをギアボックスに組み込みました。
たまに引っかかりがありますが、それほど力を入れなくても、ウォームホイール側から回すことができます。
ただ、回すときの感触は、ちょっとゴリゴリしています。


posted by よしひろ at 11:00| Comment(0) | TrackBack(0) | 部品

2015年07月19日

ウォームギア

ウォームギア.JPG
これまで、多条ウォームを使い、セルフロックがかからないようにしたウォームギア/ホイールはあったのですが、ウォームの条数の分だけギア比が下がるため、HOクラスの鉄道模型では使いづらいものでした。
そこで、1条ウォームで作れないかと考えていましたが、非常に細いウォームギアとなるため、作ってくれるギア屋さんがなかなか見つかりませんでした。
何とか作ってくれるギア屋さんが見つかり、作ってもらったのが、写真の上側のギアです。
下のウォームギアは、従来からあるスパイクモデルの2条のものです。
どちらも、モジュールは0.4なので、歯高は同じになるべきなのですが、残念ながら設計通りのウォームギアは作ることができず、歯高の低いものとなってしまいました。
設計値の歯底経は、0.13mmなのですが、細くすると加工中に折れてしまうとのことで、今回の物の歯底経は、0.77mmと大きくなっています。
それに合わせて、ウォームホイール側の外径を小さくしてあります。
下の動画は、ウォームホイール側からウォームギアを回すことができるということの実証実験です。(ギアボックスがまだでいきていないため、ベアリングをプライヤに咥えて回してみました。)
歯底経が0.13mm程度のウォームギアを作ってくれるところがありましたら、ご連絡いただけると幸いです。
posted by よしひろ at 18:00| Comment(0) | TrackBack(0) | 部品

2015年07月05日

近鉄2200系用輪軸

近鉄2200系の輪軸はΦ915の9本スポーク、標準軌ですので、HO(1/87)の場合は、Φ10.5 16.5mmゲージとなります。
しなしながら、日本型向けのΦ10.5 16.5mmゲージの輪軸は1/80用の8本スポークのものしか市販されていません。
そこで、特注で輪軸を作ってもらいました。基本寸法は、NMRA の HO Standardではなく、日本の16番ゲージで多く使用されている寸法に合わせてもらいました。
輪軸1.JPGギアを付けたり、付けなかったりする関係上、今回は特別に、車輪と輪軸を組み立てない状態で納入してもらいました。
当初は、旋盤を使用して組み立てていたのですが、時間がかかるため、治具を作りました。
 
輪軸2.JPG1番目の治具は、片方の車輪に車軸を圧入するためのものです。
車輪を2つの治具に挟み込みます。
 輪軸3.JPG車輪を挟んだ治具の穴に車軸を入れます。
 輪軸4.JPG車軸を上から押さえつけ、圧入します。
輪軸5.JPG 治具を外すと、圧入ができています。
 輪軸6.JPGもう一方の車輪を圧入します。
下側(写真左)の治具は先ほど使用したものです。
もう一方の治具は、圧入後に治具を取り外すため、2分割されており、リングで開かないようにしてあります。
 輪軸7.JPGこれを組み立てると左の写真のようになります。
上に付いているものは、既に圧入した車輪と輪軸がずれないようにするためのものです。
輪軸8.JPG 車軸を上から押さえつけ、圧入します。
 輪軸9.JPG車輪と車輪の間の治具は、半分に割って、圧入が完了した輪軸を取り出します。
 輪軸10.JPGこれで、Φ10.5 9本スポーク 16.5mmゲージの輪軸のできあがりです。
posted by よしひろ at 19:21| Comment(5) | TrackBack(0) | 近鉄2200系

2015年04月05日

吊り掛けモータ

吊り掛けモータ.JPG近鉄2200系の場合、中央部に大きな抵抗器が付くため、動力源として床中央部に大きなモータを置きづらくなっています。
16.5mmゲージの場合、近年のモータの小型化によって実物のように台車の中に吊り掛ける方式が使えます。
近鉄2200系を作り始めた頃、Lazyjackの吊り掛けモータでテストをしてみたのですが、実物換算で時速420km/hと非常に高速で、実用に耐えないと思いました。
Lazyjackの吊り掛けモータは1段減速の8:34=1:4.25ですが、もう一段減速を増やせば実用できると考え、作ってみました。
1段目は8:25、2段目は8:35で合計約1:13.67です。

最近は、Lazyjack以外にも吊り掛けモータが販売されていますので、実際の回転数(無負荷ですが)を測定してみました。
写真の上は、模型工房サイトウ特製品(たまたま委託品を見つけて購入しました)です。切削部品が使われており、非常にコストにかかったものです。
写真の中段は、左から、Masterpiece NSドライブユニット、Lazyjack製キット組立、今回作成品(1)アルモータ使用、今回作成品(2)マブチモータ使用、写真下は、いさみやロコワークスMK-30です。
Lazyjack製は今回作成品(2)と同じマブチモータが使われており、1軸あたり3Vです。それ以外は、1軸あたり6Vの仕様となっています。
実測の結果ですが、
6V印加で
  • 模型工房サイトウ特製品:3500rpm
  • Masterpiece NSドライブユニット 8000rpm
  • いさみやロコワークスMK-30 4400rpm
  • 今回作成品(1)アルモータ使用 1000rpm

3V印加で、
  • Lazyjack製キット 3400rpm
  • 今回作成品(2)マブチモータ使用 1300rpm
でした。
模型工房サイトウ特製品とMasterpiece NSドライブユニットの回転数は意外でしたが、回転音も高速に回っている感じでしたので測定の誤りではないと思います。
実物の場合、φ915の輪軸で120km/hで走ると、輪軸の回転数は、約700rpmです。
今回、一番回転数の遅い今回作成品(1)アルモータ使用でも約170km/h出てしまうことになりますが、実際に台車に組み込んで走らせると、その負荷で適当な回転数に落ちるかなと思っています。
posted by よしひろ at 23:19| Comment(0) | TrackBack(0) | 近鉄2200系