2020年02月22日

切削部品

写真の部品は103個仕上がりました。
切削部品.jpg外径の設計値がφ1.8なのですが、実際の仕上がり寸法は、抜き取り検査で、
・φ1.78:6個
・φ1.79:5個
・φ1.80:2個
でした。10個に1個測定したはずなのですが、数が合っていませんね。
いずれにせよ、±0.03には収まっているので、これで良しとします。
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2020年02月21日

芯ずれ

旋盤にそこそこ振れがあるのが確認できました。
切削した物を写真で内径と外径の芯ずれを確認してみました。
芯.jpg1回のチャッキングで5個を切削していますが、写真の右が1個目、左が5個目です。
切削した外径は、φ1.8、内径はφ1.5なので、円筒の厚みは0.15mmあります。(一番大きいところはφ3.0です)
写真で見る感じでは、右よりも左の方が内外径の芯ずれが大きいように思えます。
モータで駆動する鉄道模型の部品としては、この程度の芯ずれなら問題は無いように思います。
タグ:旋盤 振れ
posted by よしひろ at 14:01| Comment(0) | TrackBack(0) | 工作機械

2020年02月20日

旋盤の振れ

現在使用中の旋盤(Cowells 90CW)の主軸振れを測定しました。
(厳密には主軸振れにコレット振れが加わります。)
φ3のコレットに真鍮棒を固定し、コレット先端から約10mmの位置で測定しています。
動画は一番遅い回転数で回しています。
測定器の最小メモリは2μmです。
約8μm(±4μm)振れているようです。
タグ:旋盤 振れ
posted by よしひろ at 23:05| Comment(0) | TrackBack(0) | 工作機械

2020年02月16日

切削部品

前回とは別の部品を旋盤で作製しています。
両側に凸部のある部品です。
ある程度数が必要なため、1回のチャッキングで10個作製しています。
今回はφ4.0の真鍮棒を削っていますが、削り始めと終わりで長さのため被切削物の剛性が異なるため切削音が変わるのが分かります。
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2020年02月09日

部品の切削

φ2の真鍮棒から段付きのピンを切削している映像です。
ピントが肝心の切削部分には合っていませんが、ご容赦のほど。
https://youtu.be/YY0bpQTnYtg https://youtu.be/YY0bpQTnYtg
突っ切りの際に、穴に手で線を刺して受けています。(穴に指す前に軽くバリ取りをしています)
このような小さな機械ではそれほど危険ではありませんが、大きな機械ですと怪我をするので、このようなことは止めておくべきと思います。
タグ:機関車部品
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2020年02月01日

C53炭水車

C53に付けられた炭水車には三種類あります。
オリジナルは12-17炭水車ですが、D50の20立方米炭水車に振替えられたものが有り、20立方米炭水車は前期と後期の型があります。
炭水車.JPG
写真右上が17立方米水槽の12-17炭水車です。
右下が後期型の20立方米炭水車で、外形は12-17炭水車とほぼ同じです。名古屋所属のC53に付いていました。
左上が前期型の20立方米炭水車です。
左下は前期型の20立方米炭水車ですが、明石の増炭板を付けた形となります。
今回製作中のC5333は、左下の形の炭水車が付きます。
2段エッチングで上下側板の段差を表現しています
タグ:炭水車
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2020年01月27日

C53の走行速度推定

C53に載せるモータにより、どれ位の速度が出るのか計算で推定してみました。
機関車動輪上重量が約500gとし、動輪とレールの摩擦係数が約18%とすると、牽引力は、90gです。
客車の重量が200g、平坦直線上での引き出し負荷が1.5%とすると、平坦直線では30輛牽き出せる計算です。
列車長以上の2.5%勾配直線があると、機関車自重の2.5%の負荷と列車重量の4%が必要で約10輛牽き出せる計算です。
テンダーの負荷が、客車1輛分に相当するとすれば、9輛牽き出せることになります。
昭和10年頃の燕が9輛編成だったので何とかなりそうです。(山科の勾配のようにC11の後補機を付ければ問題ありません。)
最大負荷時にモータにかかるトルクは、ギア比1:23で伝達効率を40%とすれば、90/1(動輪半径cm)/23/0.4≓10gfcmです。
maxonRE16.jpg
maxon RE16製品番号 320177
無負荷回転数     8090 rpm
停動トルク     5.01 mNm(約50gfcm)
ですので、最大負荷時のモータの回転数は、
8090×(50-10)/50≓6500
機関車の速度は、
6500/23×60×0.02(動輪直径m)×π/1000×87≓93km/h
と推定されます。
ほぼスケール通りの速度になると思われます。
maxonDCmax16.jpg
DC-max 16 グラファイトブラシ、ボールベアリング 12V
無負荷回転数     9960 rpm
停動トルク     11.9 mNm(約120gfcm)
ですので、最大負荷時のモータの回転数は、
9960×(120-10)/120≓9100
機関車の速度は、
9100/23×60×0.02(動輪直径m)×π/1000×87≓130km/h
と推定されます。
スケールよりも速くなると思われます。
UNO.jpg
IMON コアレスモータ1616S2
無負荷回転10100 rpm
起動トルク9.70 mNm (約97gfcm)
ですので、最大負荷時のモータの回転数は、
10100×(97-10)/97≓9000
機関車の速度は、
9000/23×60×0.02(動輪直径m)×π/1000×87≓128km/h
と推定されます。
スケールよりも速くなると思われます。
タグ:モータ
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2020年01月19日

C53先台車用挽物

先台車用の挽物を作製しています。
先台車以外にも挽物がいくつも必要なのですが、何百組も作るわけでもなく、外注すると数量の関係で単価が非常に高くなってしまうので、自分で挽いています。
先台車センターピン.jpg
先台車のセンターピンです。
下がステンレス、上が真鍮製です。
当初は、ステンレス(SUS303)で作ろうとしたのですが、真鍮と比べると結構硬くて、加工に時間がかかるため、真鍮に変更しました。
 先台車センターピン1.jpg左が先台車のセンターピン本体、右が復元装置で下に押えるための金具です。
 先台車復元コロ.jpg
復元装置のコロです。
本来ならば、右側のボールベアリングを使いたかったのですが、1個数千円もするのでコスト的に使えず、簡易的に円筒のコロとしています。
このベアリングは、NSKマイクロプレシジョンの製品です。
外径2.0mm、内径0.6mmの結構小さなものです。(公式な型番は無いようです)
ミネベアでは外径1.5mmのスチール製ボールベアリングがあって、世界最小の量産可能なボールベアリングとしてギネス世界記録に認定されたそうです。(https://www.minebeamitsumi.com/news/press/2015/1189727_7562.html)
しかしながら、ベアリングの販売代理店に問い合わせても販売してもらえませんでした。
 先台車復元コロ1.jpg まだ、加工中で、これの1.5倍ほど作製します。
タグ:機関車部品
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2020年01月14日

C53曲線通過

ロッドとかパイピング等は付けていませんが、とりあえずC53のボイラと台枠を組み立て、曲線通過を確認してみました。
一応、ウェイトは入れてあり、先従台車を含めて490gです。
C53_a.jpg
ModelsIMONのR732の曲線に乗せてみました。
設計上はR700を通るようにしているのですが、実際は従台車が厳しいです。
この方向は、前方向に動かすのは問題は無いのですが、後ろ方向に動かすと、従台車が脱線します。

ハンドレールは1mmほど高い位置に付いているので修正が必要です。
C53_b.jpg
こちらの方向は前後に動かしても脱線しません。
しかし、後ろに動かすと従台車が浮き上がり、脱線寸前です。
後ろ向きに動いた場合、従台車のセンターピンの隙間分従台車が少しだけ動輪に近づくことで従台車と台枠のばねの部分が接触しています。
従台車ばねのイコライザ、支えの裏と従台車の前の部分を削るか、従台車を少し後ろにずらす必要がありそうです。
また、従台車は自重で線路に乗っているのですが、ばね等で押える必要があるのかもしれませんが、台枠の内側には灰箱があって、仕掛けを入れるスペースがないというのも実情です。
無論、ポイント用の緩い曲線では何ともありません。
従台車とばねの間には轉子装置が入り、轉子装置の自重で上下するようにするつもりですが、走行の安定を考えると、轉子装置は固定した方が良いのかもしれません。
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2020年01月13日

C53機関車重量

制作中のC53の機関車単体の重量を測ってみました。
C53重量.jpg
現状は全部合わせて500gに達していません。
牽引力に関係の無い先台車、従台車は除いています。
あとは、ロッド類とかパイピングが付くのですが、500gを超えるのは無理でしょうかね。
秤が埃だらけですね。。。(割れているのは、2011年の地震で床に落下したためです。)

タグ:ウェイト
posted by よしひろ at 00:40| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作