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

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。

posted by よしひろ at 00:22| Comment(1) | TrackBack(0) | 客車

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