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。
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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

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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。
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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。

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2020年12月04日

ウォームの耐久試験

ずっとスリップしながらの試験でしたので、レールや車輪の摩耗が激しく実稼働との乖離が大きいため、途中で止めました。
レール摩耗.jpg
試験で使用したレールもかなり摩耗しています。
試験中に線路が動いたようで、摩耗している箇所が長くなっています。
車輪摩耗.jpg車輪のタイヤもかなり摩耗しています。
posted by よしひろ at 22:57| Comment(0) | TrackBack(0) | 蒸気機関車製作

ウォームの耐久試験

先日発売のC53でウォームギアが摩耗したという話を聞きましたので、確認の試験をしています。
機関車を固定し、10Vを印加して動輪をスリップした状態で回し続けます。
1時間経過し、ウォームギアの様子を見ましたが特に問題はないようでしたので、注油してから試験を再開しています。
レールと動輪のタイヤはスリップによりすり減っています。
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2020年12月01日

びっくりマシン2

びっくりマシン据置Ver.を組み立ててみました。
マシン1.jpg
ステンレス板がレーザカットされており、非常に精度良くできています。
板は、説明書の指示に従い谷折りや山折りで曲げていくのですが、谷と山を間違えて曲げてしまうと、やり直しがきかない(多分折れる)ので注意が必要です。
組み立てている間は、このマシンの機構を理解していないので、自分の曲げ方が正しいのか不安でした。
また、非常に小さな部分を曲げるのに隙間がないので、テコのように曲げる箇所を引っ張り出すことができず、押し出す必要がありました。
ある程度工具を持っていれば対応できるのですが、あまり工具をお持ちでない方には大変かもしれません。
マシン2.jpg
 最終的にはスイッチとモータを結線する必要があるのですが、とりあえず、ワニ口クリップで繋いで動かしてみました。
説明書では、組立中にミシン油を注油するように指示があるのですが、とりあえず、注油無しで組み立てて動かしてみました。
特に問題もなく非常にスムーズに動きました。
このポイントマシンは、一度組み立てると分解する想定はないようなのですが、設置後に外部からの給油はどうすれば良いのか考えておく必要がありそうです。
マシン3.jpg 一方向に回転する偏心クランクで、左右に動くようにする面白い構造です。
マシン4.jpg
 反対側です。
この出っ張り(レバー軸)にレバーを2枚入れ込むのがちょっと手間でした。
非常に精度良くできているので、微妙な加減で入り、スムーズに動きます。
入らないからといって、鑢とかで手を加えない方が良いと思います。
posted by よしひろ at 14:58| Comment(3) | TrackBack(0) | その他

2020年11月28日

びっくりマシン

びっくりマシン据置Ver.というポイントマシンが発売されていましたので購入しました。
びっくりマシン.jpgレーザカットされたステンレス板を中心に組み立てるのですが、説明書をよく読んで理解しておかないと失敗しそうです。
従来から使用しているLemacoのポイントマシンに代えて使用したいと考えています。
Lemacoのは12Vで±極性の切り替え、こちらは3Vでスイッチの切り替えとなっています。
Lemacoで使用していたコントロールボードそのままで、このマシンを使用するにはどうしたらよいのか思案中です。
posted by よしひろ at 11:35| Comment(1) | TrackBack(0) | その他

直線での起動負荷

新しく三軸台車を作製したので、起動負荷を測定してみました。
測定方法は、スマートフォンのアプリの角度計を使用し、徐々に線路の傾きを大きくしていき、走り出す傾きを調べました。
線路は、なるべく直線性を確保するため、アルミの四角パイプの上に敷いてあります。
2014年01月18日のdda40x氏のblogにて過去に測定した私のデータが「かなり大きな値である。」とのご指摘があり、「0.006ほどを期待できる」とのことでした。
また、むすこたかなし氏のblogでは、16.5mmゲージの台車単体で0.3%で走り出すことが示されています。
今回の結果では、0.6〜0.8%程度で動き出しており、dda40x氏の示された数値に近づくことができました。
(過去のデータは、動き出すのに必要な牽引力を測定して勾配に換算しているので測定のやり方自体が異なります)
輪軸単体を線路に置いて、線路を傾けても1.2%位にしないと動き出しませんでしたし、IMONのプラ貨車(ワム90000)では1%前後でしたので、それほど悪い数値ではないと思います。
タグ:台車 輪軸
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2020年11月27日

屋根板切断

二重屋根客車の下屋根の左右を結ぶ板の幅が広く照明を入れた場合に邪魔になりそうなので、糸鋸で切って細くしています。
下屋根の板厚は0.4mm、糸鋸は6/0を使用しています。

レンズのピントを合わせる駆動音がうるさいですね。
タグ:切断 糸鋸
posted by よしひろ at 16:23| Comment(0) | TrackBack(0) | 客車