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ball.gif 新メカの分解
どもども

寅さんです。
久しぶりになってしまいました。

安く中古で新メカ動力を手に入れたので、これから改造や分解やもろもろの検討時に生かしていきたい所存です。

という訳で、分解(人生3度目)
CIMG3150.jpg
という訳でね。今回はギアを数えてみました。
ギアは、全部で15個。
軸に固定されているのはそのうち9個。
まず、ピニオンの8歯(A)
クラウンギア22歯に10歯がくっついたもの(B)
24歯(C)が軸に固定され、軸に固定された10歯(D)へ。
24歯と10歯が一緒になったもの(E)
そこから24歯(F)を介して
固定された16歯(G)へ
軸からトルクリミッタ(カチカチなる奴)を通して14歯(H)へ。

ここまでが共通。
Loギアは、
スイッチでスライドする16歯(I)と一緒に回る12歯(J)へ
軸に固定された20歯(K)へ
その軸を通して固定された14歯(L)へ
そして、18歯(M)を介して車軸の14歯(N)へ。

Hiギアは、
スイッチでスライドする16歯(I)を通って軸に固定された16歯(O)へ
その軸を通して固定された14歯(L)へ。
そして、18歯(M)を介して車軸の14歯(N)へ。

という訳で、ギア比を計算します。

Loでは、
(22/8)*(24/10)*(24/10)*(16/10)*(16/14)*(20/12)*(14/14)=48.274
Hiでは、
(22/8)*(24/10)*(24/10)*(16/10)*(16/14)*(16/14)=28.965
となります。

回転速度はモータの入力から
Loでは1/48.274倍
Hiでは1/28.965倍となります。
トルクはモータの入力から
Loでは48.274倍
Hiでは28.965倍となります。

ここで、プラレールに使われいてる、FA130モータのデータシート(マブチモータのHPにあります)を見ると、
1.5Vモデルのモータでは一番効率が良い時に、6990rpm、0.59mN*mと書いてあります。
まぁ、そんないい感じの値にはなるわけがないので、仮に約7割の5000rpmの回転速度、トルクを0.422mN*mとすると、
Loでは103.5rpm(1.725rps(←1秒で1.725回転))、トルクは20.37mN*m、
Hiでは172.7rpm(2.876rps)、トルクは12.22mN*mとなります。

プラレールの車輪の直径は24mm(0.024m)なので、
Loでは0.26m/s(0.936km/h)、車輪の端での引く力はF=1.70N
(1Nは「98gの物体にかかる重力」により下に引っ張られる力の大きさです。)
Hiでは0.43m/s(1.548km/h)、車輪の端での引く力はF=1.01Nとなります。

あとは…。
ミニ四駆のモータに変えた時に、再度計算すると、理論値は出ると思います。
実際には、電池の消費状況や機械的接点の損失などでこの値には遠くなると思います。
なんせモータは個体値のばらつきが大きいもんで。

というわけで今回はこの辺で。

ではでは。
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プラレール | 2015/02/26(木) 22:34 | Trackback:(0) | Comments:(0)
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