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2018年05月の記事

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2018年5月26日(土) 21:37

ドリル最強の味方

 車体傾斜機構を含めたサスペンション系統のギアを詰め込む空間のため、18ミリのスペーサーを調達。と言ってもそんな半端な長さのものは売っていないので、9ミリスペーサーを重ねて使う。

 しかし、10ミリと8ミリを組み合わせる方がベターだったようだ。雄ネジが長過ぎるため、組み合わせた後のスペーサーには長さ4ミリまでのネジしか入らない。
 もっとも、組み合わせたまま使うので、雄ネジを短くカットすれば使用に耐える。いずれにしろ、用心深く買い込む本数を制限しておいて良かった。

 一度に買い込まないのは当然に思えるが、それはリアル店舗で買える品の話。これは普通に秋葉原で買ったから良いが、通販だと回数が増えるほど運賃が無駄になるので悩ましい。

 本番では2ミリ厚のアルミではなく1ミリ厚のステンレスを使う気になっているが、試作は2ミリ厚のポリカーボネイトを使う。

 2枚重ねて、ドリルで穴を開ける。この2枚をスペーサーで18ミリ離し、間に歯車等をセットする。
 当初予定と異なり、大歯車を横に配置する。これにより重心が低くなるし車体前後端の空間を確保できる。ただし、中間サスのための空間は圧迫される。

 それにしてもポリカーボネイトに6ミリの穴を開けるだけなのに、テーブルドリルは何度もロックしてほんと嫌になった。非力過ぎる。ポリカーボネイトは丈夫なプラスチックだが、しょせんプラである。4ミリ厚のプラを貫通させるのに、何度もドリルが止まるのはいい加減にして欲しい。

 などと気分を害した直後に、発見した。

 小歯車用の6ミリ穴を開けたあと、それをガイドにして先日の冶具を使い、大歯車の6ミリ穴を開けた。そっちの6ミリ穴は、一瞬で綺麗に開いたのだ。ドリルは何の抵抗もなく、4ミリ厚のポリカーボネイトを貫いた。
 そう、ドリルは非力ではなかったのだ。ロックしまくるのは、ドリルの先端がブレるせいだった。

 この冶具は、ドリルが通る部分がベアリングになっている。すなわち、回転する。これを使うと、ドリルの先端が全くブレることなく保持される。通常の冶具と異なり、ドリルの回転を妨げないまま位置を固定させられる。
 位置合わせだけでなく、最初の穴を開ける段階から使うべきである。嘘のように簡単に、穴が開く。

 12ミリ穴を開ける時には、更に威力を発揮しそうだ。

 逆に、細いドリルで正確な位置に穴を開ける場合も、間違いなく効果があるだろう。各サイズのベアリングを買って、こういう冶具を作っておくと良い。単一穴用であれば、適当な平板に穴を開けてベアリングを差し込むだけでOKだ。

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2018年5月25日(金) 22:58

車体の材質

 車体を何で作るかが、悩ましい。
 特に側面はサスアームと車体傾斜機構が絡み、大きな力が加わる。

 とは言え現実にはアルミとステンレスの二択みたいなものだ。実際の素材を触って剛性感を確認したところ、アルミなら厚さ2ミリは欲しいしステンレスなら1ミリは欲しい。そうなると、比重の差からアルミの方が軽量になる。しかし、車体を軽くし過ぎる必要は無いし、アルミにはいつもの厄介な欠点が絡む。
 アルミは、ハンダ付けできない。ほんと致命的な欠陥であり、これのせいでアルミは使い所が難しい。
 ハンダ付けだけではない。頑張ってロウ付けしようと考えても、身近な金属で最もロウ付けの難易度が高い。更に頑張って溶接してやろうと考えても、これまた身近な金属で最も溶接の難易度が高い。いいかげんにしてくれ!

 この欠点さえ無ければ神の金属なのに、もう呪われているとしか思えない。

 ステンレスは加工が大苦労。しかし切断はこの際電動丸ノコを入れてもいいし、穴はハンマードリルなら簡単に開けられる。側面と床面を組み立てるときなど、接合部分が10センチ単位の長さがあるため、ハンダ付けで十分な強度が得られるだろう。ステンレスのハンダ付けは経験が多く、不安はない。組み上がったももは若干重いが、強度は最強だ。体当たり戦車には、やはりステンレスか。
 アルミは熱伝導が良いので、車体をヒートシンクにできるというメリットがある。ステンレスは、かなり排熱には不利。だが、この見地でも実はそう優劣はない。
 というのも、アルミはふつう合金で使用されるため、構造材として売られているものは熱伝導が劣るのだ。もちろんステンレスよりは良いが、だったら最初から放熱用のアルミすなわちヒートシンクを使用して、ステンレスと組み合わせれば良いのでは?

 適材適所である。車体は強度が優先であり、排熱は熱伝導が優先である。目的が違うものを兼用するのは愚策。半端に兼用するより、強度はステンレスに排熱はヒートシンクに、分担させるべきだろう。
 それに、排熱という点では水冷を考えている。スピードボートのラジコンでは、モーターを水冷するのが当たり前のようだ。それで、出力がキロワット単位のブラシレスモーターを高電圧でぶん回す。もちろん戦車向きではないが、関連パーツにモーター水冷ユニットがある。それだけ買って、パソコンのグラフィックボート水冷化キットあたりと組み合わせれば良い。ラジエーターは実車のごとく、車体後部の上面がピッタリだ。

 いやしかし普段コンタクトしないジャンルだからチェックしていなかったが、ラジコンボートの世界はイカれてる。思わず水冷モーター買ってハンマードリル(7セルです)を魔改造したくなったほどだ。こういう化け物にはロマンを感じる。

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2018年5月24日(木) 21:38

3度目の正直

 ステンレス一文字金具(4穴)を、中央から2つに切断。

 更に、長穴の両端を6ミリドリルで広げる。この穴は幅が5.5ミリしかなく、6ミリネジは通らない。
 だが、5.5ミリを6ミリにする簡単な仕事なはずが、なまじ細長い穴が既に開いているせいでドリルビットがロックしまくる。

 やってられないので、例によってハンマードリルの出番。ドリルモードにして使ったら、ロックした瞬間にこの金属片を固定していたバイスもろとも扇風機のように振り回されてしまった。馬鹿力である。
 昨日のようにバイスをアルミ角材に固定し、力ずくで穴を貫通させる。ロックする状況でも、有り余るトルクに物を言わせてステンレスを降伏させる。

 やはり、普通に工具として使うと有用だ。車体の製作では直径12ミリの穴まで開ける必要がある。ステンレスならもちろんだが、アルミ相手でもハンマードリルに頼らねばなるまい。

 上を見ればもっと強力な工具は幾らでもあるが、こいつはラジコン戦車に搭載可能な大きさ重さで完結しているというのが魅力である。
 そして同時に、そのラジコン戦車を軽量化し過ぎてはならないことも再確認できた。市販の16分の1クラスだと、ドリルがロックした瞬間に戦車の方が回転して破壊されるだろう。

 ともあれ、2つの金具に2本の6ミリネジを組み合わせる。
 あっさりと、サスアームの試作品が完成した。

 実物を握って力を入れると、予想以上のとんでもない剛性感である。想定重量15キロどころか、人間を乗せて走れるほど強度がありそうだ。

 こんな簡単な方式が3番目になった理由は、アームとシャフトが回転しないよう固定せねばならないからである。これだと自由に回転可能になってしまい、ハンダ付けするにしてもそれで強度は十分なのか不安だったのだ。
 更に言えば、ハンダ付けだってネジ頭が丸いより六角の方が固定力アップすると考え、普通のネジではなくボルトを使用した。

 ところが、いざナットを締めてみると、ハンダ付けしなくてもシャフトが自由回転などしそうにない。強力に固定されている。
 もちろんこのままだと、サスアームの回転方向次第でネジが緩むだろう。だから、本番ではハンダ付けは必須だが、ハンダ付けさえすれば全く不安を感じない。

 唯一の難点は、これだとアーム長が35ミリしか確保できない。思った以上に車体が長くなり、十分に車体傾斜角を取るにはアクティブサスのアームは長くなければならない。しかし、長くすると可動機構に大きな負担が加わる。だから、40〜45ミリで妥協しようとしていたのだが、それが35ミリ。

 だけど、ひとまずこれで試作もアリだろう。何しろ構造が単純なので、適当なステンレス片さえ調達できればアーム長は自由に設定できる。コストも安い。基本的には、サスアーム製作問題は解決したとみなせる。

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2018年5月23日(水) 22:12

小課題山積

 アルミに8ミリの穴を開ける場合、卓上ドリルではトルク不足を感じる。しかしハンマードリルをドリルモードで使用したところ、トルクに余裕ありまくり。まるで違う。これをラジコン戦車に搭載することを考えると、わくわくする。それだけではなく、やはり本来の工具としても使いたい。最悪ラジコン搭載のまま動かすことも可能だが、取り外し可能&工具化可能なユニット方式にうまくまとめられればベターだろう。

 どうせなら、武装もユニット交換方式にして、ハンマードリルの代わりにエアガンやコイルガンを搭載するとか高画質の撮影機材を搭載するとか出来るように良い。
 今回はもう乗り掛かった船で、戦車車体部分を徹底的な豪華仕様で作成するつもりである。
 そしてその豪華な車体に、武装はいろいろ選択できる。武器以外でもOK。そうなればラジコンとしての潰しも利いて、多額の軍資金も正当化できる。

 車体傾斜機能により、車体全体の向きを変えられる。だから搭載機材には向きを変える機能が無くても実用になる。これは、それだけ搭載機税の自由度が高まる。なおさらユニット交換式にすべきだ。

 さて、相変わらず細部では問題が残りまくっている。

 サスアームに関しては、もうネジ2本とクランクアームで作りゃ良いか、という気分になっている。だが、それ以外にも山積している。

 まず、サスアームと歯車用に12ミリ穴を2つ開ける冶具だが、2つ目の穴を開ける際に位置が動かないよう、1つ目の穴に差し込んで固定する直径12ミリの円柱物体が欲しい。
 そこでアルミパイプを買って来たが、例によって外径12ミリのパイプは内径12ミリのベアリングに刺さらない。ノギスで直径を確認すると、12.08ミリぐらいある。

 恐らくこの手のパイプは、細過ぎるのがクレーム対象であり、12ミリより必ず僅かに太いよう製作されるのだろう。直径12.1ミリで公差0.1ミリという感じではなかろうか。
 0.1ミリ細くなるよう削らねばならない。アルミだし1本だけなので、何とかやる気は出せるが。

 次に、キックバネ。
 車体傾斜に関係しない単純なサスペンションは、キックバネを使用することで省スペース化できる。そう考えてサンプルに1つ買って来た。しかし、使えないことが判明。

 最大の見落としは、可動範囲が68度しかないこと。キックバネは180度ぐらい可動させられるものとばかり思っていたのだ。
 車体傾斜用サスアームは、135度可動で設計しているが、それ以外は90度可動で構わないと考えていた、しかし、キックバネがそれを下回る仕様だったとは。

 もちろん巻数の多いキックバネを使えば、可動角も大きくなる。しかし巻数が増えれば横幅も広くなる。また、サンプルの奴ではキック力も不足してると感じる。バネを強くしようとすれば太くなり、これまた横幅が広がる要因となる。
 サスペンション機構は、車体側面の2センチ幅程度に収めたいと考えている。キックバネでは、2センチ幅で要求仕様を満たすことは困難だ。

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2018年5月22日(火) 22:39

更なる失敗

 梃子の原理で曲げる訳だが、作用長50センチでは辛めという感じみたいだ。

 1メートルの木の板の端に、8ミリボルトで固定する。木材が割れるほどの力が必要にならなければ良いが。

 バイスも固定して、作業に備える。

 こっちも8ミリボルトで、昔コイルガンの弾速測定に使用したテストベンチのアルミ角棒を引っ張り出した。やはり、長さは1メートルある。

 結果は人力で曲げることに成功し、何も破損しなかった。

 だが、失敗だ。曲げ半径が大き過ぎる。六角レンチのようにシャープに曲がってくれない。ここまで緩やかな曲がり方だと、サスアームには使えない。

 手術は成功したが、患者は死亡しました・・・という感じである。

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