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2018年4月17日(火) 21:45

ハンマードリル

 ハンマードリルについて調べ始めると、振動3軸合成値というのが目に付いた。
 最初はこれを、打撃力の目安と勘違いしていた。すなわち、この数値が大きいほど威力があるのだと。だが、それは大変な誤解である。振動3軸合成値とは、作業員の手元に加わる振動の強さを示す数字である。要するに、使用していて大きな振動を感じるほど、値が大きい。銃で言うところの、反動の強さだ。だからもちろん、小さな方が良い。
 手に振動が加わり続けると障害の原因となり、労働災害の防止という観点から重要な数字らしい。

 つまり、ラジコン搭載を前提にすると、大して意味が無い。むしろ、大きな方がマシかもしれない。
 というのも、振動が発生するのは当たり前である。作用反作用の法則ってものがある。それを弱めるには、余分にバネを入れてクッションにするとか、カウンターウエイトを動かすとか、何らかの寄生重量が必要になる。同一の性能でも、重量が増大するのだ。
 だったら、振動対策はテキトーに済ませてある機種の方が、すぐれる。

 キャリアーとなるラジコン戦車の能力から考えて、ハンマードリルの重量はバッテリー込みで4キロ以内と考えている。
 マルイの18禁電動ガン長モノという感じである。実銃の軍用小銃も、そんなものだ。

 さて、そうなると性能をどう判断し比較すれば良いのか?
 コンクリートの穴開け可能直径は、いちおうのクラス分けに使えそうだ。
 だが、それより気になったのは、ハンマードリル自体の性能が妙に高いこと。

 バッテリー動作の機種はAC電源の機種より概して性能が低い。それでも、コンクリートをバリバリ割ることができる。
 コイルガンを連射しても、コンクリートを砕くのは容易じゃない。自分が作り掛けていたパイルバンカーも、コンクリートを砕こうとまでは考えていなかった。それなのに、バッテリー駆動のハンマードリルは普通にコンクリートを砕くのに使われている。
 そこで、ハンマードリルの構造を調査する。

 内蔵ハンマーを往復運動させ、強力なスプリングで打撃を与えるようだ。要するに、フルオート電動ガンのピストンをハンマーとして使っている感じ。
 大きな打撃力を与えるには、軽量高速より重量低速が有利。だからコイルガンだが、更に重量低速に寄ると、単なるバネの方が有効っぽい。そして動力も電気モーターが勝る。
 コイルガンの効率を10%以上にするのは大変だが、電気モーターは90%ぐらいになる。それは2つの理由がある。1つは電圧・電流の違い。コイルガンは高電圧・大電流で短時間に動作させるが、ジュール熱は電流の2乗に比例して大きくなる。数百アンペア当たり前のコイルガンにおいて、損失の大半はジュール熱である。一方の電気モーターは数十アンペアで動作するため、それだけジュール熱による損失が小さい。
 もう1つは、電気モーターが両極なこと。コイルガンは吸引力しか利用できないが、電気モーターは反発力も利用できる。

 自分がやろうとしていたパイルバンカーの連打というのは、ハンマードリルがやっていることと同じである。だが、動力としてコイルガンは不適切だったということだ。電気モーターと強力バネを使った方が、桁違いの性能を出せる。
 コイルガンは、運動エネルギーを遠方に届けられるという点で、ハンマードリルに勝る。その利点を殺して使うのだから、不利なだけだ。

written by higashino [ドリル戦車] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2018年4月16日(月) 22:16

ドリル戦車

 突然だが、ドリル戦車である。

 パイルバンカー戦車を作るという話はしていたが、そうではなくドリル戦車である。
 なぜこうなった?

 それは、パイルバンカーをドローン搭載ではなくラジコン戦車搭載へと変更するに際し、どのように仕様を変えようかと考えた結果である。
 既存記事で触れた通り、パイルバンカーの開発は軟鉄棒にシャフトを通すという些細な工作がネックとなって頓挫した。だから、どのように仕様変更するにしろ、その問題は解決せねばならない。
 問題を整理すると、コイルガンのプロジェクタイルたる軟鉄棒と、ターゲットを打撃する棒。その2つをどうやって結合するか?という命題だ。軟鉄棒は柔らかいので、そのまま打撃棒としては使えない。

 搭載対象をドローンから戦車に変えると、重量の制約が小さくなる。よって、結合の仕組みとして若干の重量増加は許容できる。しかし結合機構は基本的には寄生重量であるため、むやみに大きくしたくはない。
 もう1つの問題として、打撃棒そのものの耐久性。安くて壊すとインパクトがある物体として、コンクリートブロックがすぐに思い浮かんだ。コンクリートブロックを破壊できるなら、なかなかのものだろう。そういう固い物体を打撃して破壊されず、しかも先端が尖った打撃棒。

 最近はネット通販が隆盛であり、ステンレス棒はもちろん軽量頑丈なチタン棒なども簡単に手に入る。しかし、先端が尖った棒となると、なかなか見つからない。かくしてコイルガンのプロジェクトタイルとして五寸釘が人気になったりする。
 鋼鉄やチタンのように硬くて、先端の尖った棒。そんなのなかなか市販しないよな。と思った次の瞬間、ドリルビットを思い出した。

 そしてドリルビットと言えば、それを取り付けるチャックが存在する。手回し用のドリルチャックを買ってきて、ドリル固定機構を流用。何とか軟鉄棒を取り付ける。そして打撃棒は市販のドリルビットを使う。これなら消耗しても容易に交換可能だ。
 良く使う3ミリのドリルビットを買い込んで、通常の加工で磨り減ったらパイルバンカー戦車の打撃棒として使う。これでバッチリ解決だ!

 では具体的に、コンクリートブロックに叩きつけるドリルビットは、どんなものが適切だろうか?
 ドリルビットを決めないことには、ドリルチャックを決められない。用途的に、コンクリート用のドリルビットを選ぶべきだろう。
 こうしてコンクリート用を検索したら、そういうドリルビットにはハンマードリルを使うのが良いとあった。

 ハンマードリル?
 何それ?

単機能と多機能どちらがいい?人気のハンマードリル・ランキング10

 ドリルの回転と同時に打撃力を与えることにより、それほど大きな押し付けを行うことなく硬い物体に穴を開ける。うん、ピッタリではないか。
 パイルバンカーではなく、ハンマードリル積んだ方が良くないか?

 ちなみに、だったら比較的軽量の「杭打ち機」は市販されていないのか?と調べたところ、売っていた。
 それは、ハンマードリルに取り付けて使用するものだった。

 キーワードとしては「ハンマードリル」以外に「電動ハンマー」や「振動ドリル」もある。これはじっくりと調査すべきだ。
 分解調査と改造のモトに使うのは、どれが良いか?

written by higashino [ドリル戦車] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2018年4月15日(日) 20:59

再飛行

 ジャイロのリセットを何度か行うと、穏当な状態になった。使い物になるレベル。

 調整中にいきなり後方移動されて、ローターで指を切られる事故があった。右手の親指の爪脇にローターが当たり、出血。
 しかし絆創膏で済む程度の怪我であり、逆に言えばローター直撃という最高級にヤバい事故でもこの程度であると言える。そこは、軽量ドローンの強みではある。

 室内で飛ばす場合は、飛行速度は当然の最遅にするのが良い。
 また、座標が勝手にスレない場合でも、空モノの慣性は大きい。操作しても反応が遅延する。それを考慮に入れて操縦しないと、狙った位置にドローンを移動できない。
 それでも、スマホではなく専用コントローラーによる操縦はずっと楽だ。スマホでも操作できるが、懲りているのでやらない。スマホだと、操作したつもりで操作していないという事態が多発する。やはり、物理的なコントローラーは信用できる。

 コントローラー上部にはスマホホルダーを取り付け可能で、専用アプリを入れたスマホでカメラ映像を受信できる。映像を見ながら操縦するよりも、直視して操縦した方が状況を把握し易い。
 しかし、カメラが狙ったアングルになっているか確認できる意味はあるし、スマホを併用するとドローン本体のメモリーカートとスマホの両方に記録できるメリットもある。

 要注意事項として、カメラからスマホへの映像送信は Wi-Fi だが、パスワードが無い。だから、誰にでも傍受できてしまう。室内でスマホ映像を有効にしながら飛行させる行為は、極めて危険であると言える。

 送信機のバッテリーは単三4本で、1.5V指定だがネット情報の通り1.2V充電地の方が良いようだ。普通にエネループで調子良く働く。

 カメラは 1280*720 という解像度の低い画像だが、点検用ドローンとしては実用になる。
 また、簡単に取り外し可能なので、同社から高解像度のカメラが別売される期待もある。
 操縦可能距離は公称100〜150メートルで映像は50メートル。実用は遥かに短いだろうが、点検用なら20メートルも届けば十分だ。

written by higashino [マルチローター] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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