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2009年04月の記事

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2009年4月30日(木) 17:25

勘違いしていた

 手元に残る幾つかのコイルを測定すると、200〜300μHが大半である。
 改めて2年前の記事を漁ると、完全なミスに気付いた。1段目は0.35ミリのエナメル線を10メートル巻くというのは完璧に錯誤で、実際は5〜6メートルしか巻いてなかったのだ。当時の試行錯誤では、1段目の長さが5ミリというのは正しい。しかし、インダクタンスは200μH前後がベスト。500μHクラスも試作したが、明らかにインダクタンスが大き過ぎて不適当との結論が出ていた。
 どうやらせっかくの今回のコイルも、廃棄処分である。

 ところが、2年前のコイルと今回のコイルは直径が1ミリぐらいしか違わない。だからこそおかしいと気付かなかったのだ。しかし、本来なら5メートル半しか巻かないコイルを10メートルも巻けてしまったのはなぜだ?
 もしかすると、コイル巻き器のちょっとした改良点が効いているのではなかろうか?
 以前コイルを巻いていて、かなり手が疲れた。巻き上げには意外にトルクが必要なのだ。そこで作業中には、お手軽に小型クランプを取り付けた。古くて錆びてるがこの上からガムテープで脱落防止を施し、取っ手として回す。圧倒的にトルクを与え易くなり、エナメル線をキツく巻けるようになった。

 だとすれば、2年前と同じスペックの第1段コイルを0.4ミリのエナメル線で巻けそうな気がする。
 コイルガンの効率が低い原因は、コイルの電気抵抗である。コイルガンの電流でも電気抵抗ゼロをキープできる常温超伝導線が実現すれば、簡単に効率10倍に出来る。もっとも、そういう時代にはコイルガンは銃刀法で規制されているだろう。それはともかく、コイルガンでは同一スペックが実現できるのであればエナメル線は太い方がいい。電気抵抗が小さいからだ。

 こうなって来ると、2段目以降も見直しが必要になる。2年前と同じサイズで同じインダクタンスのコイルを、1ランク太いエナメル線で巻けるかもしれないのだ。それは効率アップにつながるから、試す価値がある。一方で、狙いのスペックのコイルが出来たかどうかは作ってみなければ判明しない訳で、かなりの廃棄コイルが出る可能性もある。
 これは、4つのコイルそれぞれをバラバラに製作し最後に合体させるしかないという意味でもある。さもないと、どれか廃棄となったら全体を廃棄する羽目になる。

 ただしこれは以前のプロジェクトが頓挫した当時から想定されていたことでもある。コイルを単独で試験し欠陥が無いことを確認すべきだからだ。放電回路をどんなに慎重に設計しても、どんなに慎重に製造しても、メインコイルが傷物だとすべてがブチ壊しとなる。

 ちなみにクランプを取っ手として使うことで、予想しなかったメリットが生じている。
 かなり重いため、クランプが下になった状態で停止するのだ。作業中には、未使用部分のエナメル線がもつれないように整えたりコイルにエポキシを追加添付するなど中断が結構発生する。そんな場合に、巻き取り軸が自然固定されて非常に使い勝手が良い。

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2009年4月29日(水) 18:35

今度は成功したが

 切れ込み生成用の仕切り板を引き抜くのに、大変な苦労をした。

 バイスで挟んで思い切り力を加えたが、板が引きちぎられそうになったりバイスからすっぽ抜けたり・・・

 引き抜いたコイルは、アラルダイトの余分を切り取ったりして形状を整える。

 今度はしっかりと切れ込みが形成された。

 試しにテグスを通してみる。パチンコ玉を落とすと、確実に保持される。その一方で、軽い力で押し出せる。ピアノ線に比べると桁違いに柔らかいだけに、いい感じだ。

 見た目は大丈夫だが、断線とか短絡は気になる。一応インダクタンスを測定。ほぼ500μHだ。
 あれ?1段目ってそんなにインダクタンスでかかったっけ?

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2009年4月28日(火) 17:26

作り直すのみ

 真鍮棒に巻いたガムテープは引き抜き作業で乱れたが、もう1回ぐらいは使えそうだ。

 必要に応じて両面テープで冶具を固定し、作業性を良くする。

 予想以上に手間取ったのが、絶縁用プラスチック仕切り。

 0.21ミリという薄さに、なかなか綺麗な穴が開けられない。ようやく4枚目にして何とか使えそうな仕上がりになった。

 切れ込みを入れるための板をしっかり押し下げつつ巻いて行く。
 ここが甘くなって切れ込みが形成されないと、コイルは使い物にならない。

 例によって硬化待ち。

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2009年4月27日(月) 17:26

切れ込み生成失敗

 最低限の硬化が進んだコイルを取り外す。

 5ミリしかなくても引き抜くには大きな力が必要だった。長ネジを使用していないため、ネジによる力の増大が使えない。また、初期巻き線が引き出されることにより隣接の巻きが邪魔される様子もはっきり見えて気分が良くない。

 一番の問題は、パチンコ玉保持用のテグスを渡すための切れ込みが貫通していないこと。

 プラスチック板を差し込んで貫通させようとしたら、エナメル線が押し下げられてしまった。つまりこのコイルは破損であり、廃棄処分です(泣)
 コイルの絶縁不良は致命的壊滅的な結果を招くため、傷物になったコイルは「たぶん大丈夫」でももう使えない。

 しかしここで押し下げに使ったプラスチック板こそは、1/35ストームタイガー当時に使ったエポキシ混合台の生き残りだった!
 このポリエチレン板は厚さ0.4ミリと絶好で、切れ込み用冶具の材料に最適だった。なんだまだ残っていたのか。これを使えばちゃんとした切れ込みが作れそうだ。

 更に、ボビンの片側にミゾを掘り、初期巻き線が邪魔にならず引っ張り出せるようにする。

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2009年4月26日(日) 19:51

固化待ち

 製作は第1段が一番難しい。長さ5ミリと極端に短いだけでなく、切れ込みを入れねばならないからだ。2段目以降とは比較にならないほど、巻き作業が厄介である。
 切れ込みのために、ポリエチレンの冶具を用意する。ところが、適切な厚みのものがない。パッケージに多用されているから流用するだけだが、厚さ0.25〜0.28ミリのものばかり。厚さ0.4〜0.5ミリが欲しいのだ。

 厚くなり過ぎの気がするが仕方なく2枚を両面テープで張り合わせて冶具とする。

 今回アラルダイトは放熱より絶縁を優先し、金属粉を混入せずに使用。

 巻き終わったらエナメル線を固定し、アラルダイトが固化するのを慌てず待つ。

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