ZB-1のピストン換装完了

２０１１／１０／４　（火曜日）　晴れ


模型蒸気機関車ＺＢ－１のピストン換装がやっと完了した。
思えば夏の盛りの８月にロールアウトしたＺＢ－１だったが
もう少し馬力が欲しいとピストンの交換を計画して工作を
開始し、ようやく左右のピストンの換装が完了した。

実習生としてはＺＢ－１のパワーにはまだ満足はできないが
残念ながらこれ以上の工作技術は持っていないのでこのあたりで
納得しておくことにした。


↓　　ピストンを換装して軽快に走行するＺＢ－１



カーポートに敷いたレールの上を走るＺＢ－１の
動画をご覧ください。





ここでは１０月４日の記事を書き込んでいるが、今日はもう１０月６日なんだ。
二日も遅れた記事を書き込んでいると気持ちが何だかおかしくなってしまう。
さぁ、心を入れ替えて明日からは新しい工作を始めよう。

手持ちの弁装置を検証しました

２０１１／１１／４　（火曜日）　晴れ


スチームエンジンの主要な装置として弁装置がある。
ピストンを駆動する最適なタイミングに従ってシリンダーに送り込む蒸気の
切替をする弁であるが、いろいろなタイプがある。
実習生は初めて作った弁装置は工作のしやすさからスライドバルブという
タイプのものだった。
その後、少し上級と思われるすべり弁というタイプのものを作った。
何度も作り直したので余分なものも持っている。
こんなものを持っていても使い道はないが、やはり苦労して作ったものは
それなりに愛着があって、あっさりと捨ててしまうことができない。
今回はそんな手持ちの弁装置で動作状態の性能を検証してみた。



↓　　実習生が初めて作ったスライドバルブ。　スチームエンジン１号に取り付けられていたが
　　　　もう一つスライドバルブを作ったので取り外して保管してある。



↓　　ボイラーとシリンダーからのシリコンチューブを繋いで圧力を測ってみようとした。



↓　　このスライドバルブは蒸気パイプが細い（４ｍｍφ）のでチューブが抜けないように
　　　　針金で縛った。



↓　　ピストンにかかっている圧力は約０．３気圧だ。



↓　　スチームエンジン１号に取り付けてあるスライドバルブも調べてみた。



↓　　ピストンにかかっている圧力は０．２気圧ちょっとだ。



↓　　実習生が初めて作ったすべり弁をチェックしてみた。





↓　　１気圧近くの圧力がかかっている。



こうやってみるとすべり弁は結構性能が良いみたいだ。
すべり弁はケースの内部で蒸気の圧力を受けて摺動面にぴったりと押し付けられるのだ。
今回の検証で蒸気圧力を掛けて手で駆動棒を動かしてみたが確かにその感じがわかった。
実際の蒸気機関車ではピストン弁というものが主流らしいが、自分はまだ作ったことがない。
いつかピストン弁を作ってその性能を検証してみたい。

すべり弁を改良しました

２０１１／１０／３　（月曜日）　晴れ


作り直したピストンは機密性がよくて単独の圧力チェックでは
シリコンチューブが吹っ飛ぶくらい圧力があがるのに、車台に
取り付けて実際に動かしてみると何だか動きがイマイチで
力が出てないように感じられる。
やっぱりどこかで蒸気が漏れているんだろう。
そうなるとすべり弁にも問題があるのかも知れない。

そこでついにすべり弁に手をつけてしまった・・・・
実はこの（実習生式）すべり弁はとても調整しにくくて、ここまで
動くようにするには相当根気よく調整を繰り返してきた。
また手を付けると、元のように戻せるか自信がない。
でも、気になることはやってみないと気が済まない実習生はついに
禁断のすべり弁に手を出してしまった。


↓　　（実習生式）すべり弁装置。　この中ですべり弁がタイミングに従って動いてシリンダーに
　　　　送り込む蒸気を制御する重要な装置だ。　　



↓　　内部はこんな構造になっている。





シリンダーに蒸気を送る穴が開いたベース（底板）の上をすべり弁が行ったり来たりして
蒸気をタイミングよく送り込むのだが、すべり弁とベースは常に密着して蒸気が漏れない
ようにしなくてはならない。
ところがこの実習生式では工作精度が低いのですべり弁の位置によって密着性が悪くなり
蒸気が漏れてしまう。
そこを何とか調整して全体が満足できる程度の密着性で我慢していると言うわけである。

今回、思わず手を出してしまった禁断のすべり弁はやっぱり元のようには戻せなかった。
何度調整しても蒸気漏れが大きくてダメだった。

何度目かの組立てのとき偶然に、すべり弁の（駆動棒）取り付けを緩々（ゆるゆる）にして
組み立ててしまった。
ところがこれが結構蒸気漏れが少なくなっていたのだ。

そうかぁ・・・　　すべり弁はゆるゆるに取り付ければ内部の蒸気圧に押さえつけられて
ベース（底板）に密着するんだ・・・・



↓　　早速、二枚ナットでわずかに隙間を持たせてすべり弁を取り付けた。
　　　　これですべり弁は左右に移動してもどの位置ででも底板に密着するようになった。



↓　　今までは駆動棒にすべり弁をナットで挟んでガッチリと固定していた。
　　　　駆動棒が平行に取り付けられていないので前後に移動すると隙間が出来てしまうのだ。



すべり弁の（駆動棒への）取り付け方を改良したときの様子です。


steam loco 111003 すべり弁改良



車台にすべり弁装置を取り付けて走行テストをしてみた。
もうそろそろ夕方だ。　時間がないので裸のままでのテストだ。


steam loco 111003 ＺＢ－１テスト走行



今回のすべり弁調整で（実習生式）すべり弁装置の欠点を克服できた。
これからも作り続ける（つもりですが）スチームエンジンへの応用が楽しみだ。