久しぶりのルリビタキ

２０１２／２／９　（木曜日）　晴れ


野鳥撮影が趣味の友人に案内していただき、ルリビタキのポイントに
出かけてきた。
ルリビタキに会うのは２年ぶりかな・・・　何だか久しぶりだ。
ポイントに着くとルリビタキはすぐ姿を現した。
友人はこのポイントには何度もきていてルリビタキとは強い絆で
結ばれている。
えっ、どんな絆だ・・・ですか？　それは内緒です。


↓　　ブルーの背中を見せて「どぉー、きれいでしょう」とポーズを取ってくれた。　サンキュー！
　　　　　　　（ＣＡＮＯＮ　ＥＯＳ－７Ｄ ＋ ＥＦ３００ｍｍｆ４Ｌ　ＩＳ ＵＳＭで撮影）



↓　　今度は正面を向いてポーズを取ってくれた。　　サンキュー!
　　　　　　（デジスコ　ＫＯＷＡ　ＴＳＮ６６４（２５ｘアイピース）＋　ＳＯＮＹ　Ｗ３００）



↓　　ちょっとお澄ましかな？　






ルリビタキは青い背中に白いお腹、脇に著と黄色いアクセントで
とてもきれいな野鳥だ。
カメラマンは友人と私の二人だけで、撮り放題だった。
しかし、次のポイントにも行かなくてはならない。
ちょっと心残りだったけどルリビ君とお別れして次のポイントに向かった。

光線断続型の回転数計測アダプターに変更しました

２０１２／２／７　（水曜日）　曇り


縦型スチームエンジン２号はちょっと小型になった。
そのためフライホイールも直径が小さくなり、今まで使っていた
反射型センサーの回転数計測アダプターでは不安定な計測に
なってしまい、何か対応が必要になっていた。
何とかこの反射型センサーを改良して使おうと頑張ったが
不安定さはどうしても改善できないので諦めた。
そして光線断続型のアダプターを作成した。
この光線断続型はスターリングエンジンの回転数を計るために
作ったこことがあり、物理的な構造で光線を断続するために
安定性がある。


↓　　回転するものにこの歯形の円板を貼り付ける。



↓　　光源はＬＥＤ。　以前は豆電球を使ったが省エネのため？ＬＥＤにした。



↓　　断続された光線を検出するのはフォトトランジスター。



↓　　フォトトランジスターの出力を波形整形して周波数カウンタにパルスを出力するアンプ。



↓　　パルスの出力状態をＰＣオシロスコープで確認した。



波形確認の様子を動画でごらんください。






↓　　テストはＯＫだった。　アダプターを小さなケースに入れて仕上げた。



↓　　ケースの中には鉛の錘が敷いてあり、安定に置けるようにしてある。



↓　　実際に計測するときはこんな状態で・・・・（まだ使っていません）






さぁ、これで回転数は計れるようになった。
いよいよ縦型２号の再調整が始められる。
少しでも勢い良く回るように調整してみたいものだ。

反射型の回転数計測アダプターは難しい・・・・・

２０１２／２／７　（木曜日）　雨のち曇り


完成した縦型スチームエンジンの回転数やパワーを確認してみようと
計測のためのアダプターを工作しているがそれがなかなか難しい。
パワー測定用の“発電機”は手持ちの小型の直流モーターを使って
作る予定だったが、そのモータは余計な機構（ガバナー）を備えて
いたので使うことが出来ず、ちょっと延期だ。
そこで今日は前々から気になっていた反射型回転数計測アダプターの
手直しをした。

先に完成した縦型１号スチームエンジンはは大柄でフライホイールも
直径６ｃｍもありそれに貼り付ける反射板は大きくて反射パターンが
大きく描ける。
それにエンジンの回転数も低くて（５００ｒｐｍ止まり）反射型も
うまく動作して正確に計数できた。（・・・と思います）

今回完成した２号は小型になっている。
フライホイールは直径４ｃｍちょっとで小さい。
そこで小さいフライホイールに貼り付ける反射板も小さいものになる。
そこに描かれる白と黒の縞模様も細かいものになってしまう。
更に、この縦型２号は少しは回転数も高い。　１０００ｒｐｍぐらい
と思っているのだが・・・（希望的観測です）

この小さな細かくて早く回転する模様に光を当てて反射した光を
フォトトランジスタで捉えて計数パルスを送りだすのだがこれがうまくいかない。
パルスが出たり出なかったりとても不安定だ。


↓　　回転数検出用の反射板。　フライホイールに貼り付ける。
　　　　右の大きなものは１号用。　１回転で１０個のパルスを生じるパターンになっている。
　　　　真ん中は高速回転計測用の１対１の模様。　　左側が２号用の小さな反射板。



↓　　部品の値を変えたり、フォトトランジスターの位置を変えたり、いろいろ調整したが
　　　　小さな（細かい模様の）反射板は正確には読み取れない。



反射板で回転数を計測するのもなかなか難しい。
折角調べるのだから正確な数値が欲しいものだ。
やっぱり光線を歯形で断続する方式がいいかな？
だけどこの歯型をした円板を作るのは面倒なんだよねぇ・・・

モーターを分解してみました

２０１２／２／６　（月曜日）　雨


午前中はお代官の用事にお付き合いして外出、午後は雨降りで
今日は作業場での工作はお休みだった。
部屋の中でＰＣに向かっていたが、何か退屈だ。
そうだ、昨夜の発電機テストでうまく動作しなかったモーターを
分解してみよう。
でも、後で組立できるかなぁ？
まだ、ミニドリルとして使いうこともあるだろうからね。

分解したはいいけど、もとのように組み立てられない・・・・・
こんなことは子供のときからしょっちゅうだった。
まぁ、いいか・・・　気になることがあるとやらずにはいられない。


↓　　もう、何十年も前、アキバのジャンクヤで見つけたモーター。　大きくて力だありそうだった。



↓　　ケースのネジを外して分解してみた。　ガバナーらしきものがあった。



↓　　込み入った構造でなかなか精巧なつくりだった。　ネジは緩まないように塗料が塗ってあった。



↓　　ローターの回転が上がると、遠心力で錘が動き、接点が開くようになっていた。





これじゃー、発電機としてガンガン、回すわけにはいかないよ。
またアキバにでも出かけてジャンク屋巡りをしてこよう。

ミニ発電機を作ろうと思いましたが・・・・・

２０１２／２／５　（日曜日）　晴れ


縦型スチームエンジン２号が完成したのでそのパワーはどんなものか
測定してみたくなった。
幸い発電機になりそうな直流モーターもある。

このモーターはずーっと昔、実習生がまだ青年だった頃、プリント基板に
部品を取り付ける穴を開けるためにミニドリルとして使っていたものだ。
４０年もの時間を隔ててまたお役に立てようというわけだ。

そこでこのモータは発電機としてはどの位の電力を発生できるかテストしてみた。
発電機を回すのは先日、購入したミニグラインダーだ。
このグラインダーにはフレキシブルワイヤーが付いていてリューターとして
使うことができる。
そこでこのリューターの先に発電機の軸を咥えさせてグルグルまわそうという
わけだ。


↓　　ずーっと昔に使っていたミニドリル。　チャックは今は無き義兄が加工してくれたものだ。



↓　　発電機（小型直流モーター）やリューターを固定する鉢巻を作った。　鉢巻工作はお得意だからね。



↓　　リューターと発電機（小型直流モーター）を繋げたところ。



↓　　さぁ、テストを始めるぞ・・・・・・



グラインダーのスイッチを入れてリューターを回して発電機を起動した。
テスターの針は上がって行く。　５Ｖ（レンジのフルスケール）は超えた。
調子がいいぞ・・・・と思っていると、針はガクン、と下がってしまった。

「あれっ、おかしいなぁ・・・」

グラインダーのスイッチを切った。　惰力で回転しながら速度は落ちていく。
すると発電機の電圧は上がった！

発電機は回転数が上がると電圧が落ち、回転数が下がるとまた電圧が上がる・・・
何だかガバナーが効いてるみたいだ。


そのときのテストの様子を動画でご覧ください。






手持ちのおもちゃ用の小さな直流モーターがあったので
それをテストしてみた。
このモーターは回転数が上がっても電圧が落ちるようなことはなかった。
しかし、このモーターで発電する電圧はわずか１Ｖちょっとだった。
やっぱり大きなモーターは発電電圧も大きいのかも・・・・
どこかで大きなモーターを探してこよう。

実習生式縦型スチームエンジン２号が完成しました

２０１２／２／４　（土曜日）　晴れ


実習正式縦型スチームエンジン２号がやっと完成した。
ボアー１３ｍｍ　ストローク２０ｍｍの２気筒複動エンジンだ。
１月の始めに工作を始めてから１ヶ月を費やしたことになる。
この工作ではバウムクーヘン方式のピストン工法やネジ止め
クランクをシャフトにロウ付けで固定する方法、シャフトの
中央を支える分割式の軸受など、新しいテクニックを習得
することができた。
工作中のテストや完成間際の実動テスト（ボイラー接続テスト）
の結果ではあまり高性能なエンジンとは思えないが、明日からは
念入りに調整して、回転数やパワーの確認をしようと思っている。

先ずは、縦型スチームエンジン２号の完成報告とお披露目を
させていただきます。
この工作を応援してくださった皆様、誠にありがとうございました。



↓　最後の工程は漏れ水を受ける皿の取り付け工作だ。



↓　繋ぎ目や排水パイプから水が漏れないようにハンダ付けするので０．５ｍｍ厚の真鍮版で作った。　



↓　つなぎ目や穴あきの部分はバーナーで炙ってハンダを流した。





↓　エンジンフレームの底に取り付けた。　これで工作は完了だ。




↓　手作りの銘板を貼り付けて縦型スチームエンジン２号は完成だ。



↓　シリンダーやバルブが取り付けられたベース板の様子。　ここにはこれから給油器を取り付ける予定だ。



↓　正面から見たところ。　水滴の飛散を防ぐ塩ビ板はこんな具合です。



↓　後（背面）から見たところ。　ここには出力を取り出すプーリーを取り付ける予定です。



さぁ、明日からはエンジンの出力を計るための「発電機」の工作をしよう。
「発電機」にするモーターは実習生がマイコン（マイクロコンピュータ）青年だった頃
（ラジオ少年は卒業してました）プリント基板に細い穴を開けるために自作したドリルに
していたモーターを使うつもりだ。
もう、４０年以上も前のものだけど今頃また役立てるとは・・・・・・

実習生型縦型スチームエンジン２号は完成一歩手前まできました。

２０１２／２／３　（金曜日）　晴れ


節分の今日は昨日までより少しは工作しやすかった。
最終工程に入った実習生型縦型スチームエンジン２号の
完成を目指して頑張ったが、作業はなかなか思うようには
進まず、完成一歩手前で時間切れとなってしまった。




↓　　エンジンフレームを補強したり、水滴飛散防止の塩ビ板を取り付けたりするために一旦、
　　　　エンジンを分解した。



↓　　せっかく軽く回っているクランク軸を外すのには躊躇したが、シャフトが長すぎるので
　　　　切り詰める必要があり、思い切って外してしまった。　元のように組み立てられるか心配だった。



↓　　クランク軸がないとバルブのピストンが落下してしまうので針金で固定した。



↓　　アルミアングルを切り取ってフレームを補強していく。



↓　　部品が揃った。　さぁ、組立を始めよう。



↓　　手が入らない！　ネジが回せない！　
　　　　こんなことばかりの工作で組立は難航。　時間ばかり食ってしまう。



↓　　組み立て終わったフレーム。



↓　　クランク軸の切り詰め。　こんなことは組み立てる前にちゃーんとやっておかなきゃねぇ・・・



↓　　クランク軸の取付は部屋の中でやろう。　



↓　　クランク軸の取り付け。　コンロッドが取り付けてあるので作業はやりにくい。



↓　　やっと軽く回るようになったクランク軸のコンロッドをピストンに取り付けていく。



↓　　これで全部のロッドが取り付け終わった。



↓　　補強アングルと塩ビ板を取り付けて再組立は完了。　やれやれだ。



↓　　縦型１号と並べてみた。　左側の大きいのが１号です。



↓　　１号に比べると２号はボアーもストロークも一回り小さい。



↓　　再組立後の動作テストをしてみた。



テストの様子を動画でご覧ください。





縦型２号も後、漏れ水を受ける皿を取り付ければ完成だ。
明日は出来上がるかな・・・・

縦型２号エンジンをボイラーに繋いで回して見ました。

２０１２／２／２　（木曜日）　晴れ


今日もとても寒い。

「こんな寒い日は工作はお休みにしたら・・・・」

とお代官がいう。

「平気、へいき、こんな寒さは屁でもない・・・」

と、強がりを言って今日も作業場に立ったが、
うーっ、さぶぅ・・・　今日は風が冷たくて寒いねぇ・・・
でも、あともう少しで右側のピストン弁が取り付けられる。
これを取り付ければ２気筒で回してテストができる。
寒さをこらえて工作をした。


↓　　２気筒分の装置が取付できた。　装置間をパイプで繋げば動かせる。（はずです・・・）



↓　　パイプを取り付けやすいように左右のピストン弁を入れ替えた。
　　　　パイプが丸見えで体裁が悪いが、パイプの付け替えが簡単に出来るのでテストには便利だ。　　　　



左右のピストン弁の入れ替え・・・簡単なようだが人間工学無視の実習生工作は
取付はサーカスのような綱渡り的テクニックを要する。
両手だけでは足りないので口まで使って取り付け作業をする。
何度も何度もネジやナットを落としては拾ってまた落として・・・
やれやれ、やっと取り付けが終わった。

こんなことをしているうちに北風は益々強くなってきて、ボロキレやビニール袋は
吹き飛び散らかって大変だ。
ダメだ、外での工作は中止だ。　部屋に入って調整しよう。



↓　　調整後の運転試験。　ボイラーに繋いで蒸気で回した。



テストの様子を動画でご覧ください。






縦型２号は案外スムーズに回転する。
がたがた、がちゃがちゃというような音はしない。
それに回転数は１号よりは大きいと思う。
（１号は４８０ｒｐｍぐらい。　２号は９００～１０００ｒｐｍ？）
ただ、力はあまり感じられない。
ボア、ストロークが小さいからか？

まだこの後、枠を付けてフレームを補強したり、クランクが弾く水滴を
防ぐ塩ビ板や漏れ水を貯める皿を取り付ける工作が残っている。
これが終わって完成したら、回転数やパワーを計ってみよう。

片肺ですが回してみました

２０１２／２／１　（水曜日）　晴れ


昨日の組み立てでピストン弁の心棒が長過ぎて調整ができないことがわかった。
この状態ではピストン弁の心棒を作り直さなくてはならない。
今日は朝からこの作業にとりかかった。


↓　　心棒を短くすると言ったってストッパーを短くするしか対応策はない。
　　　　ストッパーは現在は２０ｍｍの長さでハンダ付けで固定されている。





↓　　作り直したストッパーは長さが５ｍｍしかない。　ハンダではもたないのでロウ付けにした。



↓　　真鍮棒（３ｍｍΦ）は焼きなましたものはとても柔になってしまう。
　　　　ネジ切りのため、ちょっと力を加えたらグニャッと曲がってしまった。



ロウ付けのために赤熱された真鍮丸棒はとても柔くなってしまい、
真っ直ぐな心棒をつくるのは不可能だった。
そこでストッパーをロウ付けで固定するのは諦めて、ネジ止めに
することにした。
ネジ止めはまた難しい問題もある。
丸棒に真っ直ぐな長いネジを切るのはなかなか難しいのだ。
ダイスを手に持って回して丸棒に食い込ませると大抵歪んで食い込んで
切れたネジはヨタヨタとうねってナットを締めても平らに押さえられないのだ。
旋盤などを持っていれば「ダイスホルダー」という治具を使って
真っ直ぐなネジを切ることができるのだが、そんな高級な工作機は持っていない。
なんとかボール盤で応用できないかと考えた。
ボール盤のチャックにはテーブルに垂直に丸棒が咥えられる。
ダイスをテーブルに平らに置けば丸棒とダイスを直角に向き合わせられるはずだ。


↓　　ボール盤を使って丸棒に真っ直ぐなネジを切るようにした。



↓　　丸棒が真っ直ぐ食い込んだダイスにハンドルを取り付けてネジを切っていく。



↓　　この方法で真っ直ぐなネジが何とか切れる。



↓　　心棒を短くしたピストン弁ができた。　ストッパーは２枚ナットにして緩まないようにした。



↓　　さぁ、これでピストン弁が取り付けられる。　駆動棒の長さを調整して取り付けた。



↓　　ピストン弁は片側（左側）だけしか取り付けていないが、動くかどうかテストしてみた。



左側ピストンだけで動作する片肺運転だ。
右側ピストンはただ負荷になるばかりだ。
それにピストンは直径１３ｍｍ、ストロークは２０ｍｍと
今までのものよりとても小さい。
口から吹き込む息で回すにはとても重い。
思いっきり息を吹き込まないと回ってくれない。
何だか頭がくらくらしてしまうようだ。
でも、何とか回ってくれた。　良かった！　嬉しいよ。

片肺運転テストの様子を動画でご覧ください。




右側のピストン弁は左側を参考にすればいいのだから簡単だ。
後は、アングルを追加してフレームを補強すれば完成だ。
明日には出来上がるかな？