流用するシリンダーやピストンを清掃しました － Ｖ型スチームエンジン工作 －

２０１３／０９／０７　（土曜日）　曇り


工作中のＶ型スチームエンジンのシリンダーやバルブ装置に再利用するために
ボートに積んであったスチームエンジンから部品を取り外した。
ボートは最後に動かしてから６ヶ月あまり放ったらかしにしていたので
ボイラーやエンジンは真っ黒に汚れていてあちこちに錆が出ていた。
このままでは新しく作るＶ型エンジンには使うことはできない。
取り外したシリンダーやバルブを分解して灯油に漬けてブラシでこすって
さらにサンドペーパーで汚れを落としてきれいにした。



↓　シリンダーの上部蓋を外してピストンを点検した。　ピストンを固定しているネジが錆付いていた。



↓　ピストンも汚れている。



↓　灯油に漬けて歯ブラシでこすって汚れを落とした。　硬くこびりついた錆はワイヤーブラシで落とした。



↓　シリンダーやバルブ・スリーブの汚れはサンドペーパーで落とした。　まぁ、少しはきれいになったかな？




↓　シリンダーにピストンを嵌めて再組み立てした。
　　　ピストン棒を手で押し引きして動作を確認したがまぁまぁの動きだ。









シリンダーやバルブをエンジンベッドの上に置いて、これからどうやって組み立てようかと
あれこれ思案を巡らした。
縦型エンジンの配管に合わせた取付パイプをそのまま流用することはできない。
この辺りの手直しが大変そうだ。
でも、何とかやるしかない。　　　　ガンバローっと・・・・・・

ボートから縦型３号スチームエンジンを降ろしました － Ｖ型スチームエンジン工作 －

２０１３／０９／０６　（金曜日）　曇り


Ｖ型ズチームエンジンの骨格が出来上がった。
この骨格にシリンダーやバルブなどエンジンの主要部品を取り付けるのだが
シリンダーやバルブを新しく作るのは大変なのでボートに積んである縦型３号
エンジンのものを取り外して流用する。
ボートは今年の３月頃、川原で走らせて以来軒下に仕舞いっぱなしだ。
中は大丈夫かな？



↓　ビニールシートで包んで仕舞いぱなしのスチームエンジンボート。　中身は大丈夫かな？



↓　船体は大丈夫みたいだ。　エンジンは？



↓　何だか黒ずんでしまったエンジン。　あのピカピカの輝きはどこに行ったんだろう・・・・・



↓　ボイラーからの配管はロクショウが噴いている。



↓　ボートから降ろした縦型３号スチームエンジン。



↓　今工作中のＶ型エンジンと並べてみた。　３号エンジンも案外コンパクトに出来ていたんだなぁ・・・



↓　縦型３号の配管の様子。　Ｖ型エンジンの場合はどうすればいいんだろう？



↓　バルブからの配管は真っ黒に汚れている。　ロクショウも点々と噴いている。



↓　クランク軸も錆付いていた。（ピアノ線を使ったので錆びてしまった。　やっぱりステンレスがいいと思う。）



↓　取り外したシリンダー。　油交じりの蒸気に熱せられてどす黒く汚れている。



↓　ピストンバルブも真っ黒だ。　洗えばきれいになるんだろうか？




↓　蒸気切り替えバルブ。　一番高熱にさらされるところだ。　ピストンは固まって動かない。




↓　苦労して作ったクランク軸。　これだけでもきれいにして机の上に飾っておこうかな・・・・・




さぁ、シリンダーやバルブを外したぞ・・・
でも、真っ黒できたないなぁ・・・　少しはきれいにしてやろうか・・・・・
そしてＶ型エンジンに載せてやろう。

エンジンベッドが組み上がりました － Ｖ型スチームエンジン工作 －

２０１３／０９／０５　（木曜日）　雨後曇り午後は晴れ



第二の難関のエキセントリックももうすぐ出来上がる。
今朝も天気はぱっとしないが、いつでもさっと作業を中断できるように用意して
工作を始めた。



↓　エキセントリックをクランク軸に固定するためのボスを工作した。　直径８ｍｍの丸棒に４φの穴を開けて
　　　中心にパイプを通し、半田付けで固定する。



↓　ボスには固定用ホーローセットスクリュー（３φ）のネジを立てる。






↓　３ｍｍネジを立てているところ。　タップが折れたら今までの苦労が水の泡だ。　慎重に、しんちょおーに・・




↓　ボスをエキセントリックの円板に半田付けする。



↓　円板（エキセントリック）はクランク軸に直角に取り付ける必要がある。　　　直角じゃないと回転したときに
　　　ヨタヨタとブレて回転してしまう。　そこで直角取付治具を使って慎重に半田付けする。





↓　出来上がったエキセントリック。






↓　出来上がったエキセントリックが正しく機能するかボール盤に咥えてテストしてみた。




エキセントリックは設計どおり、１０ｍｍのストロークだった。
そして心配していたクランク軸への取り付けは軸に対してほぼ直角に
取付られているようでほっとした。


エキセントリックのテストの様子を動画でご覧ください、









さぁ、いよいよエンジンベッドの組み立てだ。
Ｖ型エンジンの完成も先が見えてきた。



↓　アルミアングルを切り取って組み立てていく。













↓　一旦分解。　エキセントリックをクランク軸に取り付けるには分解しなくてはならないのだ。（設計ミスか？）



↓　エキセントリックを取り付けて再組み立て。　これからは何かあるたびに分解するのかな？（泣きたいよー）










エンジンベッドが組みあがった。
後は３号エンジン（ボートに積んである）からシリンダーやピストン弁を
取り外して取り付けるだけだ。
でもねぇー、エキセントリックを取りつけたり外したりするのには
軸受け部分を分解しなくてはならない。
それにクランク軸周りの調整がとてもやりにくそうだ。
毎度のことながら実習生の設計は人間工学を無視したサーカス組み立てを強いる。
でも、ここまできてやり直しはゴメンだ。
行くだけいってみよう・・・・・・・・・

エキセントリックを作り始めました － V型スチームエンジン工作 －

２０１３／０９／０４　（水曜日）　晴れたり強い風雨になったりと変化の激しい天気



もう一つの面倒な工作、エキセントリックを作り始めた。
偏心量が５ｍｍと少ない上に、回転する円板が直径１６ｍｍと小さいので
工作はなかなか手間がかかる。
今日は荒れ模様の天気で何度か工作が中断されてしまい、完成には至らなかった。



↓　しばらく工作をしていなかったので材料があるかどうかわからない。　探し出して揃えてみた。
　


↓　駆動リングの中で偏心して回転する円板を作る。　材料は３ｍｍ厚の真鍮板。



↓　カナノコで切り出してこれからヤスリでまん丸に削る。



↓　丸く削るための案内線が良く見えるように墨を塗って円を描いておく。



↓　ヤスリでゴリゴリ削る。　これって“人間旋盤”だな・・・・・



↓　ノギスで直径を測りながらなるべくまん丸になるように整形していく。　気の長い話だ、まったく。





↓　偏心円板の回転で上下に駆動されるリングを作る。　１ｍｍ厚の真鍮板を切り取って整形する。





↓　偏心円板が納まるように中をくりぬく。





↓　偏心円板がぴったり納まるようにヤスリで整形していく。　




↓　今日の新工夫。　テーパーリーマーを万力に咥えて固定しておき、材料を左右に動かして整形していく。
　　　今までは材料を固定してリーマーを回していたが、この新工夫の方がスムーズにきれいに仕上げられる。



↓　仕上がった駆動リング。円はほとんどまん丸にできた。



↓　偏心円板を嵌めてみた。　少しきついが後で擦り合わせをして柔らかく回るようにする。



↓　左右のバルブ用に２個作って嵌める（Ｖ型エンジンだからね）。



↓　偏心円板を万力に挟んで固定してリングを回転させて擦り合わせ。



↓　側面板をネジで固定して仮組み立てしてみた。



↓　クランク軸に取り付けるためのボスを作る。　材料は８φ真鍮丸棒だ。　何でも手作りだから大変だ。



↓　今日の工作で出来上がった部品。　






後はボスを半田付けで固定すれば完成だ。
あと一歩のところでまた雨が降り出した。
仕方が無い・・・・・　今日の作業はこれで終わりとしよう。

クランク軸が出来上がりました － Ｖ型スチームエンジン工作 －

２０１３／０９／０３　（火曜日）　晴れ



さぁ、今日はクランク軸の組み立てをしよう。
このクランク軸をまっすぐにブレのないように作るのはかなり難しい。
大分前になるがサイトにアップされていたベテラン工作マンの製作記事に
クランク軸の作り方が書いてあったのでそれを参考にしてこんな工作法を
編み出した。
この方法なら３点支持してもスムーズな回転が得られる。


↓　コンロッドの大端部にパイプをロウ付けした。　これでクランクピンとはガタがなく嵌められる。
　　　今までは組み立ての最終段階で半田付けで固定していたが今回初めてロウ付けで固定してみた。



↓　コンロッドは全長約２５ｍｍ、厚さは１．５ｍｍの小さなもの。　置きロウ方式で慎重に加熱した。



↓　材料を熔かさず無事にロウ付けできた。　これからはこの方式の方が次の工程が楽になるので良い。




↓　さぁ、難関のクランクロウ付けだ。　これで失敗することが多い。




↓　クランクピンやコンロッドが熔けないようにステンレス板で遮蔽した。



↓　ガスバーナーで強力に加熱するので真っ赤に焼けてしまう。　何とかうまくロウ付けできた。



↓　今度は反対側をロウ付けする。　




クランク軸のロウ付けの様子を動画でご覧ください。
（動画撮影中、ピントがずれてしまいました。　安物カメラはダメですね。）








↓　ロウ付けが終わったクランク軸。　



↓　クランク部分の切り取り。　




↓　出来上がったクランク軸。　うまく回るかな？




↓　アルミアングルを切り取って取付台を作る。







↓　いつもは現物合わせで工作するのだが、今回は図面を頼りに工作をしている。　うまくいくか心配だ。






↓　何とか出来上がってきたクランク軸受け部分。




↓　クランクの部分。　左右２気筒分のコンロッドは取り付けられている。



↓　クランク軸の回転具合をチェックした。　軸端のブレはほとんど無い。



クランク軸の回転の様子を動画でご覧ください。







クランク軸工作は何とかうまくいった。
さぁ、もう一つの難関はエキセントリック工作だ。
Ｖ型エンジンでは一つのエキセントリックで２つのピストンバルブを
制御するのだが、これを作るのは初めてだ。　
うまくいくかなぁ・・・・・・・・

久しぶりの工作は戸惑うばかりでした

２０１３／０９／０２　（月曜日）　晴れ午後夕立



Ｖ型スチームエンジンの工作を思い立ったがなかなか腰が上がらない。
しばらく工作を中断していたので怠け癖がついてしまったのかも・・・
第一何から作ったら良いのか・・・・・
あれも作らなけりゃ、これも作らなけりゃと、ただ頭の中で空回りするばかりだ。
確かにいろいろな部品を作らなけりゃならないが、千里の道も一歩から・・・だ。

先ず、クランクシャフトを作ることにした。
簡単な部品だけど結構難しい。
クランクピンの両端にネジを切るのだがこれがなかなかまっすぐには切れない。
無理やりネジを切るとヨタヨタとうねったネジなってしまい、組み立て時に
クランクが捩れて失敗してしまう。
それに軸にはロウ付けで取り付けるのでこのときに失敗することも多い。
まぁ、第一の関門というところか・・・・




↓　　３φステンレス丸棒を切り出した。　




↓　丸棒がまっすぐかどうかチェックしてみた。　ボール盤に咥えて回転させてみる。




↓　丸棒の中心をスケールの目盛に合わせる。



↓　チャックを手で回転させていく。　　一番ぶれたところは約１ｍｍだった。
　　　材料屋からは真っ直ぐなのを選んで買ってくるのだがこんな曲がりがある。
　　　これを直そうとすると余計曲がってしまうからこのくらいなら我慢しておこう。　




↓　クランクピン（３φ丸棒）の両端に３ｍｍのネジを切るのだが、３φ丸棒そのままでは３ｍｍネジは切れない。
　　ネジ切りの部分は２.７φぐらいに細く削らなくてはならないのだ。　昔はこんなこともわからず、そのまま
　　無理やりネジを切っていた。　出来上がったネジは首が曲がったり、ナットがきつくて回らなかったりした。　





↓　ゲージに嵌めて太さを確認しながら削っていく。




↓　ネジ切りのために両端を細く削ったクランクピン。




↓　クランクピンのネジは真っ直ぐに切らないとクランクを組み立てたときに歪んで失敗してしまう。
　　　クランクピンをボール盤に咥えてバイスに固定したダイスに直角に当てて喰いこませる。



↓　チャックを手で回しながら喰いこませていく。



↓　十分喰いこんだらダイスをバイスから取り外す。　そしてダイスハンドルにセットしてねじ切りをする。




↓　これで、いきなりダイスを当ててネジを切るよりは真っ直ぐなネジが切れる。




↓　ナットを嵌めたクランクピン。　当初の設計ではクランクに雌ネジを切って組み立てる方式だったが
　　　雌ネジがまっすく立てられず失敗。　止むを得ずクランクを両側からナットで締め付けることにした。
　　　そのためナットの厚さの分だけ寸法が長くなってしまった。　　




↓　クランクは、幅８ｍｍ　厚さ３ｍｍの鉄平角で作る。




↓　ストロークは２０ｍｍ。　クランクには正確に１０ｍｍ間隔の穴をあける。　ポンチ打ちは案外難しい。




↓　この穴も面に直角に開けなくてはならない。　左右がずれてもだめだ。




↓　仮組み立てをしたクランクシャフト。




↓１.５ｍｍ厚の真鍮板からコンロッドを削りだす。こういう作業をするといつも「人間フライス盤だな」と思う。



↓　出来上がったクランクシャフトの部品。　



↓　組みあがるとこういう感じになる。　（ロウ付けするので真っ黒になってしまうが）




久しぶりの工作は何だか戸惑ってばかりで全然能率が上がらなかった。
たったこれだけの工作をしただけで、例の音楽が流れて


「良い子のみなさん　もうすぐ日が暮れます　車に気をつけて　おうちに帰りましょう」

の案内が聞こえてきた。
オイらは「良い子の皆さん」とは縁が無いけどそろそろお片づけをしなくっちゃ・・・
というわけで今日の工作はここまで。

さぁ、秋になったぞぉ

２０１３／０９／０１　（日曜日）　晴れ午後夕立（雷雨）



やっと９月になった。
だけど暑い、暑い。　今日はやけに暑かった・・・・・
この暑さじゃ何もやる気にならないけど、秋になったんだからそろそろ工作を始めようかなぁ。
手始めにＣＡＤを操作してＶ型スチームエンジンの設計（みたいなこを）をしてみた。


ピストンやバルブを新しく作るのは大変だから、ズチームエンジンボート１号のエンジンを
分解して再利用することを前提にして設計してみた。
大体のイメージはこんな感じだ。







三面図を描いてみた。
Ｖ型にすればずいぶんと小型になると思っていたが、そんなに小さくはならない。






エンジンベッドはアルミフレームで組み立てる。
その上にシリンダーやバルブをＶ型に配置する方式だが横幅は１８０ｍｍもある。











１号ボートの直列２気筒エンジンは

　　　　幅　９０ｍｍ　長さ　１２５ｍｍ　高さ　１５０ｍｍ　だ。


そのシリンダーやピストンバルブを利用してつくるＶ型エンジンは
　　　　
　　　　幅　１８０ｍｍ　長さ　９０ｍｍ　　高さ　１２３ｍｍ　もある。

長さは何とか２／３になるが、横幅はなんと倍にもなってしまう。

Ｖ型エンジンってあまり小さくはならないんだなぁ・・・・・
設計ミスかな？

ただ、クランクやエキセントリックが共用できるのでこの辺は都合がいい。
それに何だか格好がよさそうだ。
ミーハーなオイらは格好良さに惹かれてしまうんだよねぇ・・・・

よーし、これでやってみよう。
ダメならまたやり直せばいいだけだ。
また忙しくなりそうだぜ、えっへへへ・・・・・