2006年10月27日

低抵抗(Low-D)車輪の開発

RP25 目的ははっきりしている。
「実物よりも急な曲線を、摩擦を少なくして通過させる。」
 これを実現したい。




 曲線の抵抗の原因は大きく分けて2つある。
 .侫薀鵐犬外側レイルに接触する。
 内外レイルの半径差に基づく道のりの差のスリップ。

 いずれも、摩擦の少ない硬い車輪を使えば、摩擦というファクタは同じなのでいずれにも効果はある。プラスティックの車輪は安価なので多用されているが決してよい結果はもたらさない。金属車輪までがプラスティック車輪の影響を受けて汚れるという観察も報告されている。
 材質はともかく、軟らかい車輪は転がり抵抗が大きいのは自明である。

ゝ浙弊ではフランジが外側レイルに接触する。RP25ではフランジ角がないので接触しやすい。どうしてこのような形が良いことになったのか、首を傾げざるを得ない。フランジ側面が接触しても抵抗が大きく、牽引力を減殺する。フランジ角を設け、フランジ側面が接触することをなるべく排除するだけで、曲線での抵抗は大いに減少する。
 
 レイルヘッドがフランジに接触する直前には何が起こるだろうか。フィレットへの乗り上げにより、見かけ上の車輪半径の増大が起こり、フランジはレイルから遠ざかる。この半径をどのくらいにするかの見積もりは、かなり手間取った。種々の作図により、レイルヘッドの半径の2倍強が良いことが判明した。

△猟餽海亡悗靴討魯好薀奪で解決すると考えてしまう人は多い。スラックの効果は実物のような半径、運転速度のときその効果を発揮するわけで、実物換算半径数十メートルでは、路面電車のようなものであり、両輪の半径差で解決できない。最大限広げて、車輪が落ち込むまで広げても、要求される道のりの差を満たすことは出来ない。すなわちスリップせざるを得ない。そのスリップを少なくするのがフィレットである。

 フィレットに乗り上げれば、車輪半径は十分増大するからである。
 
 RP25ではもうすでに、スラックを輪軸に内包していると考えられる。というのは軌間に対しての輪軸のガタ(日本の鉄道業界ではユルミと言うらしい)がかなり大きいからである。



       写真右はRP25、左は筆者の低抵抗(Low-D)車輪

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