2022年01月09日

続々々 またまたイコライジング

 最後に、重心を決めねばならない。重心はイコライザの支えの位置からは求められない。イコライザ系の中の、目に見えない動作点から求められる。これは別の図(等価図)を作図せねばならない。

Equivalence Diagram  軸距離と軸重が決まっているので、それらから、目に見えないシーソウ運動するテコを考え、どこが中心であるかを求める。前群の軸重の総和は 2f である。後群の総和は (5/3)x f であるから、一番上のテコのどこを押さえると、そのような荷重配分ができるかを考えれば良い。

 前群から5:6 の位置を押さえれば、すべての軸に所定の軸重が掛かる。動輪上に掛かる力は全て等しくなるのは言うまでもない。これは、モータを取り付けた後、上廻りを載せた状態での話である。完成した機関車の重心を求めていることを、忘れてはならない。

 簡単な話なのに、これを理解しようとせず、ウェイトを所定の位置に付けない人が居るのには驚く。それでは脱線する。イコライザ付きの機関車にとっては重心位置が命である。正しくウェイトを設置して、重心が定位置にあれば、機関車の質量を測定するだけで、牽引力が求められる。

 難しく考える人は多いが、中学校の理科である。正しい鉄道模型の実現のために、理解したい。  

コメント一覧

2. Posted by 愛読者   2022年01月09日 17:01
5 なるほどですね。従台車が通常型でもペンシルバニア形でも、軸重が同じになるようにすると重心位置が同じになるわけですね。
当然と言えば当然ですけど、感動しました。
3. Posted by dda40x   2022年01月10日 20:25
 絵を描いて見ればすぐわかるはずなのですが、眺めているだけという人が多いのは残念です。相変わらず、「イコライズしたんだ」と自慢すれども、重心があらぬ所にある模型はよく見ます。
「仏作って魂入れず」とはこのことです。
4. Posted by Tavata   2022年01月11日 21:11
やはり重心の議論に繋がりましたね。緑色の矢印の間(前後イコライザ群の仮想的な支点を結ぶ梁の上)に重心があれば、機関車の姿勢が傾くことはありませんが、軸重は計算通りになりません。
一般的な三点支持では、三点による三角形の中に重心があれば姿勢だけは保てますので、「イコライズ」の意味をキチンと考えて作ってなければ、その時点で満足してしまうのではないかと思います。
5. Posted by sktrokaru   2022年01月12日 01:23
軸配置と軸重配分の結果から重心位置が決まるのか重心位置から軸配置と軸重配分が決まるのかどちらからの考え方なのでしょう?
6. Posted by dda40x   2022年01月12日 06:49
 ミカドやパシフィックの出現過程を考えて下さい。大きな火室を必要とし、重心が後ろに下がることになって、支える従輪を付けざるを得ませんでした。(火室は重いのです。)
 なおかつ動輪への軸重は確保せねばなりませんから、必然的に重心位置は決まってきます。従輪は動輪から少し離してやると、軸重を大きくしなくても持ちこたえることが出来ます。
 このあたりのことは、いくつか作図してみれば、自然に理解できます。眺めているだけでは難しいでしょうね。
7. Posted by ss   2022年01月12日 10:34
>眺めているだけでは難しいでしょうね。

全くそのとおりなのですよ。模型を作る人の一体何%が作図して考えるのでしょうね。
雑誌を眺めるだけで理解したと勘違いする自信家が多いので、この範囲のことは発展しなかったのでしょうね。
今回他のいくつかの機種の作図をして、よく分かりました。先人の工夫のあとをたどるのは素晴らしい経験でした。ありがとうございました。
8. Posted by sktrokaru   2022年01月12日 13:06
スケールモデルの場合はプロトタイプの重心に模型の重心を一致させるようにウェイトを積むという事ですね。模型的制限から多少の軸重調整等による変異はあるでしょうが。
9. Posted by Tavata   2022年01月12日 20:19
実物はdda40x氏の言われるように、ボイラから重心が決まり、軸重から軸配置が決まったと思います。一方でskt氏の言われるように模型では「模型的制約」から実物と同じ重心にするのが意外に難しいです。
典型的な例が木曽のボールドウィンやフォーニーです。実物は厚い鉄板の中に水が溜まったボイラーは重く、ペラペラ・スカスカのキャブは軽いのですが、模型では板厚がほぼ同じことに加えて、スペースのあるキャブにモーターを入れるためにキャブが重くなります。
そうなると、実物の重心よりもかなりのテールヘビーになります。このような模型で、何とか実物に似せた動きにさせることも、模型作りの技術でしょう。この場合は実物と同じイコライザなど、もってのほかになりますね。
10. Posted by うっかりバロー兵衛   2022年01月13日 05:43
ナローの小型機で従輪が離れた位置にあるのはデザインでそうなのではなくて軽い軸重で頑張るためだったんですね。勉強になりました。
11. Posted by dda40x   2022年01月13日 20:00
 Tavata氏のおっしゃる木曽のBaldwinの従輪については、いずれ稿を改めて書くつもりでしたが、全て書かれてしまいました。HOの場合は後ろが重くなるのでしょうね。
 実物を見ますと、かなり軽そうです。従輪を離した設計にする理由は今まで誰も指摘してこなかったように思いました。これを機会に、様々な機関車のイコライザ設計を再確認することができれば楽しいでしょう。

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