何でも実習生の実習日誌

電子工作、模型スチームエンジン工作など、何でも工作が大好きです。
手持ちの工作機械は卓上ボール盤だけ、全て手作りです。

ボート搭載用小型ボイラーで回してみる  - 改良型V4スチームエンジン工作 -

2015-12-31 19:45:44 | エンジン工作

2015/12/24 (木曜日) 晴れ


現在ボートに登載中の小型ボイラーを取り外して、これで改良型V4スチームエンジンを回してみた。
その結果はあまり思わしくなく、ストローク20mmのエンジンを回すのには力不足なのかと思わせた。


先ず、無負荷回転テストから。






蒸気圧力は0.5気圧ばかり。
回転数は31回転/秒(1860rpm)に達したが、力強さは感じられない。

テストの様子を動画でご覧ください。






続いてパワーチェックをしてみたが・・・・・
パワーはやっと0.5Wオーバー。
これでは改良型の名が泣く・・・・・・

そのテストの様子を動画でご覧ください。





ボイラーのパワー不足か?
それともテストを繰り返したのでエンジンの調子が悪くなったのか?
または、発電機を回すプーリーの増速比が問題なのか?
原因究明は来年に回すことになってしまった。


この一年、いろいろお世話になり、ありがとうございました。
新年も何卒よろしくお願いいたします。

それでは皆様、良いお年をお迎えくださいませ。

                 (工作)実習生
コメント

ボート搭載用ボイラー(大型丸胴気罐搭載)で回す - 改良型V4スチームエンジン工作 -

2015-12-31 17:57:38 | エンジン工作
2015/12/24(木曜日) 晴れ


ボート搭載用として工作したガス炊ボイラーに大型の丸胴気罐(満タン1500cc、運用時1300cc)を
登載して改良型V4エンジンを回してみた。
このボイラーのバーナーも卓上カセットコンロもものを使っているので、性能は定置型ボイラーと大して
変わらないかもしれない・・・・・・






エンジンはかなり力強く回転して37回転/秒(2220rpm)を出した。
テストボードは激しく振動している。
度重なる使用でテストボードは反り返ってしまい、Gクランプで押さえつけても作業台には密着せず、
ブルブルと振動してしまう。
これ以上はエンジンが壊れてしまうかもしれないのでテストを終了した。


そのときの様子を動画でご覧ください。





これはかなりのパワーが期待できる、とパワーチェックを始めた。
発電機の出力は順調に増加して1Wは軽く超えてくれた。
そしてついに2Wに達した・・・・が、プーリーからベルトが外れてしまった。

その様子を動画でご覧ください。





この大型丸胴気罐で回せば2Wは出力できる。
でもこのボイラーを載せるにはまたバラストを積み増さなくてならないのでボートの軽量化には逆行だ。

それでは今ボートに取り付けてある小型ボイラーを取り外してテストしてみる必要がある。
ボートから取り外すのは面倒だがやってみよう・・・・・

                    (続く)




コメント

ボイラーを繋いで蒸気で回してみました   - 改良型V4スチームエンジン工作 -

2015-12-31 13:03:17 | エンジン工作

2015/12/24 (木曜日) 晴れ


忙しい暮れの中休みの一日、待ちに待ったボイラーを繋いで蒸気で回すときがやってきた。
今日は天気も良く、風も弱くてテストにはもってこいだ。
朝から準備に取りかかった。


↓ テストの様子。  ボイラーは一番扱いやすい定置型ボイラーを使った。



定置型ボイラーは実習生がボイラーのガス炊き化を目指して初めて作ったもので完成したのは
2012年3月30日のことだ。
釜は四角形をしたもので(丸い汽罐は作れなかった)一応煙管はつけてある。
満タン容積は800cc 運転時の満水量は500cc程度だ。
最近はほとんど使用していないのバーナーの具合が心配だった。

試しに燃焼させてみたが問題は無いようだ。




↓ 先ず、無負荷でどのくらいの回転数がでるか確認してみた。



回転は案外静かで滑らかに回ってくれた。
最高回転数は31回転/秒(1860rpm) 程度だ。

その様子を動画でご覧ください。




今回の改良でストロークを20mm(改良前は15mm)と長くしたので回転数は
上がらないはずだ。
その代わりトルクはアップしているはずだ。 パワーの状態が気になる。
クランク軸に取り付けたプーリーにベルトを掛けて小型DCモーター(発電機の代用)を回して
その発電電力を測定したみた。
発電機には負荷として1Ωの抵抗器を接続してある。
その負荷に流れる電流を計測して消費している電力を測定しようというわけだ。




消費電力は P=V・I で求められる。(と教科書には書いてあった。)
そしてこの式は P=I二乗×R と、変換できることも・・・・・
つまりRの値が1Ωならば計測した電流値を二乗すればPが求められるというわけだ。
これなら電流計一つだけでの計測でPが測れる。
正確に言えば、モーター(発電機)の内部抵抗に消費される電力も含まれてしまうから
誤差があるわけだが、それは問題にしない・・・(どうせいい加減なテストなんだから)


このテストの結果では1.18Aが計測されたから約1.4W近くが発電できたことになる。

そのテストの様子を動画でご覧ください。




定置型ボイラーではまずまずの結果だったがこのボイラーはボートには載せられない。
やっぱりボート用のポイラーで回してみなくては・・・・・

そんなわけで予備として取り外してあるボート用ボイラー(大型丸型釜搭載)で回してみた。
果たしてその結果は・・・・・・・
                  (続く)





コメント

ゴム球コンプレッサーで回してみました  - 改良型V4スチームエンジン工作 -

2015-12-22 21:05:25 | エンジン工作


2015/12/22 (火曜日) 晴れ  冬至


今日は冬至だそうだ。
一年中で昼間が一番短い日だそうだ。
うん、確かにそんな感じだ。
工作しているときあっという間に日が暮れてしまったからね。
今日はほとんど一日、部屋の中での作業になった。


↓ シリコンチューブで金属配管を結合した。





静止した状態でのバルブ位置は調整してあるが、クランク軸の回転に合わせたタイミング調整はこれからだ。
基本的にはクランクの回転による上死点と下死点でバルブリンクが中間にくるようにすればいいのだが、
今回はクランク軸の回転で駆動されたバルブの作動で切り替わる給気の状況を目で確認しながら、調整してみた。


↓ バルブから送り出される給気によって細い糸が振れるようにインジケーター?を付けた。
   なかなかうまく動作せず、試行錯誤を繰り返してこのスタイルになった。 



バルブタイミングの調整・確認の様子を動画でご覧ください。





右側ピストンのバルブタイミング調整が済んだので、片側だけで回転させてみることにした。
貧乏工作実習生にはエアーコンプレッサーなんていう洒落たものはない。
圧力がかかった空気を送り込めるのは「人間コンプレッサー」と「ゴム球コンプレッサー」か
「自転車の空気入れ」しかない。
このエンジンの片側だけは人間コンプレッサーでは圧力が足りない。
手始めにゴム球コンプレッサーで回してみることにした。


↓ 左側の配管は外して右側のNo.1、No.3シリンダーにだけ配管してある。



左側のピストンは負荷になっているのだが、右側ピストンは調子よく動作してくれた。
その様子を動画でご覧ください。





同じようにして左側(No.2、No.4)ピストンのタイミング調整を済ませた。
この場合は左側単独でテストはせず、4気筒でテストしてみた。
果たしてうまく回るだろうか?
一番、緊張するときだ。


↓ 4気筒の配管を済ませたエンジン。 ゴム球コンプレッサーで回してみる。



エンジンは調子よく回ってくれた。
低速でも安定して回ってくれる。
逆回転もOKだった。

そのテストの様子を動画でご覧ください。





何とかうまい具合に動作してくれた。
そこでちょっとだけ戸外で工作をして給油器を取り付けた。
これでいつでも蒸気で回すことができる。
ついでに自転車の空気入れを持ち込んでそれでエアーを送り込んで回してみた。
すごい勢いで回ってくれる。
同じようにして現用機を回してみたが勢いが全然ちがう。
これは期待できるかもしれない。
その様子は後日に回します。

( 「今夜は柚子湯だから早く入りなさい!」とお代官が睨んでいますので・・・)


↓ 締めくくりに改良型V4機と現用機を並べて記念写真を。





コメント (6)

配管工作は、ほぼ完了した       - 改良型V4スチームエンジン工作 -

2015-12-21 20:49:05 | エンジン工作

2015/12/21 (月曜日) 晴れ


改良型V4スチームエンジン工作は一時中弛(なかだるみ)の感じで停滞していたが、
完成が目前になると俄然やる気が出て、お代官の横睨みもなんのその朝から作業場の
準備に取りかかった。


↓ 夕べ寝ながら考えて直角パイプや3方パイプの数が不足していることに気が付いた。
   先ず最初に不足分を工作した。



↓ オイらロウ付けはいつも「置きロウ」でやっている。   置きロウは使用量がわかるし、
   それにロウが溶け出すのを確認できるので、部品を必要以上に熱することがない。



↓ 加熱で歪んで隙間が大きくなってしまった。 このままではもうロウ付けは不可能だ。



↓ でもこれを直す・・・細い真鍮線を円形にして隙間に当ててロウ付けしなおすのだが 後の整形作業を
   考えれば新しく作った方が良いかもね・・・・・   





↓ もう一度ロウ付けをやり直す。



↓ 隙間は塞がった。 後はヤスリで整形してきれいにする。



↓ 3方パイプは針金で固定してロウ付けする。



↓ ロウ付け後、中央部にドリルを通して穴を貫通させる。







↓ パイプが出来上がったのでシリンダーやバルブに取り付けて配置を確認する。



↓ はめ込んだパイプを動かさないようにエンジンから取り外して半田で固定・気密封じをする。





↓ パイプの周りにハンダがきれいに流れているから漏れはないだろう。
   (テストで漏れが見つかることもあるけど・・・・・)





おっと、シリンダーの蓋の半田付けを忘れるところだった・・・・




↓ 本日の成果。



これで金属配管は全て終わった。
後はシリコンチューブを嵌めて結合するだけだ。

あっ、蒸気で回すのには給油器を取付なくてはならい・・・・・
明日はそれもやらなくっちゃ・・・

(えっ、明日も工作ですか? お代官さまに怒られてもしりませんよ。)

へい、ご心配ありがとうございます。  お代官はもう諦めたようです。


コメント (2)