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。

ボイラーをちょっとだけ軽くして走らせてみました

2016-05-13 05:05:21 | エンジン工作


2016/05/12 (金曜日) 晴れ



今度作った新・小型ボイラーは全体が鉄材でできているのでとても重いです。
実際に重量を量ったわけではないが、手に持った時に、ずっしり感じます。
そして背が高いので船体の重心位置を高くしているんじゃないかと思います。
物置の材料置き場ににアルミ板(板厚1mm)がありましたので、ボイラーの
外側(ケース)を作り変えることにしました。
燃焼室や、天板は相当の熱がかかるので鉄板のままです。


↓ アルミ板で作ったケースの側板。



↓ アルミケースのボイラー。



どのくらい軽くなったか量ってみました。


↓ 鉄板で作ったケースの側板は0.6Kgでした。



↓ アルミ板のものは0.2Kgでした。



これで0.4Kg軽くなったわけです。
その分だけバラストが減らせる・・・・ 
バラスト1個の目方を量ってみました。


↓ バラストは10個で0.6Kgでした。 1個当たり60gです。



これでバラストを7個ばかり減らすことができる勘定になります。
重心位置も低くなると思うので、安定性が増すことを考えるともっと減らせると思います。
まっ、それはともかく船を走らせてみなくては・・・・・・
時刻はもう4時近い。
いつもの走航場所には行く時間がありません。
そこで我が家からすぐ近くの川の本流の淀みに行ってみました。
ちょうど田植え時期で田んぼに水を流しているとかで、水量は減っていました。
ボートを浮かべて傾きや喫水を確認しました。
確かに前方が軽くなっていて舳先が持ち上がる格好でした。
後方のバラストを移動してバランスを取り直しました。
そして走航開始、川の中心に向かって走らせましたが「ガクン、ガクン・・・・」と川底の石に
船底をこすって船体は大きく傾きながら走るような有様でした。
川の沖は浅くなっていて走航させられませんでした。
岸辺に近い方は少し深くなっていて何とか走らせることができました。
GPSロガーをセットしてスタートさせました。
その様子を動画でご覧ください。





岸辺の深みを行ったり来たりの走航を2、3回繰返してGPSロガーの記録を取って、引き上げました。
家に帰ってロガーの記録を見てみました。





平均速度 3.3Km/h

最高速度 4.8Km/h

となっていました。
最高速度は瞬間的な結果でしょうが、それでも目標の4km/hをオーバーしてくれました。
うれしかったです。


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ボイラー換装後の初走航

2016-05-11 21:31:41 | エンジン工作


2016/05/10(火曜日) 曇


新・小型ボイラーを船体に載せて陸上テストは無事に終わった。
さて、これをいつ川原に持っていって走航テストするのか?
13日からは忙しくなって工作どころではなくなる。
やるなら「今でしょ」だよ。

うん、そうだな、やるなら今だ!
急いで川原に行く準備をしてボートを車に積んで出かけた・・・
ところが、途中で忘れ物に気が付いた。
それはボートに立てるアンテナ兼旗ざお!
これが無くてはボートにアンテナが張れない。
現地近くまで行ったのに、Uターンで戻って取ってきた。


そんなこんなで現地に着いたのは2時を過ぎてしまった。
ボートのチェックをして、ボイラーに点火した。


↓ 川原の走航場所。 工事は終わって水もたっぷり。 広々した水面ができていた。



鉄板製(厚さ0.8mm)のボイラーは重くて重心位置が高くなり、ボートは安定性は悪くなってしまった。
しかし、転覆するようなことはないようだ。
そして重心位置が船体の前部に移動して頭が下がってしまった。 
そこで船体の最後部にバラストを積み増ししてバランスを取ったので、また重量が増してしまった。

ボートの走りっぷりは前よりは良くなった。
その走りっぷりを動画でご覧ください。





ボートに乗せたGPSロガーの記録を見てみた。
確かに前回よりは良い成績だ。

平均速度  3.0Km/h

最高速度  3.6Km/h






ちなみに前回の走航(筒型3連装バーナー・ボイラー 2月27日)では

平均速度  2.2Km/h

最高速度  2.5Km/h  

だった。


ボイラーケースをアルミ板にすれば少しは軽くなるだろう。
やってみようかなぁ・・・・






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自作スチームエンジンボートの陸上テスト完了

2016-05-11 08:29:18 | エンジン工作

2016/05/10 (火曜日) 曇


ボイラーの配管をやり直して、やっと船体に搭載できた。


↓ ちょっと背が高くなったボイラーとエンジンを結合するために配管を作り直した。



↓ 安全弁や圧力計への配管でちょっと複雑だ。



↓ 配管の結合部は半田付け(高温半田)で気密にする。 半田付けは柔だけど止むを得ない。



↓ ボイラーとエンジンは真っ直ぐ結合された。




これでテスト準備が整った。
逸る心を抑えてボイラーに点火した。 やっぱり圧電着火は便利だ。
期待と不安に入り混じった気持ちで蒸気圧が上がるのを待つ。

やがて圧力が上がってエンジンが回りだした。
エンジン音は力強い感じだ。
ボイラー改造の効果があったかな?

そのテストの様子を動画でご覧ください。




さぁ、いつでもボートを浮かべに行かれるぞ・・・・
今日は風も無いし、良いかもしれない。 だけど雨が心配だ。
どうしようか?  優柔不断なオイらです。


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新・小型ボイラーも完成間近だけど・・・

2016-05-10 19:00:29 | エンジン工作


2016/05/09(月曜日) 曇  夕方から雨


なるべく小型でパワーのあるボイラーを作ろうと工作を始めても2年近くの歳月が流れた。
アウトドアー用ガスコンロのバーナーを使ってみたり、空き缶を利用したバーナを作ってみたり
銅パイプに切り込みを入れた筒型のバーナーを作ったり、それを2つ、3つと並べて燃やしたり
いろいろ苦心して工作したがパワーが無かったり、異常燃焼したりでうまく行かなかった。
たまたまホームセンターで見つけた卓上カセットコンロの「内炎式バーナー」を藁をもつかむ
気持ちで使ってみたがこれもダメ・・・・
結局はずーっと以前に使った物と同じ普通の卓上カセットコンロのバーナーを利用することに
なってしまった。 
何だかいろいろ遠回りしてまた元のところに戻ってきたようなものだが、それももうすぐ完成
するところまできた。


↓ 燃焼室の壁面に「加温板」を取付けて工作は完了だ。



↓ 釜全体を囲むようにした燃焼室。
   五徳の上に釜を置くので底面、側面、前面、後面に炎が当たるようになる。(はずですが・・・)



最後の燃焼テスト。
圧電着火はほとんどミス無く点火できる。
自作筒型バーナー3連装の時のような「爆発的」な点火は起こらないので安心だ。

燃焼状況は最初の内は赤い炎が上がって不完全燃焼か・・・と思うけどそのうち完全燃焼になってくれる。
ボンベのガス圧の関係かな? (ボンベ圧は0.5気圧以上あれば問題ないわけだけど・・・)
原因はわからないけど、まぁ、いいかぁ・・・(こういうところがいい加減です)

その様子を動画でご覧ください。




続いてボイラーがどのくらいパワーアップされたかチェックをしてみた。
燃焼室を改良して釜の全面に熱が回るようにした効果か、前日のテストより大分パワーアップしてくれた。
エンジンは力強く回転して瞬間的ではあるが2Wオーバーを発電した。
平均すると大体1.5Wというところか・・・・
前回は平均1W程度だったから、5割増しというところか?





そのパワーチェックの様子を動画でご覧ください。






さぁ、これで新・小型ボイラーは完成だ。
ボートに乗せてエンジンと繋いでみた。
ところが・・・・・・





今度のボイラーは前のボイラーより背が高くなってしまった。
そのためボイラーの蒸気パイプとエンジン給油器のパイプに段差が付いてしまった。





このくらいは何でもないことなのに、「真っ直ぐはまっすぐに!」 「直角はちょっかくに!」と
変なことに拘りをもつオイらは、段差を修正しようとパイプを無理やり曲げたのだが・・・・・・
手に「モロっ」という感じがして半田付けで固定してあった部分が外れてしまった!




ぎゃっ! これは何ということか・・・
もう少しで完成・・・というところだったのに!
あぁー、余計なことをしなければよかった・・・と後悔しても後の祭りだ。
何だか雨も降ってきたみたいだ。
今日の工作はこれで止めとこ・・・・・(がっくり)
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新・小型ボイラーの燃焼室を改造しました

2016-05-08 20:51:43 | エンジン工作

2016/05/07 (土曜日) 晴れ


新しく作った小型ボイラー・・・・・ まだ一度も運用していないのにまたもや思いつき改造だ。
それは燃焼室の改良だ。
小型ボイラーを工作し始めたのは2014年7月頃のことだった。
ボートももっと小型のものを作るつもりで、なるべく小型のボイラーをということで作り始めた。
その結果燃焼室はこんなスタイルになってしまったが、今思えばこれはちょっとまずかった。
それはこんなことだ。


燃焼室の前後の壁面を「ごとく」にしてここに釜を乗せている。
そのためバーナーの炎は釜の底面と側面を炙って上方に逃げていく。
釜の前面と後面は炎とは接しないのだ。




釜の前面、後面にも炎を当てて過熱すればもうちょっとパワーアップができるかな?
ふと、そんなことを思いついた。
釜全体を燃焼室内に置けば良いかな?
だけど問題がある。
オイらが作る釜には釜の中の水位をチェックするために簡易な水位窓を付けている。
もし、釜を燃焼室内に置くとすると、その水位窓用のパイプが短くてケースの外には届かなくなってしまうのだ。




そのパイプを長くするのには新しいパイプに交換するしかない。
それには「ロウ付け」が必要で、既存部分を溶かしてしまう危険があるのでうかつには実行できない。
だけどどうしても交換は避けることができない。
ま、壊れたらそれまでだ・・・と腹をくくって作業を始めた。


↓ ロウ付けされていたパイプを切断して取外した。



↓ 新しく作った長めのパイプをロウ付けした。 釜のような大きなもののロウ付けはバーナー一つでは
   熱量不足でうまく行かないことがある。 そういう場合はバーナー2本で炙る。



↓ 一応無事に交換ロウ付けは済んだ。



このパイプ付近は他のロウ付けもあって、溶けているかもしれない。
念のためにエアー漏れチェックを行った。
足踏み式空気入れで空気を送り込み水に沈めて漏れをチェックする。
今回は3気圧を送り込んだ。
工作を始めた頃は口から吹き込む空気で漏れをチェックしていたのに・・・・(せいぜい0.2気圧だ)
今は3気圧、実に15倍の圧力だ。
思えば工作も進歩?したものだ。

その様子を動画でご覧ください。





いよいよ燃焼室の改良工作を始めた。
材料は0.8の鉄板。 これは新しい材料だからいままでのような凸凹や穴は開いていない。
燃焼室内に釜を置くので内部に「五徳」が取付けられている。





↓ 今までの燃焼室と釜の置き方。



↓ 新しい燃焼室と釜の置き方。



燃焼室をケースで囲う。 燃焼室とケースの間は5mmばかり間隔を開けて熱が伝わり難いようにしてある。







↓ 組み立て終わったボイラー。



配管をして燃焼させてみたかったが定時間が迫ってきたので片付け作業に入った。
燃焼とパワーチェックはまた明日・・・


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