ピストン弁も取り付けました

２０１２／１／３１　（火曜日）　晴れ


１月も今日でおしまいだ。
明日からは２月が始まる。　月日の経つのは早いものだ。
お代官さまのお供は午後からになった。
それじゃぁ、それまでの間工作に励もう。


↓　　ピストン弁をベースに取り付けるためのアングルやスリーブ支えを作った。
　　　　材料は２ｍｍ厚のアルミ板から切り出して曲げたり整形したりして作る。



↓　　取り付け底面からの高さを揃えるのにトースカンは便利だ。　それに小さな鉄板を定盤の代わりに
　　　　して重宝している。



↓　　ピストン弁のスリーブを支える台。　今回もスリーブは鉢巻方式で支える。



↓　　揃った部品。　これから整形して穴を開けたり、長穴を作ったりする。






↓　　夕食後の自由時間に仮組み立てしたところ。
　　　　ピストン弁の駆動棒が長すぎた。　調整での対応は不可能だ。　作り直しか！？　　　　



↓　　２号はまだ組み立て中だけど、先に作った１号と比べてみた。　大分小さく見える。



ピストン弁の駆動棒が長過ぎた。
スリーブの取付を上の方にずらせば何とかなるが、
それではちょっとみっともない。
明日、修理（作り直し？）しよう。
完成はちょっと先だ。

ピストン（シリンダー）を取り付けました

２０１２／１／３０　（月曜日）　晴れ


工作中の縦型スチームエンジン２号もいよいよ組み立て工程に入った。
今日はピストン（シリンダー）をベースに取り付けるアングルを作り直して
何とかピストンをベースに固定することができた。



↓　　作り直した取付用アングル。　取付穴は例によって長穴だらけ。
　　　　誰かが「長穴多用はヘボ工作の証」だって言ってたような・・・・





↓　　ピストン（シリンダー）をベースに取り付けた。



↓　　コンロッドでクランクと結合した。　ストロークが短いので（２０ｍｍ）取付に苦労した。



↓　　ピストン（シリンダー）の取り付け完了。



↓　　左右のクランクとコンロッド。　　中央の軸受は分割式だ。



取付が終わったのでクランク軸を指で摘んで回してみた。
軸は結構滑らかに回転してくれた。
テストの様子を動画でごらんください。





さぁ、残るはピストン弁の取付工程だけだ。
もう一日もあれば取り付けられるだろう・・・・
だけど明日はお代官さまの買い物のお供だ。
残念だけど完成は２月になってしまいそうだ。
しかし、別に納期があるわけではなし、ま、いいかぁ・・・

北風には負けてしまいました・・・・

２０１２／１／２９　（日曜日）　晴れ


今朝、起床して雨戸を開けたときは屋根が（霜で）白くなっていないので
やっと寒気も去ってくれたか、今日は工作も捗るだろう、と思ったが・・・・

ところが、工作を始めてしばらく経つと北風が吹きだしてとても寒くなってきた。



↓　　いよいよ組み立て開始だ。　ピストンを取り付ける高さを決めた。



↓　　軸受台に柱を立ててピストンや弁装置を取り付けるベースを取り付けた。



↓　　ピストンを取り付けるアングルを作った。　ところが寸法狂いで失敗した。　寒さのせいかな？



苦心して作った取り付けアングルはちょっと寸法が狂ってしまった。
曲げ物を寸法どおりに作るのはとても難しい。
やり直そうと思ったが、冷たい北風が強く吹いて工作どころではなくなってきた。

残念。　ついに北風に負けてしまったか・・・・

今日の工作は中止となってしまった。

縦型スチームエンジン２号の全部品が出来上がりました。

２０１２／１／２８　（土曜日）　晴れ


寒い、寒い、とても寒い。
庭の水練鉢には厚い氷が張っている。
野鳥の水場も凍り付いて、シジュウカラが水を飲めなくて
うろうろしている。
こんな寒い日でも工作実習生は休み無しだ。
今日はあと二つだけ残っていた部品を工作した。



↓　　残る部品の一つはコンロッドだ。　ピストン棒の継手に取り付ける部分を作った。



↓　　ピストン弁を駆動するロッドは長さを調節できるように長穴にする。　
　　　　小さなネジ（２ｍｍ）で止めるので長穴を作るのは大変手間がかかる。
　　　　新兵器のリューターを使ってみたが、砥石が細すぎてうまくいかなかった。　



↓　　結局はいつものとおり、細いヤスリでゴシゴシ削った。



↓　　ピストン弁の継手に接続する部分。　弁の位置を細かく調整できるように長穴にしてある。



↓　　出来上がったロッド。　実際の長さは組み立てる時に決める。



↓　　最後の部品はロッドを継手に止めるピンだ。　ネジの片方はハンダ付け固定とした。





↓　　出来上がったピン。　太さは２ｍｍΦ。



↓　　縦型スチームエンジン２号の全部品。　後は組み立てるばかりだ。



さぁ、部品は出来上がった。
後は組み立てるばかりだが、この組み立ても結構大変だ。
ピストンや弁を取り付けるための金具を作らなくてはならない。
部品の寸法もいい加減だから現物合わせで工作しなくてはならないので
結構手間がかかるのだ。
ただ、段々とエンジンらしい姿になっていくから楽しい作業ではある。
明日は少しは暖かくなってくれるだろうか・・・・

残る部品は二つだけになった・・・・・

２０１２／１／２７　（金曜日）　晴れ


今朝はこの冬一番の冷え込みだったとか・・・
でもゴールが見えてきた実習生はこの寒さをものともせず、
今日も工作に励んだ。


↓　　ピストン弁のシリンダー蓋をハンダ付けで固定した。　
　　　　既に取り付けたパイプのハンダが溶けないように濡れた布で包んで手早く作業しなくてはならない。



↓　　蓋をハンダ付けしたところ。



↓　　余分な角はグラインダーで削った。　ただし大雑把なことしか出来ない。　最後の仕上げは
　　　　やっぱりヤスリでゴリゴリと手作業だ。




↓　　ピストン棒とコンロッド、弁棒とエキセントリックを繋ぐ継手を作った。
　　　　素材の１ｍｍ厚の真鍮板を万力で抑えて軽く曲げる。



↓　　３ｍｍの厚さの治具を挟んで強く曲げる。



↓　　　カナヅチでたたいて平らにする。





↓　　継手加工の第一段階。



↓　　３ｍｍのネジが立てられるように底に厚板（２ｍｍ）をロウ付けする。
　　　　真鍮同士のロウ付けには銅ロウが便利だ。
　　　　（今までは銀ロウばかり使っていたが、銅ロウの方が扱いやすい感じがした。）　





↓　　ロウ付けした素材をヤスリで削って整形する。





↓　　底に３ｍｍネジを立てる穴を開ける。



↓　　ネジ切りは慎重に。　以前の工作で無理に力をかけてタップを折ったことがある。



↓　　出来上がった継手。



まだ少し時間があったので、フライホイールをクランク軸に固定する
ボスを作った。
ボスの材料は直径８ｍｍの真鍮丸棒。
これを切り取って中心に軸を通す３ｍｍの穴を開ける。
これを手作業でやるんだから大変だ。


↓　　フライホイールにハンダ付けでボスを取り付けた。　そのボスに軸固定のネジを切っているところ。



↓　　ほとんどの部品が揃った。



ピストン弁とフライホイールが出来上がってほとんどの部品が揃った。
残るはコンロッドとエキセントリック棒だけだ。
明日には出来上がるだろう。
さぁ、ゴールが見えてきたぞ、　頑張ろう！

案の定、悪戦苦闘のハンダ付けでした

２０１２／１／２６　（木曜日）　晴れ


良く晴れてはいるが北風が吹いてとても寒い日だった。
それでも工作実習生は工作を続ける・・・・

今日はピストン弁のスリーブに蒸気パイプや排気パイプを
ハンダ付けで固定する工作だ。
スリーブには５Φのパイプを狭い間隔で５本もハンダ付け
しなくてはならない。
それにハンダがスリーブの中には流れてはいけないのだ。
スリーブの直径は１１ｍｍでカーブはきつい。
そこに５Φの細いパイプを立ててハンダ付けするのだから
なかなか容易ではない。


↓　　穴あけが完了したスリーブを所定の寸法に切断した。



↓　　パイプの切り口を平らにするのにボール盤を使った。　これは“なんちゃって研削盤”かな？



↓　　“なんちゃって研削盤”で仕上げた切り口。　多分軸方向に直角な面に成ってるはずだ。



↓　　ここまできたピストン弁の部品。　さぁ、これからが難所だ。



↓　　スリーブに立てる直角パイプ。　　これを所定の寸法に仕上げる。





↓　　切断した切り口をスリーブの曲面に合わせて削る。



↓　　スリーブに乗せてハンダ付けする。



↓　　ハンダ付けの済んだ部分が溶けないように濡れた布で包んで防護する。



↓　　今回は出来るだけいっぺんにハンダ付けしてみた。



今回のスリーブは９Φ、１０Φ、１１Φの３種類のパイプを重ねて肉厚１．５ｍｍにした。
それは肉厚が厚ければ取り付けるパイプがきつく嵌るので押さえなくても固定できると
思ったからで、これはある程度思い通りになった。（完全ではなかったが・・・）
そして上側のパイプだけ一列に（３本いっぺんに）ハンダ付けすることが出来た。

しかし、次に横の２本のパイプをハンダ付けするときに、先にハンダ付けした３本を
濡れた布で包んで熱を遮断しなくてはならないのだがが、この濡れた布の範囲が広くなり、
後からハンダ付けする部分に熱が伝わらならくて、なかなかハンダが流れず苦労した。
やっぱり狭い範囲ずつ済ませていく方式の方がベターなようだ。


↓　　ハンダ付けが終わったのは４時を過ぎてしまった。　北風が吹いてととても寒かった。



↓　　これで主要な部品は出来上がった。　完成までは後もう少しだ。



縦型スチームエンジン２号の工作を始めたのは１月３日頃だったから
もうそろそろ一ヶ月になる。
早く完成させて動かしてみたい。

ピストン弁のスリーブが出来上がりました

２０１２／１／２５　（水曜日）　晴れ


今、縦型スチームエンジン２号用のピストン弁を工作しているところだ。
昨日はやっとピストン部が出来上がった。
今日はそのピストンを収めるスリーブの工作をした。

スリーブにする真鍮パイプは肉厚が０.５ｍｍと薄くて強く押さえると
歪んでしまうほど柔だ。
そして薄すぎて蒸気パイプや排気パイプを取り付けるときに
そのパイプが取り付けにくくて工作が難しい。
そこで今回は、直径９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍの３種類のパイプを
重ね合わせてバウムクーヘン方式のスリーブにしてみた。



↓　　３種類のパイプを重ね合わせて厚くて丈夫なスリーブを作る。





↓　　組み合わせたパイプに直線を罫書して蒸気パイプや排気パイプの位置を決める。



↓　　穴の位置が互い違いになるので取り付け位置はボール盤を使って円周に罫書いた。





↓　　センターポンチを正確に打つのはとても難しい。　たいてい少しずれていて開いた穴は正確ではない。



↓　　丸い穴が開くように細いドリルから段々に（０.５ｍｍ間隔で）太い穴を開けていった。



↓　　内側スリーブと外側スリーブをハンダ付けで固定する。
　　　　（最内側の穴の大きさと外側スリーブの穴の大きさが異なるので、それぞれ別に穴を開けてから
　　　　　再組み立てをして最後にハンダ付け固定する。　なかなか面倒な作業だ。）



↓　　出来上がったスリーブとピストン。



なるべくスリーブがきっちり嵌るようにきつめに組み合わせて工作をした。
ところがこのスリーブ工作は途中で分解して外側と内側で違う径の穴を
開けなくてはならない。
さて、分解しようとしたが、パイプ同士がきつく嵌っているのでなかなか
分解できない。
あれこれ苦労してやっと分解して穴を開けた。

組み立ての最後で外側と内側のスリーブをハンダ付けで固定するのだが
仮に固定するために開けたネジ穴からハンダが内側スリーブに流れてしまい、
これを削って取り除くのにも大層な時間がかかってしまった。

そんなこんなで工作はここまでしか進まなかった。
明日は蒸気パイプや排気パイプを取付ける予定だ。
ところがこの作業もそんなに甘いものじゃない・・・・
多分、悪戦苦闘だろうなぁ・・・・・

ピストン弁のピストン部ができあがりました

２０１２／１／２４　（火曜日）　晴れ


夕べの雪は期待したほどは積もらなかった。
これでは「雪と野鳥」というような写真は撮れない。
それじゃぁ、工作といこうか・・・・（これが本心かもね・・・）


昨日途中まで作っておいたピストン弁の工作を続けた。
縦型２号に取り付けるピストン弁はサイズを小さく作りたいので
ピストンのストロークは１０ｍｍでピストンの厚みは５ｍｍという
小さなもので、かつ、正確な寸法に仕上げなくてはならないので
なかなか面倒な工作だ。



↓　　旋盤を持っていないので、市販のパイプを重ね合わせて所定の太さにする「バウムクーヘン工法」を
　　　　編み出して芯の出たピストンを作るようにした。



↓　　バウムクーヘンのように年輪？を重ねたピストン。



↓　　年輪の隙間はハンダ付けで埋める。



↓　　駆動棒の切り出しとピストンの固定。　　供給蒸気と排気をタイミングよく正確に切り替えなくては
　　　　ならないので、できる限り正確な寸法で工作しなくてはならない。



↓　　仮組み立てしたピストン部



↓　　ピストンとピストンの間のスペーサーをカット＆トライで何度も調整して正確な間隔に固定した。



バウムクーヘン工法は手間はかかるけどほとんど真っ直ぐなピストンが出来る。
今回のピストンもすり合わせはほとんど必要ないくらいの精度で出来上がった。
さぁ、次は最も大変な工作、ピストン弁のスリーブ工作だ。
スリーブが出来上がれば後は本体を組み立てるだけだ。
縦型２号の完成も後もう少しだ、ガンバロー！

グラインダーの初仕事

２０１２／１／２３　（月曜日）　曇り



先日、工作の材料を仕入れに行ったとき、陳列棚に飾ってあった
グラインダーに目が行き、思わず衝動買いしてしまった。
今までは丸い部品や形を整える部品はヤスリでゴリゴリ削って
作り出していたが、今度はグラインダーで簡単に削れるだろう・・・・

と、思っていたが、今日、縦型スチームエンジン２号用のフライホイールを
作るとき、初めて使ってみて思ったほどの威力は無いものだと感じた。



↓　　２号用のフライホイールは厚さ３ｍｍの真鍮板を切り取って作る。　直径は４０ｍｍだ。



↓　　角張った板を丸くするにはグラインダーで削れば簡単だ、と思っていたが・・・



↓　　フライホイール素材を押し当てるとグラインダーは回転が弱くなって止まってしまう。



このグラインダーは力が弱い。
厚さ３ｍｍの真鍮板を丸く削ろうと砥石に押し当てると
砥石は回転が段々と遅くなっていき、ついには止まってしまう。
そこで軽く当てて削っていくのだが、とても時間がかかる。
こんならヤスリで削った方が余程早い。


↓　　角ばった角はヤスリでゴリゴリ削って丸く整形していった。　この方が余程早い。　なんてーこった・・・



↓　　丸く仕上げるときはグラインダーは便利だ。　ただし、材料は摩擦熱でとても熱くなる。
　　　　素手では持てないほどだ。　バケツに汲んだ水で冷ましながら削っていく。



↓　　やっぱり最後は手作業で真ん丸く仕上げなくてはならない。　



↓　　真ん丸く仕上げたフライホイール。　　後でボスを取り付けて完成だ。



このグラインダーは回転数が可変でアダプターを取り付ければ
リューターとしても使えるようになっている。
リューターは工作で便利に使えそうなので思わず買ってしまったが、
グラインダーとしてはもっと力の強いものにすればよかった。
まぁ、値段が値段だから多くは望めないけど・・・・・

ピストン弁の工作を始めました

２０１２／１／２３　（月曜日）　曇り


いよいよ最後の難関、ピストン弁の工作を始めた。
縦型スチームエンジン２号のピストン弁はストロークは１０ｍｍだ。
ピストン弁に取り付ける蒸気パイプや排気パイプは直径５ｍｍ（内径４ｍｍ）の
真鍮パイプだから、ストローク１０ｍｍがぎりぎりだ。
そしてピストンは直径８ｍｍで厚さは５ｍｍと、とても小さい。
このピストン弁を手作業で作るのは容易ではない。



↓　　ピストン弁のピストンになる部品。　直径８ｍｍのパイプを厚さ（高さ）は５ｍｍに切り出す。



↓　　パイプの周囲に高さ５ｍｍの線をトースカンで罫書する。　



↓　　罫書線を目安にサンドペーパーで５ｍｍの高さに削る。　　



↓　　周囲が同じ高さに平らになるように注意して削る。　時々ノギスを当ててチェックする。



↓　　削り終えたピストン弁の部品。　この中を細いパイプで埋めてピストンにする。（バウムクーヘン式）



もう３時過ぎだ。　ピストン弁工作をこれ以上続けても中途半端になってしまう。
この続きは明日にしよう。