9200走行性能改善(2)2018年07月09日 23:23

 ロッドのつっかかりが改善できたので、つぎに牽引力のない謎のコアレスモータの対策です。
 ファウファーベルと言えば、コアレスモータの代名詞的な存在ですが、そこの1219N012G(12*12*18.7mm円筒型)が使われています。今回交換用に持ち込んだのが、謎の中華製でメーカ不詳のSS10J0TTBA(10*10*20mm角型)です。加入しているクラブで評判だったので試しに購入していたものです。コアレスではありません。軸を手で回すと結構コギングを感じますが、DCで駆動すると、このサイズからは驚きの低速時のトルクがあります。DCCで駆動すると、超低速回転でコギングがやや目立ちます。
 この中華モータを測定した方がクラブ内にいらっしゃって、起動トルクで比較すると、1219N012G:12.1gf・cm(カタログ値)に対して、SS10:30.0gf・cmと、約2.5倍の測定結果がでています(測定ありがとうございます!)。コアレスだから、必ずしもトルクがあるというわけではありません。また、maxonというメーカのDCX12Sシリーズだと、同じコアレス方式で32.8gf・cmでるものもあります(約12,000円もするのですが)。
 いずれにせよ、これらのトルク性能の結果から、この9200の牽引力がない原因のひとつは、モータによるものがわかりました。
  さっそく交換です。既存のモータをとりはずし、そのアダプタにΦ1.4の穴をあければできあがりです。精度の悪い工作なので、少し長穴にしてかみ合わせ調整ができるようにしました。にしても巨大なウォームです。フライホール効果なのか、アイドラギヤ数をミニマムにするためなのかはわかりません。ギアに詳しい方からは、ウォームはできるだけ小径にした方が効率がよいと教えていただきました。確かに半径が大きくなるほど、ホイールの歯を回そうとする力は二乗に比例して大きなものが必要となります。高校で習った物理の法則 F=m(r*r)です。
       交換用モータと、ブラケット加工状態
 モータ軸はΦ1.0mmなので、エコーパイプΦ1.5mmを瞬着で取り付け変換しました。
 実装して、DCC(TSUNAMIデコーダ)でテスト運転です。超低速が効きます。トルクもあり、かなりよい感じです。超低速時に若干コギングが出て、デジタルっぽい回転になります。デコーダにモータ関係の調整箇所(CV209,210,212,213,214)があるので、調整することで改善できました。これは、また別稿で整理したいと思います。

コメント

_ 稲葉 清高 ― 2018年07月21日 15:31

> 確かに半径が大きくなるほど、ホイールの歯を回そうとする力は二乗に比例して大きなものが必要となります。高校で習った物理の法則 F=m(r*r)です。
残念ながら、大径のウォームの効率の悪さは、回転モーメントによるものではありません。

ウォームのねじれ具合を「進み角」という角度で表しますが (普通の歯車は「ねじれ角」、この二つは 90 度を基準に逆になっています) この進み角が小さい (同じ径であれば一周で進む距
離が小さいことになる) と、ウォームホイールを進める方向と直角の方向への力が大きくなり、
回る方に転換される割合が小さくなるので効率が悪くなるのです。
同じピッチであれば、径が小さいほど進み角は大きくなりますから、効率が良くなるわけです。

_ まるいち ― 2018年07月23日 02:17

そういう理屈だったのですね。
まだ、歯車の理論を十分理解していないので、勉強を深めないといけませんね。
ご指摘ありがとうございます。

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