カーブレールのスラックって何者？ その4

おはようございます

考え事をしてると時間だけが過ぎていきます

夏には何かやりたいぞと思うウェルナです

前回、スラックのスタート位置を考えてみたのだけど

なんか違和感…
ならばと実物大で描いてみて検証することにした

A3の紙に7·5㌅の191㍉幅の直線からスタートして半径1㍍のカーブにはいるキワを前と同じ要領で描いてみた

そこに台車を再現するためにクリアファイルに点を打つ
外側車輪部は150+55=205㍉離してニ点
内側車輪部に150-55=95㍉離してニ点
もちろん幅は191㍉です

この四点から出来る台形が線路の線よりはみ出なければ脱線しないということになるはず
逆を言えばこの台形でスラックのスタートと量を目視出来る図を作れると思う

と、いう訳で紙上の線路にクリアファイルの車輪を置いてみる
直線では、もちろんピッタリ
で、カーブに入るとやっぱり線路からはみ出してしまう
やはりスラックが必要か…

なので、クリアファイルを元にしてスラック付きの線路を描こうとするもの…

さて、どこに基準を設けるかが問題
今、紙にある線は3本
二本の線路の内側の線とセンターの3本
単純に考えればセンター合わせになるんだけど
線路中央線と台車の中央点だけでは角度がわからないので線を引くのが難しいような気がする
なので、どちらかの線路に車輪を合わせて反対側を描き込むというのが無難な感じかな？
じゃ、どっち？
ちょっと迷よったけど外側の線路はそのままにして
内側をスラックを付けることにした
なぜなら、外側にスラックを付けると
曲がる前に反対側に膨らんでしまうかもしれないから
なんかかっこ悪いじゃない！
なので、外側の線路に合わせてクリアファイルを置く
はみ出た点の所にマーキング
これを台車がカーブに入りきるまでひたすらマーキング！
一応、前輪と後輪で色を分けてみた
ついでに
センターにもマーキングしてみた

（説明用に寸法は適当に描いた絵…実物大は、結果がリアルに出るが見た目は地味なのだ）

長くなったので結果は、次回！

カーブレールのスラックって何者？ その3

みなさまおはようございます

ウェルナです

カーブにはスラックをつけないといけないことはわかったのですが

でスラックはどこから付ければいいのか？ということになります

直線からカーブになったとたんに2.5ミリづつ広がるのは不自然なので

どこかで徐々に広がっていくはずです

どこからなんだろう？とかんがえてみると

カーブは、車軸は斜めになっているのでフル・スラックでないといけないはずなので

カーブが終わって直線に入ったら徐々に無くなるという感じですかね

車軸間15センチなので15センチで191ミリになるのではないかと考えます



こんな感じ？（寸法は適当なイメージです）

スラックのおかげで鉄道模型のカーブ線路に直線線路をつなげて…みたいにお手軽にはいかない…と考えられます

まぁ、スラックが無くなる部分までカーブレールと考えればいいのかもしれないけど

…いや

なんか違和感

ちがうかな？

カーブレールのスラックって何者？ その2

みなさまこんにちは車輪が欲しくなってきたウェルナです

車間191ミリでフランジの影響距離が55ミリの車輪の最大スラックは8ミリだとわかったが

線路幅191ミリで半径1000ミリのカーブでどのくらいスラックをつければいいかわからない

やっぱり描いてみる

さすがに少し精密にしないとわからないので

実物大で書いてみることにした

R904.5ミリとR1095.5ミリになるように片側を留めた細いワイヤーを用いて弧を描く

それぞれの外側に12ミリのレールを書き足す

コレに軸間10センチ、15センチ、20センチとなるように平行に線を引いた

（両軸描く必要はなかったので片方だけ）

この線に直角にフランジ影響する55ミリを書き入れ

車輪間の距離を測った

この方法だと線路幅はスラックを付けていない191ミリなので車輪間が短く現れるが

この少なくなった分をスラックとして増やせばそんなにかわらないように感じる(大雑把なウェルナ（笑）)

で結果

車軸間10センチは、188ミリ

車軸間15センチは、187ミリ

車軸間20センチは、186ミリ

となった

うむ…

車軸間の距離をかえるとスラックを変えないといけない

もちろん、車輪の大きさも違えば、スラックも変えないといけない

スラックとは結構デリケートな奴！

緩やかなカーブならなあなあになりそうだけど急カーブを作るとそこを通れる車両はかなり限定されてしまう

同じ車輪を同じ距離で置いた台車を標準として、それ以外は、走れたらラッキーぐらいに考えるしかないようだ

仮に車軸間は15センチと決めると

7.5インチのR1000ミリのスラックは4ミリ…

余裕みて5ミリ…

おぉ！5ミリ！！

最初の計算と同じになった〜！！

気持ちいい〜！！

やはり、先人の言ってる事は間違っていない！（たまたまだと思うけど(^^ゞ）

でも、車輪をどうするか決めてないので

スラックの量も実は未定なのです(^^ゞ

カーブレールのスラックって何者？ その1

皆様おはようございます、ウェルナです

カーブにはスラックを付けるとか付けないとか言われてますが

そもそもスラックって何さ？とわたくしは思ってます

カーブの時は少し幅を広げるような事みたいですが

191ミリのままではいけないの？と疑問を持ってます

だって、曲がる時に車軸はレールに対して少し斜めになるので、広くするよりも逆に狭くしないとレールから車輪が落ちちゃうのではないかと感じるのです

しかし、世の中は、スラック、スラックと幅を広げる訳です

ネットをウロウロしていて見つけたスラックの計算式に入れ込むと7.5インチでは5ミリほど広くする値になる

…なんでだ？

これは、描いて検証する価値はある！

と、言うわけで描いてみる

・スラックの意味を知る為に縮尺は適当

・オレンジが線路

・黄が車輪及び車軸

・緑が線路に影響を与える車輪の部位

描いてる途中から気づいたましたね

フランジの与える55ミリの事を忘れていた訳です

単なる棒であれば線路に対して斜めに置けばもちろん足りなくなる…

ここが落とし穴だった(-_-;)

フランジが与える影響を考えると

線でなはく長方形で考えなければならない

で、この長方形の対角線の長さ(図のピンク)は

√191×191+55×55=

198.761163208510

おっ！！

の5ミリ超えてますね

8ミリほど多くしないといけない計算です…

ただ、この数値は最大値なので

線路に対してどのくらいの角度でこの数値になるかはまだ不明です

しかし、もっと急になって車軸がもっと斜めになると最大限を通り越して狭くしないといけなくなる感じかな？

本当にそうなるのだったら面白い発見！

…かな？(^^ゞ

急カーブを考える 一応ラスト

みなさまこんばんわ

ゴールデンウィークも何もせずおわってしまいまして

少し残念なウェルナです

続きです

この前の事でなんとなく思っていた二点は計算は出来ないけど図でなんとか検証できたように感じる

ゲージは7.5インチで決まっているので変えようがないので、車軸間を出来るだけ縮めてモーター車にはデファレンシャルを入れ、その他は独立車輪で小回り出来るようにすれば気合で曲がっていけるのではないかと考える

で、どこまで小さくできるのか？と、やはり絵で検証してみる

描いたテスト線路は

半径50cm、半径100cm、半径150cm

これに車両幅60cm長さ90cmボギー台車間60cmの客車を2台連結させて最小距離を計測してみた

わかりづらいが茶色が半径50cmの円形線路に置いた車両

紫色のが半径100cm、オレンジ色のが半径150cmである

それぞれの連結器の長さは約60cm、35cm、20cm

半径50cmだと長さ90cmの車両に連結部が60cmもとられるのは格好が悪いのと

車両間が90度をこえてありえない角度になっている

全車モーター付なら大丈夫かもしれないが

引っ張ったり、押したりすると変な力が加わって脱線してしまうような気がするので現実的ではない気がする

連結器をそれそわれの長さにした時の真横からの図

やはり、R50cmの車間60cmはないかな…

列車としてのイメージで、せめてR100くらいの連結器の長さでいきたいところ…

ただ、ウェルナの浅はかな考えで本当にR100を曲がれるのかは大きな不安要素だったりする(^^ゞ

急カーブを考える その2

第二回目

前回の続きで2個目の考え方『車軸の間が短いと曲がりやすい』をもっと詳しく考えてみたい

まぁ、これも感覚的にそう思ってたというのが正直なところで考えてもよくわからないので、大雑把だが絵を描いて検証してみた

細かい計算とかは苦手…

なので適当な絵だがこれで判断してみる

上下のオレンジ色がR1メートル幅19センチ（7.5インチ）の線路

上の緑色は軸間80センチの２軸車想定で線路の上に置いてみた（車両全長は90センチとしたが違いがわかりやすくなるように長めに設定）

下の緑色は軸間20センチのボギー台車という設定で、おなじように線路上に置いてみた

ピンクの絵は車輪で、車輪直径10センチ

フランジは5ミリと設定した（仮）

この絵からフランジが線路に影響を与える長さは55ミリとけっこうな長さとなる

車輪を大きくすればするほど、この距離は伸びるので

車輪は小さいほうが小回りがきくということになる

また、同じようにフランジも小さいほうが曲がることだけ考えれば良いはずである

それで、2つを比べたところ

想像どおり軸間がひろくなれはなるほど

線路から角度が付いていく

上の２軸車は20°〜25°とかなり線路から角度がついてしまい

フランジが外側の線路の内側を削り、斜めに車輪が擦れていく感じになりかなりの抵抗が生まれる

よって走行に問題が出ると考えられる

線路に対して斜めになるがゆえに車輪幅も3センチ以上にしなければ脱線してしまう

当然ながらカッコも悪くなってしまう

それに対して、軸間が短い方は線路に対する角度も緩やかで抵抗も少ないと思われる

車輪の幅も1センチと線路の幅と同じくらいでよい

この結果から急なカーブのある庭園鉄道に適しているのは２軸車ではなく軸間の短く出来るボギー台車の車両となり

急カーブが必須なチェリーウェルナ鉄道は結局のところ軸間を短く出来る台車を用いたボギー車又は、連接車しか選択できないということになる

車輪も極力小さくすることで曲がりやすくなるのと軸間を縮めることができるので

なるべく小さい車輪を選択したい（バランスが悪くてかっこ悪いが仕方ないが）

急カーブを考える その1

車両はなんとなく出来たので（うわー適当）

チェリーウェルナー鉄道の最小軌道半径を出してみたい

小回りが効けば効くほど庭園鉄道にとっては好都合だが、はたしてどれだけ小さな円をまわっていけるのだろう？

単純に考えて

『線路幅が狭い方がRを小さく出来る』

『車輪の軸間を短くすれば急カーブも曲がれる』

なんとなくだけど、この2つの考え方でいいと思う

まずは、線路の幅だが7.5インチと決めているのでどうにもならない（笑）

しかし、なんで線路の幅が狭ければ小回りがきくのだろう？と掘り下げて考えてみる

感覚的にかんじていただけでよくわからないところだった

Nゲージでは10センチくらいの半径のレールがあるが

庭園鉄道で10センチで曲がれるとは思えない

極端な話だが本物の鉄道だって10センチなんかでまわれないだろうし（すでに軌道幅をこえてるし(^^ゞ）

ちょいと調べてみると、日本最小半径は11メートルとある

幅が広がれば急カーブは曲がれないのは事実だろう

なんで曲がれないのか？

外側の線路の長さと内側の線路の長さの違いと言うことらしい

なるほどである

鉄道の車輪は左右で繋がっているので

右も左も同じ距離で転がる

ところがカーブに差し掛かると内側だけ距離が縮み外側は距離が伸びる

スリップしながらでないと曲がっていけない

昔、デファレンシャルのないバギーに乗ったことがあったが

ハンドルをきってもガードレールが近づいてくる怖い経験がある

左右が同じ距離を走ろうとするので直線を走ろうとするのはあたりまえだ

線路と車輪は金属だから抵抗は低くスリップしやすいと言えど

同じような現象がおきて終いには脱線してしまうのは容易に想像がつく

逆を言えばデファレンシャルをつければ急カーブも曲がっていけるはずで

デファレンシャルが無くとも左右が独立していれば曲がっていけるはずだ

長くなったのでつづく