おはようございます
面倒くささに負けない気持ちでいたいウェルナです
頑張ります
まずモーターの調達…調達まで行かなくても大体のあたりをつけたいですね
モーターの数はモーターは台車に一つでディファレンシャルギアをかまして4輪駆動のボギー車の予定なので２個
電源は車のバッテリーが手に入れやすいのでそれを使うことになりそうなので12v
この条件でのモーターを探します
で、どのくらいのスペックが必要になるかです
小さくていいならタミヤの小さなマブチモーターで良いわけですが
たぶんというか絶対に動かせられないはずです
スペックの見方は色々な数値があって見るだけでも悪寒がしますが
使用電圧と回転数とトルクが決め手になると思います
使用電圧は今のところ車のバッテリーを使う予定なので12v
回転数ですがギヤをかまして調節するとは思いますがギヤで早くすればトルクが下がり遅くすればトルクがあがります
要は反比例するわけですね
とりあえずギア比１：１で車輪70mmでどのくらいのスピードがほしいのか計算します
スピードについては前に考えたことがあります
人が遊具にただ乗って飽きる時間が５分くらいだとして飽きる少し前くらいに一周するスピードを割り出したら時速２キロという低速度(^_^;)
まぁ、２周して時速４キロくらいが無難でしょね
ゆっくり歩く速度です
(距離400,000cm)÷(車輪円周7cm×3.14)÷（時間から分に60)≒303.3
毎分303.3回転で秒に換算すれば毎秒5回転です
トルクですがこれが厄介
でも１番大事な処です
そばな高原鉄道さんのモーター選びにならってチェリーウェルナ鉄道に当てはめてみます
そばなさんは摩擦係数からスリップしないトルクの最大数を求めています
ただ、この数値を出すには車重の数字が必要になります
そばなさんは5インチのまたがり型の一人乗りで50kgと仮定しています
この50kgには乗車している人間も含まれています、どんな人でも対応できるようにと書いてあるので子供の体重で計算していると思われます
子供の体重…安全運転出来る子供となると小学生の中学年以上でしょうか？
たぶん25kgほどなので車両の重さは差の25kgだと想像できます
チェリーウェルナ鉄道の車両は10インチの乗り込み型で長さも２倍位になる予定です
体積でいえば10倍以上ですが中身はスカスカなので３倍位の車重と想定で75kg
チェリーウェルナ鉄道も子供が運転する可能性があるのでプラス25kgの100kgと仮定します
ここからはそばなさんのＨＰから簡易的に引用させていただきチェリーウェルナ鉄道の数値を当てはめています
車輪とレールとの間の運動摩擦係数を μ=1/5
最大牽引力 Fmax はスリップしない限界
Fmax＝μｍｇ＝(1/5)×100×9.8＝186 N
2つの台車なので１台車当たりの最大牽引力は
Fmax÷2=98 N
最大牽引力 Fmax （＝98 N ）を超えるとスリップ
スリップしないトルクはどの程度か？
モーターと車輪のトルク，および回転数をそれぞれ Tm，Tw，Nm，Nwとし，車輪の半径をrで牽引力（＝98 N ）とトルクTmとの関係は
98＝Tw÷r＝[Tm×(Nm/Nw)]÷r
∴ Tm＝98r×(Nw/Nm)
動輪の半径は r＝70mmでギヤの減速比はとひあえず無しとして Nw/Nm＝1 モーターのトルクは
Tm＝98×70×0.001÷1=6.86 Nm の大きさがあればよいことになる訳です
12vでトルクは約７Nmで回転数は約毎分300回転のモーターを探す！
ギア比はトルクと回転数は反比例するのでモーターのスペックを見ながら最終的に決めればよいはず
又、モーターもこのようにぴったりははいはずなので何となくこの数値に近い物を探すという感じだろうか？
モノタロウで調べてみる
…あれ？ものすごくお高くない？(T_T)
マジっすか？
なんか計算間違いしてる？
これ２個必要なん？
しかも、スペック的には少し足りてないし…モーターって高いのね(^_^;)
どうしましょうか？
これ清水って買いますか？
いやいや、無理無理(笑)
