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F-mel's blog

F-mel(Fukuoka Mechanical Engineering Laboratory)の公式ブログ。
福岡大学空気力学実験室1階を活動拠点とし、
「作りたい」という気持ちを形にするモノづくり集団です。
コンタクトはこちらまで→ fmel.fukudai@gmail.com

こんばんは
現状報告です。
進行中のAE05エンジンの製作はクランク部分の製作が上手く行かず13日の成果報告会に間に合わないので
急遽AE04エンジンの改修を行ってます。

効率アップを狙った05エンジンができなかったので代わりにタンク数を予定の3タンクから5タンクに変更
ボディもハイエースに戻す予定です。

おはようございます
お久しぶりです。
忙しくて更新がご無沙汰になってしまい
申し訳ないです

成果報告会が12月13日土曜の午前中に行われる予定になりました。
そのため急ピッチで作業してます
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本体は部品の構想が終わり、カーボン板から切り出して製作中です。
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構想中の時の写真
白色の骨組みは厚紙です。
これをカーボンで作ってるところです。

エンジンは現在50%というところです
今週中に完成し来週にはパワーポイントにまとめたいところですがどうなるかわかりせん…
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昨日の運転中に分割式のクランクを壊れてしまいました>_<
部品を一部作り直して交換すれば直りますが疲労破壊してるので
根本的な解決にはならず
時間もないので改修はしばらく先になりそうです。
同じ構造のAE05エンジンではこの点につて既に対策済みなので大丈夫だと思います。
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こんばんは
プロトマシンのセッティングを変えて走行テストを行いました。
1周20mのドラックコースを周回してます。
2往復+約半周なのでおおよそ50mの走行したことになります。

変更点
駆動方式をFR→FFに変更
タンク圧力0.8MPa→1.0MPaに
ギア比を【1:5.99】→【1:4.95】に変更
※タイヤ1回転でエンジンが何回転するか

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おはようございます。
七隈祭ではプロトタイプのマシンの展示も行いましたが、残念ながら走行出来る状態まで製作が間に合いませんでした…

AE03エンジンとタンクの搭載、遠隔操作は出来る状態まで出来てたのですが
いざ、動かしてみると単気筒のAE03ではトルクが弱く発進出来ないことがわかり
七隈祭でのデモ走行は断念しました。

そして、昨日AE03エンジンではなく2気筒のAE04エンジンを仮固定で搭載したところ 

タンク4本圧力0.8Mpaで直進約21m
タンク4本圧力1.0Mpaで直進約30m
走りました。
平均時速は大体5km/h
単純に実車に換算すると時速50km/hで300m走ったことになります。

『今後について』
プロトマシンはエンジンの出力を微調整出来なかった為、次のマシンでは微調整が出来るように
また、車重がプロトマシンは2118gありそのうちタンク装置やサーボ等の重量が1000gと半分を占めてます。
残りがマシン本体のみの重量ですがこれを軽くして車重を1900g以下まで落とします

プロトマシンはFR(フロントエンジンリアドライブ)で駆動回りを確認してみると
抵抗がありスムーズではなく伝達ロスがあった為、車重を軽くする意味でもFF(フロントエンジンフロントドライブ)に変更することに

さらに、FFにすることでマシン後方は空きができるのでタンクの位置を下げて低重心化しボディも大きなハイエースからコンパクトなものへと変更予定

エンジンはAE04のカスタムモデルを製作予定、現在のAE04は通常搭載が出来ないので

まとめると
次のマシン(最終)
・車重を2118g→1900g以下までダウン
・駆動方式をFR→FFに変更
・タンク搭載位置を下げて低重心化
・エンジンはAE04を調整した物を再製作



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『初の多気筒型!ラジコン搭載用エンジン』
製作期間:約3週間
ボア&ストローク:10×10mm
バルブ方式:スライド
最高回転数:約11800rpm


【初の2気筒エンジン製作】
今までのエンジンは全て単気筒というピストンとシリンダーが1つだけのエンジンでしたが今回はこれが2つずつある2気筒にチャレンジ
2気筒は小さくてもパワーが出るのが長所です
例えるなら単気筒は自転車を片足で漕ぐようなイメージで2気筒は両足で漕ぐイメージです。
短所は構造が複雑なため製作し難いこと。

【1人で製作】
AE03とほぼ同時に製作を開始、基本的にAE03が優先のため邪魔にならないように今回は1人で製作しました。


【AE01Γや03とは違う構造に】
AE01Γで発生した摩耗の問題を考慮して、今回は摩耗の少ないバルブを採用しました。


【文化祭開始30分前!】
文化祭開始30分前に完成し一発で回りました!
AE03よりも高性能で、エンジン音は聞き慣れない恐ろしい音がしました。

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『AE01Γの強化版!ラジコン搭載用エアエンジン』
製作期間:約5日+α
ボア&ストローク:13x14mm
バルブ方式:ポペット
最高回転数:約8900rpm

【AE01Γエンジンの問題点を改善したエンジン】
AE01Γは良く出来たエンジンといいましたが各部からエア漏れを起こしていて、目的のラジコンに載せるエンジンとしては不十分なので新規で製作

【ラジコンに搭載する事を考えて】
実際にラジコンに載せるうえでAE01Γエンジンの様な装飾は邪魔になるため、今回は無駄の少ないデザインにしました。

【これまでとは違う作り方にチャレンジ】
今まではアルミのブロックからエンジンの土台となる部品を製作していましたが、AE02エンジンで試してみたアルミの円柱から製作する方法で製作しました。
また、今回はネジ加工にもチャレンジ

【まるで芝刈り機⁉︎45%パワーアップ!】
完成後、エンジンを回してみるとAE01Γに比べて約45%もパワーアップ!
エンジン音は芝刈り機のような感じになりました。

【3日後には60%パワーダウン?!】
エア漏れが少なくなりパワーが格段に上がったAE03エンジンだったのですが、部品の一部が耐え切れず損傷してしまいました。

【改修して補強することに】
AE01Γの時に行った改修レベルではまた壊れてしまうので補強した部品を製作して入れ替えることに
しかし、この補強部品も早々に削れ始めました
追記、今の所慣れて安定してます。

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『廃材から始まった⁉︎小型エアエンジン』
製作期間:約2日?
ボア&ストローク:8x10mm
バルブ方式:ポペット

【廃材利用で試作してみた】
AE00やAE01Γエンジンを作る上で中途半端に余った材料を使って製作してみました。

【結果完成はしなかったが】
時間に余裕がなく完成には至りませんでしたが、新しい発見をして次回のエンジン製作に生かすことに


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『初めて動いた!アルミ製エアエンジン』
製作期間:約2週間
ボア&ストローク:14x14mm
バルブ方式:ポペット
最高回転数:約5260rpm

【AE00エンジンとは違う構造を】
前回製作したAE00エンジンとは異なる方式のバルブ(空気の流れを切り換える装置)を採用。失敗が少ない構造になる代わりに少々部品点数が増えました。

【Γ(ガンマ)ってなに?】
AE01エンジンの構造を考える際、3タイプの案が出て来てそれぞれα案、β案、Γ案と名付けたときの名残です。

【デザインに凝ってみました。】
特に意味はありませんが工作機械の扱いに慣れてきたため色々挑戦してみました。

【自転車の空気入れでも回る】
このエンジンは完成後、カムタイミング(空気を流すタイミング)の調整に苦労しましたが調整が完了すると自転車用の空気入れでも回るほど良く出来てました。

【回す度にパワーが落ちて…】
初め元気良く回ってくれたAE01Γエンジン、完成した翌日には完全に動かなくなりました。
部品の磨耗が原因でした。

【改修して安定に】
摩耗してしまった部品を作り直し、摩耗を抑えるためによく部品を磨きました。
その結果、わずかに摩耗する程度で安定して回るエンジンになりました。

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『アルミ製エアエンジン作りの基礎になったエンジン』
製作期間:約2週間
ボア&ストローク:17x14mm
バルブ方式:ロータリー


【いきなり計画が後ろ倒しに…!】
学生チャレンジプロジェクトは6月からスタートすると聞いていたので6月からスケジュールを組んでいたのですが、実際はには説明や準備等で7月からのスタートに…

【部品点数を減らして構造を単純化!】
初めてアルミ製エアエンジンの製作するのいうことで、企画提出当初に考えていたエンジンよりも構造を簡単にして作り方を把握することにしました。

【3回も失敗…】
クランクという部品の製作を3回もやり直ししました。作るのに時間がかかる部品なのですが、1回目は削り過ぎて、2,3回目は飛ばしてしまいました。

【ようやく完成!しかし動かない】
見た目は完成したのですが動きが渋くて動きませんでした。
そのため時間をかけて擦り合わせ調整をしたところスムーズに動くように

【たったの4秒!】
動きが悪かったエンジンの調整が完了後、回してみたところ4秒だけまわって持続しませんでした。

【失敗したけどコツはつかんだ!】
このエンジンの製作は加工手順などが悪く、失敗でしたが加工の仕方や作り方のコツがわかり今後のエンジン製作の基礎になりました。
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