2013年6月29日土曜日

サーキュラーソーテーブルの改造

YouTubeを眺めていたら、サーキュラーソーテーブルを
調光器を使って無段変速仕様に改造した動画を見つけ、
これは便利だなと思って私も改造してみることに

こちら製作者様のHP

調光器は以前MOTの出力調整に使っていた奴が放置プレイだったので、
それを再利用して使うことに、なので改造費はある意味タダです
CIMG3569.jpg

製作者様の言った通り、
スイッチの隣にボリュームを設置しようとした形がありました。

コードを切断して調光器を組み込み
CIMG3570.jpg
難なく収まります
いつも太いケーブルばかり扱ってると
か細いコードが頼りなくて不安ですが、
一応0.3sqあるので80Wのモーターなら
いけるでしょう(最高速状態で長時間も使わないでしょうし)

軽く動作テストをしたら元に戻して改造完了

CIMG3571.jpg

いずれはボリュームプレートを付けて
もう少し出力をわかりやすくしたいところです

2013年6月23日日曜日

番外編

いつも真面目な実験ばかりだったので、
たまにはネタ実験をしてみることに、

そのネタ実験とは、

レールガンでだるま落としができるのか?

ライフルでだるま落としをする動画を見たとき、
レールガンでできないだろうか?と思い、レッツトライ



結果はご覧のとおりでした。

実はちゃっかり測定もしていたのですが、
銅線のテンションがなさすぎて、たるんでしまっていた為に
銅線の隙間を通過してしまい測定が失敗に終わりました。

おまけにプロジェクタイルはどっかにいってしまい
状態を確認できず…

ですが、探している間にこんなものが見つかりました
CIMG3567.jpg

左は今回のアーマチャ、
右は前回の最初の実験で使ったアーマチャです。
なぜかコンクリート板の下に入り込んでました。

溶け切ったと思ったのですが、どうやらそうではなかったようです
質量を図ると、0.12g熔解していたようです。

気のせいか、これまでの実験結果見るとアーマチャ質量の
増加に比例して熔解量も増えてる? 関連性はまだよくわからず、

ちなみに今回のアーマチャには興味深い跡が

CIMG3568.jpg

高温による変色です、今までこんなことなかったのですが…

実は今回のネタ実験は、前回の610m/sの結果が本当か裏付ける為、
プロジェクタイルとアーマチャ質量は全く同じになっています
(まあ計測が失敗したので結局わからないままですが…)

しかし、前回のアーマチャにこのような変色は見られませんでした。
ちなみに、今回の熔解量が0.16g、前回は0.2gでした。

状況は全く同じなのになぜ結果が分かれたのか…
もしかしてスチールウールの微々たる質量差が影響してる?

ネタ実験のつもりでしたが興味深いデータが取れました。

2013年6月18日火曜日

ちょっとレギュレーション変更

昨日の記事でいろいろと言ってましたが、
やはりレールガンはレールガンで研究を続行します。
が、やはりコスト抑制のために、
すこしレギュレーションの追加と変更をします。

まず、投入エネルギーを10kjから5kJの半分までに制限します。
(コンデンサ、いわゆる電力源はレールガン実験で一番コストがかかるため)

そのかわり、レールガン以外での1次加速をOKということにします。
また、使用可能ケーブルも40sqまで下げることにします。

それと、多段式は、技術課題が結構ありますので、OKという方向に、


ここでレギュレーションを整理すると、

・投入エネルギーは5kJ以下でなければいけない
・レールガンに電(磁石)による磁場供給は禁止とする
・レールガン以外での1次加速はよしとする
・プラズマを使用する場合はレールガン内で生成すること
・使用電圧は1kv以下とする
・使用するケーブルは40sq以下であること

スイッチに関するルールですが、
一時加速がありになるとスイッチが不要になるので、
あっても意味がないのでなしの方向になりました。

もう一度言いますと、これは次のレールガンから適用されます。

以上お知らせの記事でした

2013年6月17日月曜日

next

今週中にとあるネタ実験をするつもりだったのですが、
残念ながら荷物が届かなかったために実験ができず…

とりあえず今日は、あるレールガンを作ることに
CIMG3461.jpg

はい、アクリル板にアルミアングルをつけただけの
恐ろしくシンプルなレールガンです。

しかも銃身が密封されておらず、思いっきりオープンになっています。

これは、現在進行中のマスドライバープロジェクトにて、
もしかすると登場するかもしれないレールガン型のマスドライバーの
コンセプトであり、プロトタイプです。

上があいているのは、アーマチャ(ソリッド)と発射体を固定させるため、
ようはカタパルトのような形となっているわけです。

見た目がすごいしょぼく見えますが、意外と精度は良かったりします。

ちなみにレールガンと一緒に移ってるアルミの塊が、
ソリッドアーマチャのコンセプトです


で、もしかするとなんですが、
現在のレールガンとマスドライバーのプロジェクトが、
将来的に統合されるかもしれません

レールガンの実験は楽しいのですが、かなり高初速化してきたものの、
衝突実験に転用するにはさらなる設備の巨大化が必要なので、
なかなか厳しいものがあります。ので、
レールガンのLAVALプロジェクト1stをマスドライバーにシフト
(コイルガン方式の破棄)
してコストを削減する方向に向かうかもしれません。

まだ決まったわけではないですが、そうなる可能性は高いです。
(とりあえず効率1%を達成するまではやめませんが)

とりあえず穴埋め的な記事でした。

2013年6月15日土曜日

エンドミル

3か月も放置しちゃってましたね、
大学への入学もあってゴタついててあまり製作時間がありませんでした。

さて今回モデリングしたのは、
工作機械の道具、エンドミルです。
(別カラーも追加しました)


エンドミルというのは、回転するドリルのような刃の側面で金属や樹脂を切削、
加工する工具です。ドリルのように穴をあけることには向いていません。

下の模様はエンドミルで削った際にできる模様です。
実際に加工したものをスキャナで読み取ってテクスチャにしています。

ドリルもそうですがエンドミルのらせん構造はなかなか複雑…
先端の形状に至っては理解できない構造なので若干誤魔化してます。

金属の表現もまだまだ甘い…

2013年6月6日木曜日

解説

なんか週末あたりしか更新できなくなってますね、
平日は大学で忙しいです、すいません

このブログをご覧の方で、先日の動画を見た人は、
「おい大分結果が違うぞ」

と思われているかと思います。
ので、その理由について説明いたします。

まず効率から、アーマチャ質量分を省いた件です。

アーマチャ質量を含めれば、事実上効率は上がります。
が、アーマチャは本来加速するためだけに存在するものであり、
目標物への衝突はプロジェクタイルのみが行います。

つまり、プロジェクタイル単体の効率が重要なので
アーマチャ質量は含めてはいけないと判断したため、
飛翔体のみで効率を計算しました。


さてみなさんが一番気になるであろう610m/sの理由ですが、
その理由は各所にあります。

まず衝突したアルミ缶から
CIMG3354_20130605210245.jpg

裂け方が大きくなったのは前に書いた通りです。
今までにない変形も可能性に含まれますが、

私が注目したのは、裂けた方向です。
まず両サイドの二つ、コカコーラ缶。この二つの上側の裂け方に注目してください。側面では、縦方向に裂けているのですが、上部のドーム状の部分に来たとたん、横方向へと裂ける向きが変わっています。 対し、真ん中の(ココア)アルミ缶はそうはならず、ドーム状の部分もまっすぐに裂けています。触るとわかるのですが、ドーム状の部分は、側面よりも固く、側面よりも裂けにくくなっています。 つまり、力のかかり具合が違ったということです。二つは強度の弱い横方向に力が逃げたのに対し、最後の缶ではそうはならず縦に裂けた… これは、いつもより大きく、かつ、瞬間的な力がかかったためだと推測できます。
CIMG3349.jpg
↑この歪みもそれを物語っています。
命中した部分が一瞬で勢いよく裂けたことで、
上部が引っ張られて歪んだと考えられます。

次は、プロジェクタイルです。
CIMG3350.jpg

写真では分かりずらいですが、このプロジェクタイル、たった一回しか使っていないのに、衝突面が激しくゆがんでいるのです。以前使った立方体のプロジェクタイルがありますね?あれと同じくらいです。 しかしあれは、度重なる実験によって歪んだもので、たった一回で歪んだわけではありません。つまり、今回はいつも以上の力がかかったと考えられるのです。
もう一つ考えられるのが、プロジェクタイルが今までで最軽量の0.25gで、摩擦が少なかったという点です。

そして、610m/sという結果を示唆する痕跡の最後がこちら


CIMG3355.jpg

これは、アルミ缶の下に高さ調整のために敷いていた木板です。
みてわかるように、アルミ缶を沿うように燃えカスが付着しています、この燃えカスはこの実験で初めて付着したものです。問題はなぜついたのか?ハイスピードカメラを見返してもプラズマが特別多いとは感じられませんでした。なら、考えられるのは、プラズマの速度です。速度だけで燃えカスの付き具合が変わるのか?とお思いかもしれませんが、私の場合、アルミ缶がある役割を持っているので、燃えカスの付き方が変わると考えます。それはです。もともと、衝撃を吸収するためにアルミ缶の中に水を入れていたものですが、今回は違う役割もになったようです。今まで見てきてわかるように、プロジェクタイルがヒットしたことで、水が激しく飛び散っていますね?あそこにヒントがあるのです。プラズマはプロジェクタイルよりも質量が軽いため、射出後は大きな空気抵抗によって急激に減速します。つまり、プロジェクタイルがアルミ缶に到達してもプラズマはまだアルミ缶に到達してない可能性があるのです。勘のいい方ならたぶん気づくかもしれませんね、つまりつまり、プラズマが到達する前に、プロジェクタイルがアルミ缶を引き裂いたら、そこから水が多量に吹き出るので、プラズマはアルミ缶とは衝突せず、水とぶつかることになり、急激に冷やされてしまいます。しかし、プラズマの速度が早かったら、プロジェクタイルがアルミ缶を裂く前に到達できるので、燃えカスを付着させることができるのです。おそらくですが、プロジェクタイルがいつもより早かったために、衝撃波が大きくなり、プロジェクタイル後方の空気密度がさらに低下したことで空気抵抗が減少したためだと考えられます。 事実、今回の初速の波形を見れば、プラズマが同時に到来したことが確認できます。

以上三点の状態から考え、610m/sではないかと判断しました。

実はもう一つ気になることがあります。
プロジェクタイルと一緒に移っているアルミ片、これはプロジェクタイルがヒットしたことで裂けたことがわかります。このことは以前もありましたが、今回は不可解な点があります。いま上を向いている方が、プロジェクタイルのヒットした側なのですが、なぜかアルミが内側へと曲がっています。衝突時は、プロジェクタイルが接触しているはずなので、こんなことはありえないはずなのですが… 考えた予想では、 飛翔体衝突→飛翔体が一瞬減速→アルミ缶の側面は、慣性の法則でそのまま凹みつづけ、水圧で一部が内側へ曲がる→何らかの要因で飛翔体が再加速し、押して完全に内側へ曲がる というような流れになったのではないかと推測しています。 まあこれが今回の初速に関与したのかは不明ですが…。

前に頭打ちとか言いましたが、よくよく考えればさすがに低すぎる値で、その線は低いと判断しました。


…久々に分析らしいこと書きましたね。
今回はここまでです。

2013年6月3日月曜日

新作

はいできました



今日は疲れたので、
最終実験が610m/sになった要因は、
また後日説明いたします。

2013年6月2日日曜日

頭打ち?

今日は昨日のリベンジをしました。

CIMG3340.jpg

今回も銅アーマチャにスチールウールの組み合わせで実験です。

これまでの実験結果から、
アーマチャとプロジェクタイルを適正化、
アーマチャ質量は0.5g程に設定し、
プロジェクタイルは姿勢変動を完全になくすため、
進行方向の厚みをさらに減らしています。
プロジェクタイル質量は、今までで最も軽い0.3g


で、今回は違うところを撮ってたので映像はありません
(ハイスピード映像はちゃんと撮ってます)


結果、こうなりました。

CIMG3348.jpg

裂け方は前より大きくなってます。

CIMG3349.jpg

横から見ると今まで以上に歪んでいるのがわかります。

比較しても御覧の通り
CIMG3354.jpg
大きく裂けてますが、他のように細かく裂けてない所を見ると、
力の伝わり方がちょっと違ったのかもしれません。

で、気になる初速ですが…

3rd.png

なんかいきなり上がったりしてますが、
おそらく同時にプラズマ含む燃焼物が同時に来たためでしょう。
赤は急激に上がってる地点が到達地点と見ていいでしょう。

問題は青です

3rd further information

………どっち?

これまでのノイズの乗り方と、角度から判断すると、
2番が正しい部分となり実は新記録達成となるのですが、


試しに1番を計算すると、衝撃の事実が…


1番で求めると、なんと初速が406m/sになるのです。

なん…だと…

これを知った瞬間、一気に2番の可能性がガタ落ちしました。

3回も406m/sの値が出るなんてまず偶然とは思えません。

一説にプラズマの膨張速度の限界値がこれなのではないか?
というのがありますが、オーグメントの有無で初速が違うのは明らかで、
原因は他にあります。
空気抵抗による加速の限界かとも思いましたが。
かつて参考にしていたsci-techブログのレールガンでは、
8kJ入力で8mm四方の口径をもつレールガンで556m/sを記録しています。
なので空気抵抗の線も薄そうです。
速度表皮効果の発生する速度でもありませんし、


………となると、まさか…頭打ち?


たしかに、私のレールガンは600mmと短いです。
長時間放電である低圧大容量の電解コンデンサならば、
加速レールが長くなければいけません、

まだ確定したわけではありませんが、
頭打ちの可能性は極めて高いといえます。


ちなみに、もしも仮に2番が正しかったならば初速は610m/sとなります。

CIMG3350.jpgCIMG3353.jpg


現在有力な406m/sで
効率を計算すると、0.58%になります。

とりあえず、今回の分まででまとめて動画にしていきますが、
分析は引き続き継続していきます。

2013年6月1日土曜日

失敗

今日もレールガンの実験をしました。

今回もプロジェクタイルとアーマチャに関する実験です。

そして今回、この形では初となる、
プラズマアーマチャを方式を使用しました。

CIMG3338.jpg
こちらが今回のプロジェクタイル、
後方の穴にスチールウールを詰め、
プロジェクタイルをダイレクトに加速させるようにしました。

この形はすでに某氏が先行されていますが、
これがkJ級ならどうなるかを実験してみたいと思います。


が、


なんとまさかの弾づまりで失敗、
初期の実験以来です。


とりあえずメンテナンスで中を見てみました。

CIMG3335.jpg

今回は特別スチールウールが多かったわけでもないのに、
やたらリークしています、しかも全域で。

アーマチャがプラズマのみだったので金属個体による
温度低下がなかったと考えるべきでしょうか。

それとプロジェクタイルですが、
レールガン中腹で止まっていました。
しかし、どうやら詰まって停止した訳ではないようです。

どうやら、気密性の悪い私のレールガンでは、
プラズマを留めておくことができず、
漏れ出してプラズマのみが先に行ってしまったようです。
このことから察するに、これまでの実験のいずれにも、
プラズマ圧による初期加速があったようです。
(今回の方式では、スチールウールはプロジェクタイル内で
プラズマになるため、プロジェクタイルには推進するための
圧力がかかりません。)

CIMG3336.jpg

��かと言って、全部がプラズマ圧による加速かというと、
それはありません、精度の低かった(隙間だらけ)一号機の実験で、
金属個体の有り無しでは初速に大きく差がありました。)


今回は失敗に終わりましたが、失敗も貴重なデータです。

次回のレールガン製作のためにも、もっとデータを取っていきたいと思います。

明日、再チャレンジ予定です(違う方式で)