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エグゾーストキャノン2_10 完成! [エグゾーストキャノン編]

 作成していたエグゾーストキャノンの調整が終わり、完成しました。
 問題なく発射も可能となりました。


 今回は電動工具は使わず、全て既製品を組み合わせて製作しました。
 材料さえ揃えれば、工具はスパナとドライバー、カッター、ノコギリ、ヤスリだけで自作可能です。
 材料代は5000円以内で収まりました。


 今回の記事は最後に調整した内容についてまとめます。

 動作不良の原因であるピストンを修正しました。下図は修正後のピストン全体図です。
exhaust_cannon2_031.jpg

 まずは射出口側の吸盤が発射動作時に外れてしまう不具合がありました。
 これを解消するために、吸盤の中心にカッターで穴を開けてM6サイズ長さ10mmの皿ネジと直径20mmのワッシャでピストン先端に取り付けなおしました。
 皿ネジにより吸盤は外れなくなり、またワッシャの押さえによって吸盤が反対側に反り返ってしまうことを防止できます。
exhaust_cannon2_032.jpg


 次に排気口側のピストンの修正です。
 こちらは発射のための排気の際、このピストンとシリンダとの気密が取れていないためにピストンの移動が起こりませんでした。
 そこで、前回の小型エグゾーストキャノンでも採用したゴムパッキンとワッシャによる調整式ピストンリングを使うことにしました。
exhaust_cannon2_033.jpg
 ゴムパッキンをピストンとワッシャで挟み、ナットで締め付ける強さを調整します。強く締めるとゴムパッキンがつぶされて外周が大きくなり、シリンダと密着します。ただし、強すぎると逆にシリンダに固着してしまいます。
 シリンダと密着しつつ、それでもピストンが排気で動作するポイントを探します。今回調整した時間は、大体10分程度でした。

 この調整の結果、冒頭の動作が実現されます。
 ちなみに今回使ったパッキンは油を吸って変形するため、潤滑油などは使いません。

<今回の追加材料一覧>
 M6x10mm皿ネジ 1個                 ・・・ 8円
 直径20mmワッシャ 1個                ・・・ 19円
 直径28mmゴムパッキン 1個             ・・・ 68円
 直径25mmワッシャ 1個                ・・・ 28円

  
 これでまずは動作するエグゾーストキャノンを電動工具無しで作るという課題は達成です。

 次回は水を発射するための一工夫と、空気注入の苦労を改善するためのグリップ作りについて記載しようと思います。


 ・・・ああ、そうだ、銃床もグリップ作りから発展させて作っていきたいです。


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コメント 2

ヒレカツくん

はじめまして!
私もエグゾーストキャノンを作ろうとして疑問に思ったことがあります
空気が入る流れがよくわからなくて
アクリルタイヤで管の内側が塞がっているので空気が塞がってしまうと思ったんですがどのようにして空気をピストンと発射口の間に送るのか教えて頂けないでしょうか
by ヒレカツくん (2012-10-18 02:04) 

degochi

はじめましてー。
私も最初に参考にさせてもらった「アリエナイ理科の工作」に記載されたエグゾーストキャノンを見て同じ疑問を持っていました。
で、以下のように考えて実際試してみたら動きました。(ただ、もっとエレガントな方法があるかもしれませんが)

アクリルタイヤ(ピストン)の直径は管の内径よりも小さいため、ピストンと管の間には隙間ができます。
この隙間をゴムパッキンでふさいでいます。ゴムパッキンは本文記載の取り付け方で、逆止弁のように働きます。
ゴムパッキンの締め付けを調整することで、発射口をピストン先端の吸盤がふさぐまではゴムパッキンが受けた空気圧でピストンが前方に移動していきます。
発射口が吸盤でふさがると、ゴムパッキンにかかる空気圧はゴムパッキンを変形させて発射口とピストンの間に送られるようになります。
下記記事にイメージ図を記載していますので、ご参照ください。
http://degochi.blog.so-net.ne.jp/2011-04-04

あと、より確実な動作を目指して以下のような構造も検討していますが、これはまだ実際には試していないです。
こちらの方が発射の際のロスが少なくて性能が向上すると予想しています。
http://degochi.blog.so-net.ne.jp/2012-01-22

by degochi (2012-10-19 00:10) 

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