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エグゾーストキャノン2_22 エアタンク組み立て [エグゾーストキャノン編]

 年内に届くはずだったエアタンクのパーツを、去年の長期出張中に宿泊していたホテルへ間違えて配送指定してしまうという痛恨のミス。結局、転送してもらって年明け1日に入手しました。
 そして休み中に工作の時間があると思ったら、娘が現在、否定姫。すべてを否定して生活しているため、今まで以上に手を焼いて時間が作れず、やっと今日になって組み立てに着手できました。

 材料を並べると、タンクの長ニップルが巨大に感じます。というか、重いです。これは組み上げたら背中に背負うか腰ベルトに掛けられるようにしないと疲れそうです。
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 で、実際の作業ですが、材料揃っていたら30分仕事です。

 相変わらずパーツを組み合わせて構成するだけであるため、本当に加工、工作が必要ありません。
 モンキレンチとスパナ、シールテープを切るハサミぐらいしか工具を使いません。

 まずは元のエグゾーストキャノン本体から空気を入れるパーツを取り外し、エアタンクに移植します。
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 エグゾーストキャノンと並べるとレギュレータも大きいのですが、やはりタンクの大きさが目立ちます。
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 明日にでも試運転をしたいと思います。



エグゾーストキャノン2_21 エアタンク追加検討 [エグゾーストキャノン編]

 インパルス消火器を作るにあたり、実使用上、発射のたびに空気入れで加圧していたら煩雑であるためエアタンクを追加することにしました。

 圧力を一定にするためにレギュレータをかませて、やや太めの長ニップルでタンクを作る予定です。
 消火器を流用したりする本格派なものもできれば楽しそうですが、コストと労力を考えると割に合わないため断念しました。

 大まかな構成をスケッチすると、なんとなく実現できそうな気がしました。しかも、発射のトリガとして使っていたタイヤゲージのパーツだけで、キャノン本体への空気充填、および発射ができそうな気がします。
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 実際に組み立ててがっかりすることも多いですが、今回はなんとか予想通りに動いてくれると信じたい。


 ともかく、エアタンクを作るために必要な材料を、構成スケッチからリストアップします。
 年内中に届けば、正月休暇中に仕上げたいと思います。

●エアタンク部分
 (空気入れを接続する外チーズネジの部分は現在のエグゾーストキャノンから転用)
 フィルタレギュレータ(両端凹1/4)
 エルボ(凹1/4、凸1/4)
 ブッシング(凹1/4、凸1/2)
 径違いソケット(凹2、凸1/2)
 長ニップル(両端凸2、250mm長)
 ニップルのキャップ(凹2)
 ホースニップル(サイズ検討中)
 ホース1m程度(サイズ検討中)
 ホースバンド2個(サイズ検討中)
 ソケットカプラ(サイズ検討中)

●転用する外チーズネジ部分の代替パーツ
 ブッシング(凹1/8、凸1/4)
 ニップル(両端凸1/8、40mm長)
 #おお、異径ニップルソケット買うより安い!

エグゾーストキャノン2_20 給水系試作実験 [エグゾーストキャノン編]

 インパルス消火器の給水系の試作実験のために、砲身に10mmの穴をあけて水やり用キャップを取り付けました。
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 見た目が非常に残念な感じになりましたが、実験のためと割り切ることにします。

 砲身に穴をあけて給水経路を確保したこの状態で、高圧空気を発射した場合に給水経路側にも圧力が掛ってペットボトルが取れてしまうことを想定していました。
 ただ、実験前の予想では、給水経路としてあけた横穴の直径10mmと比較して、射出口が直径28mmの方が大きいので射出口から高圧空気と水が抜けていくと楽観的に考えていました。

 で、実際に実験してみました。条件は7気圧まで加圧した状態で水をフル充填して射出です。
 結果、ペットボトルは吹き飛びませんでした。やはり開口部が大きい射出口の方に圧力が抜けていくようです。

 この結果ならば、砲身に横穴をあけて注水しても問題なく運用できそうです。あとは、見た目がウツクシクナイので、工夫して見た目かっこいい仕上がりにしたいです。


エグゾーストキャノン2_19 インパルス銃の自作 [エグゾーストキャノン編]

 インパルス消火器の自作のため、給水の機構を検討するための試作品を作っています。

 まずはより空気を高圧に加圧できるように、空気入れを変えました。これで10気圧(1MPa)程度まで加圧できるようになりました。
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 が、たぶん法律の都合上、素人が使ってもいいのは10気圧以下だと思うので実用および試験では7気圧程度を目安にしようと思います。
 レギュレータなどを使ったエアタンクの自作は、ちょっと優先度を下げます。

 水をためておく銃口の止水弁は、今回、椅子の足カバーを流用することにしました。
 ゴム製の椅子カバーを銃口に取り付けて、カバー底面を十字に切っておきます。これまでの実験では、これで止水弁になるはずです。
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 水を補充する部分は試作ということで適当に、園芸で使うペットボトル用水やりキャップを流用します。
 これでうまく機能したら金属製のちゃんとしたものを作りたいと思っています。
 ちなみに100円ショップでNEXでないペプシコーラを見つけたので、こちらも購入。最近は、どこへ行ってもNEXばかりだったので、オリジナルのしっかりした味のペプシはおいしかったです。
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 最近のペプシのペットボトルは柔らかいので、水がうまく給水できない時はペットボトルを押せば水が注入できるかなというところも期待しています。



エグゾーストキャノン2_18 インパルス消火器として [エグゾーストキャノン編]

 こういうものこそ、暑い夏の間にしておけばよかったと思う工作ですが、大きな水鉄砲を作りたくなりました。

 自転車用の空気入れも購入してある程度の空気圧を使えるようになったので、水を注入して発射するインパルス消火器として形にしてみたくなりました。

 以前にも手動で水を注入して発射するテストをしましたが、いちいち手で水を入れるのは煩雑なので、水を自動補充する方法を考え試作することにします。
 これを実用化して、あとは空気圧をレギュレータなどで供給し続けることさえできれば市販品のインパルス消火システムに似ているものが出来上がるのではないかと期待しています。


 自動給水を実現するために、発射口のパイプ上部に、水の入ったボトルを取り付け、パイプ内に一定量の水が注入されたら自動的に注水がストップするように空気抜き用の管を取り付けようと思います。
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 まずこれでイメージ通り水の注入が止まるかを確認しなければなりません。
 また、発射する際に水圧で水ボトルが吹っ飛んでしまうのではないかと心配です。これは実際試作してみないとどうなるかわかりません。



エグゾーストキャノン2_17 調整について [エグゾーストキャノン編]

 エグゾーストキャノンの動作を実現させるための調整について、自分の理解をまとめてみました。
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 動作させるために調整が必要な部分は、排気側のゴムパッキンにあると考えています。
 排気側のゴムパッキンは、理想的にはスムーズに動く逆止弁であるべきです。
 上記に書いたイメージ図のように、今回のエグゾーストキャノンではゴムパッキンが逆止弁としての動きをするように、長ニップル(シリンダ)への密着度を微調整する必要があります。

 ゴムパッキン調整用のナットの締め付けが弱すぎると、ゴムパッキンがシリンダに密着せず、逆止弁としての機能が実現できずに排気側のタイヤゲージからのみ排気されます。
 また、締め付けが強すぎると、逆にゴムパッキンがシリンダに固着してしまい正常にピストンが動作しなくなります。

 あと、ゴムパッキンを押さえるワッシャとナイロンタイヤの直径についても、差をつけないと逆止弁としての機能が実現できなくなる恐れがあると思います。

 この調整については、とにかく試行錯誤して感覚をつかむしかないのかと思います。(個人的には、気持ちきついかな?ぐらいが良いと思っています。)

エグゾーストキャノン2_16 止水弁の改良 [エグゾーストキャノン編]

 久しぶりにエグゾーストキャノンを組み立てて動作を確認しました。
 出張先から持って帰る際に飛行機の荷物検査で誤解されないために、すべて分解した状態にしていたので、動作させるのは約4ヵ月ぶりでした。

 ピストンの調整をしつつ試射をしていたら、あっさり空気入れが壊れました。100円ショップの空気入れにしては、よく頑張ってくれたと思います。
 出張中は工作に付き合ってくれてありがとう、空気入れ。
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 ということで、適当工作なので特に改善することもなく、あっさり新しい同型の空気入れと交換しました。


 ピストンの調整と空気入れの交換が終わったので、ついでに止水弁の改良について検討してみました。
 前回はエポキシ接着剤を利用していましたが、止水弁を作るのにも非常に手間が掛かる上に強度も不足していました。
 そこで今回は、工作で万能の応用力を発揮する布粘着テープに頼ることにしました。


 まずは試験用に小さめの口径で試行をします。
 ちょうど、次回のステディカムの自作用に100円ショップで買ってきたクリーナの余った柄の部分を使います。
 柄はアルミ製のパイプで、奇遇にも、この柄の直径が1/2Bサイズの両ネジニップルの内径とほぼ同じでしたので、簡単に接着できました。
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 布粘着テープを複数枚貼り付けて、射出口をふさぎます。ふさいだ布粘着テープに切り込みをいれます。
 こうすることにより、布粘着テープに切り込みを入れた後も、ある程度射出口をふさいだ状態となり、止水弁になります。
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 実際に水を入れて試してみると、エポキシ接着剤で作った止水弁と同様に、射出口を下に向けても水はあまり漏れませんでした。
 また、耐久性も充分あり、複数回試射しても、布粘着テープの止水弁は壊れることはありませんでした。


エグゾーストキャノン2_15 動画の編集 [エグゾーストキャノン編]

 エグゾーストキャノンで、消防用のインパルス銃のような使い方を試験した動画をまとめました。
 ちょっとやってみたかった編集も試しにしてみました。

 いかんせん、出先のため、携帯電話しか動画を撮る方法がなくて画質が低いのは残念な感じです。



 もっと構成なども綺麗にまとめられたら、気持ちのよい映像になると思うのにと反省。
 映像関係の仕事している人って、大変なんだなぁと思いました。


 ちなみに水を発射するために作った射出口の止水弁ですが、原理的に非常に上手く機能したのですが強度が不足していたようです。
 十回程度、圧縮空気と水の勢いにさらされた結果、少し破損してしまいました。
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 弁の円周部分が薄かったようなので、もう少し補強してみようと思います。

 既製品の椅子の足先につけるゴム製の保護キャップみたいなものを流用すれば、楽に丈夫な弁が作れるような気がします。また機会があればホームセンタで材料物色をしてみたいです。


エグゾーストキャノン2_14 インパルス銃もどき [エグゾーストキャノン編]

 水を発射するための工夫を施した銃口を取り付けて、試射を行ないました。
 エグゾーストキャノンを分解してリュックに入れ、外に持ち出してから組み立てました。

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 それぞれのパーツをネジ込むだけですので、容易に分解、持ち運び、組み立てが可能です。



 発射試験は4気圧程度まで加圧して、水200ml程度を注入して発射してみました。
 軽い反動と気持ちの良い発射音でした。
 消防用のインパルス銃のように、水が当たると痛そうな感じではないのです。
 威力が弱そうな理由は以下の点が可能性として挙げられると考えます。
  ・4気圧という気圧の低さ
  ・200mlの水の量(少ない)
  ・水が空気圧を受けて加速するためのバレルの長さが足りない?

 今後の改善を図りたいです。


エグゾーストキャノン2_13 銃口の弁 [エグゾーストキャノン編]

 消防で使われるインパルス銃のように、水を発射する仕組みを考えていました。
 前回は、水をラップに包んで水風船のようにして試行しましたが、その方法は面倒でした。

 なんとかその手間を省けないか考えた結果、単純な解として銃口に弁をつけることにしました。
 排気はかなり勢いがあるため、簡単に開き、柔らかいゴムやシリコーンなどの弁がよいと思い、手元にあったエポキシ接着剤を使うことにしました。
 
 テープでマスキングしてからエポキシ接着剤を塗りました。たっぷり塗って厚みが出るようにしました。
 
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 10分程度、硬化が始まるぐらいまで傾けたりして形を整えておきました。
 
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 一晩寝かせた後、エポキシ接着剤は白色のゴムのような状態になっていました。形や弾力など、意図した通りの仕上がりです。
 中心にナイフで十字に切り込みを入れて、水の出し入れが出来るようにしました。
 
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 この状態で、筒の底を手でふさいで水を入れて確かめてみました。
 よくある手品の中に、『コップに水満たしてハガキで蓋をしたら、コップを逆さまにしても水がこぼれない』というものがありますが、まさにあれと同じ状態になりました。
 横にしても逆さまにしても、弁から水はこぼれませんでした。
 逆さまにした状態で底をふさいでいた手を離すと、バシャッと水が落ちましたので発射時も問題なく水を放出してくれそうです。
 
 早速これをつけて、実験してきます。



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