少し、更新が遅れてしまいましたが・・・
2006/2/26(sun)、水中モータの耐水試験を行いました。
試験方法
試験方法は、水の入った透明のパイプ(約１m)に自作水中モータを沈めてどのくらい水が入ったか目視によって確認するというもの。
上図は、そのモータ部分を拡大したもの。
試験時間は、５分。
水中モータ
今回、製作した水中モータはアルミパイプに樹脂系の材料で製作した蓋をはめ込むといった感じ。
蓋にはOリングを装着し、水密性を持たせたつもりです。回転軸周りは、G4シールと呼ばれる工業用シール(超小型)を使用しました。
図からもわかるようにモータはおしり側に固定しています。回転軸はΦ4の中軸棒材にモータ軸径と同じ穴を空け、直接圧入しました。シールも反対(あたま)側に圧入しています。
この構造にした理由は、水中モータの小型化です。
本来は、回転軸は最低２点をベアリングやブッシュを用いて保持し、回転時のブレをなくすのですが、小型化のために保持は蓋(あたま側)にもうけたブッシュ穴のみとした。(つまり１点保持)
実験結果
まずは水中モータのみで動かしてみました(しっかりした動作チェックもまだだったので)。すると抵抗が大きすぎて大きな電圧がかけられず、電流は限界まで流れるといった始末
あたま側とおしり側の蓋を少しずつ回転させていったら、うまい具合に抵抗が減少するポイントがあったため(うれしいことにシールの抵抗のみになった)、そのまま次はプロペラを装着して動作チェックを行った。
するとまたしてもオーバーフロー。結局プロペラの回転中心が正確に出ていなかったので、これはこのまま保留にして耐水試験へと移行した。
| 負荷抵抗 | 電圧[V] | 電流[A] |
|---|---|---|
| 無負荷 | 7.39 | 0.2 |
| シールのみ | 0.7 | |
| ブッシュ穴のみ | 0.9 | |
| ケース1(シールあり) | 2.06 | |
| ケース2(シールあり) | 0.5 | |
| ケース2＋プロペラ | 2.06 |
そう。今回はこの自作水中モータに浸水するかどうかを確認するのが一番の目的!!
しかしながら実験は二回とも失敗に終わった。
実験1：シールのみ
→ シール周りから少量の浸水
実験2：シール+軸周りに少量のグリス → ばっちり浸水
考察
実験１：
原因は軸のズレにある。
そもそも軸の回転精度は圧入穴の精度に依存しているため多少のブレはどうしても出てしまう。
さらに固定がおしり側の蓋であるため、ココでまた少しの誤差が生じていた。
そしてさらに、プロペラが振動要素として加わったため、軸が大きくブレることになる。
これらの原因によって浸水に至ったと考えられる。
実験２：
原因は実験１の場合のものも含まれるが、実験２に関しては実験１と異なった試験も行った(耐水試験とれんぞくして)。
現時点での水中モータの水力を確認したくて、支えの棒をはずしモータのみで回転させた。
結果はプロペラがパイプにガシガシあたりながら浮上するといった具合。
やはりこれが大きな浸水の原因ではないかと考えられる。
コメント
今回の実験も失敗に終わってしまいましたが、今後の参考となるデータはいろいろと採れたので、これはこれで良しということで。
それに、パイプごときに当たったくらいで浸水してもらっては困るわけです。
今度こそ成功するぞ～!!
