お友達がおもちゃを見せに来た。
産業革命のままごとセットのようだ。
動力取り出して工具が動くセットもあるみたい。
早速遊んでみる。
ほお~ 動くねぇ
火力を上げると回転も上がるんだねぇ。理にかなってるねえ。
動くねぇ
部品が若干足りないのと駆動系のフリクションが大きくて要調整なので走れないけど。(室内で走らせると火事の危険だし)
蒸気機関のおもちゃで外燃機関と内燃機関の違いを学び検証。
蒸気機関と内燃の構造がある程度頭に無いとチンプンカンプンではあるが、義務教育を普通に終えていればわかる内容である。ハズ(特に男性)
つまり熱によるエネルギーを圧力に変えて往復運動から回転運動動力を得るという基本理念は同じ。
(内燃機関レシプロエンジンも爆発力ではなくて燃焼による温度上昇による圧力で動いているのだよ。温度上昇による急激な圧力上昇を爆発と呼ぶのだけど)
往復運動を回転運動に変換するにはフリクションロスがあるから、回転運動として取り出して(蒸気タービン)電気に替えてモーター回した場合のロスとどっちがマシか?
汽車電車は燃料積んだ外燃機関から燃料は積まずに発電所で燃やして送電で動く機関に進化したわけだ。
つまり、電車は大きな括りで言うと外燃機関。
燃料積んだ重量ロス、機械ロスより一括燃焼送電の方が都合が良い。送電範囲も固定されているし。
対して電動化がどんどん進むクルマ、つまり内燃機関から外燃機関に。と言う事だな。
熱からしかエネルギーが取れていない故にその間を行ったり来たりするわけだ。
問題は送電できないので蓄電池を積まなければならない大きなデメリット。汽車は燃料降ろして電動化したのに、クルマは結局燃料(電池)は積んでいないと走れないので重量エネルギー的には汽車の電動化ほどのメリットはないな。
と言うのが今日の遊びの終着結論。
あと、実際の機関車はどうやって水沸かしてシリンダーの往復をどう伝えて速度どうコントロールしているのかをいろんな汽車のリンク構造の画像見て設計意図と構造を観察。
いかに効率よくと言う工夫がいろいろみて取れて大変興味深い。
もっとも構造が原始的なおもちゃで構造と作動を体験して、
もっとこうしたらいいんじゃね?が実用品(蒸気機関車)に反映されているのを写真で確認し、
その写真でこれは何だ?速度はどうやって制御?と新たに疑問が生じ、
時代、機種関係なく観察して考察が出た後で、答え合わせ。
蒸気機関車Wikipedia
ほうほうほう。
なるほど。
よし、ちょっと物知りになったぞw
今日の一連のコレって学習の基本なんじゃないか?
興味の無い事を暗号のように丸暗記したところで賢くもならんし応用も利かんぞ。
蒸気機関車ってもっとも精密で最も大雑把なピタゴラスイッチ、もっとも精密で最も大雑把な機械式動力だな。
当時出来る範囲で最大限の工夫改善対策がしてあるが、サクッと桁違いで電気にスペック抜かれる。電気には敵わん。
とはいえ、今このレベルのをヒント無しでゼロから考えて作れるところってのも限られるんだろうな。
電気前提で設計した方が機械としては安いし効率いいしそもそも簡単だからね。
Posted at 2021/05/21 02:14:42 | |
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