2013年10月29日火曜日

簡易ROVの製作(2)-スラスター

お詫び:当初、仕様モータをRA-280としていましたが、RS-380の間違いでした。
大変申し訳ありません。(2013/11/19)


 ’13水中ロボットコンベンションinJAMSTEC http://aquarobo.com/jamstec/index.htm に参加してきた。(URLが変更されている可能性があるので、その場合はリンクをたどるか、検索をかけて欲しい)

持ち込んだ機体は「アルゴノート」という機体なのだが、そこでスラスターの構造について質問が多かった(といっても2,3人から聞かれた程度)ので、ここに公開しておく。なお、この方法はまだ改善点があるので参考程度にしてほしい。

スラスターの主な構成要素

カッコ内に使いやすかったものを書いておく。
  • 塩ビ管用 伸縮継ぎ手(VP・VU)
  • モーター(RA380)
  • 軸継ぎ手(2mm)
  • PCファン(12cm角)
  • 密閉用板(今回は1mm厚の塩ビ板を使用)×2
これらを接着剤やシリコングリスなどを用いて密閉して組み合わせる。

(図がないのはこのブログの仕様だ。)

ケーブル密閉

 伸縮継ぎ手の内径に沿うように塩ビ板を円形に切っていく。ケーブルが通るように錐(ドライバーセットに入っていたもので十分だった)で穴をあけて、ケーブルの長さを調整する。スラスターケースにケーブルがうじゃうじゃしているとトラブルのもととなるし、届かなければ意味がない。
 ケーブルと塩ビ板を接着材で仮止め後、塩ビ対応の接着剤で隙間を埋めていく。

軸の密閉

 軸の密閉もケーブル同様、塩ビ板を切り出して、中心に錐で穴をあける。精度よくあけるに越したことはないが、少しなら隙間があいてしまってもしょうがない。
 
 ここからが肝になる。
 モーターの軸周りに切り出した板をあてた時、軸の周りに密閉された空間ができる。軸受(オイレスリングという、固体潤滑の軸受)が一段引いていて、そこにドーナッツ状の空間があるのでそこにシリコングリスを注入する。

 余談だが、AMM(アクアモデラーズ・ミーティング)の方たちの話だと、そもそもモーターというのは少しくらい水没してしまっても(というかそのまま水に突っ込んで回しても)回るものらしい。ただし、そのまま放置しておくと錆びてしまうので、エアダスターなどで水を吹き飛ばしておくとよいらしい。

モーターの選定

 モーターを選定する際の条件。普通であればトルク・回転数・消費電力・・・などで決定する。
 しかし今回は「軸の長さ」でRS380を選んだ。軸が長いと、延長しなくて済むのである。メンテナンスも楽になるし、トルクやサイズも今のところは丁度よい。そんな理由で、RS380モーターをお勧めする。
モーターの選定。RE-280RAとRS-380PH だけ軸が長い。


プロペラ

 水中ロボットの部品の中で、一番手に入りにくいのはプロペラ部分かもしれない。携帯扇風機、おもちゃのプロペラ、ネットや専門店での入手。いろいろな方法が考えられるが、今回はPCファンを使うことにした。サイズが豊富で、比較的安くて、ジャンク品もある。今回は透明な羽の12cm角のものを使う。分解するのは非常に簡単で、ファン中心部の「台座側」のシールをはがし、軸の周りにあるCの字(というより、リングに一か所切れ目が入っている)にキリの先を差し込んでリングをとるだけだ。

モーター軸とファンは、千石電子通商の2号館(記憶があいまい。ロボットや太陽光関連のパーツを売っている店舗)で購入した継ぎ手を使用した。モーター軸もファンも、軸径は2mmである。

継ぎ手購入の参考になれば。種類が多いので注意
完成したスラスター。ケーブルが右側から出る

詳細なレポートを書きたいところだが、今回は概要程度にしておく。続きは・・・期待しないでほしい。

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