2016年9月10日土曜日

壁や天井に張り付くクルマ

壁や天井に貼り付くクルマを作ってみました。

壁に貼り付く方法としては、                                                          
① マグネット方式                                                           
②風を壁に吹き当てて、気圧が下がることにより貼り付く方法 
③風を吸引して貼り付く方法                                             
主にこの3つの方法が考えられるようです。(青森の野呂茂樹先生より伝授)
野呂先生のHPはこちらです。
http://noroshigeki.web.fc2.com/

今回は③の「風を吸引して貼り付く方法」で作ってみました。
この方式のおもちゃとして、
このおもちゃのように華麗に動くことは出来ません。(涙)

↓ 押入れの扉を上っています。

↓ 天井を走行しています。


<作り方>
走行用ギアモーターは軽量かつトルクの強いものを使用しました。
ギアモーターはこちらで購入  (3.7V時の回転数は 20rpm 程度です。)
モーターシャフトと六角シャフトを4mmφアルミパイプで繋いで
エポキシ系接着剤で固定しています。

①に25mmのゴムタイヤを取り付けて
2cm幅の板で作った木枠に取り付けました。

タイヤは6~7mm程度出ています。
(この後、真っ直ぐに走るための調整として
左右のタイヤの高さを1mm程度ずらしました。)

直径55mmの穴を開けた厚紙を②に貼りました。

貼り付くための対策として
ダイソーで購入したスポンジシートを使用することにしました。
(スチロール板にビニール袋を貼ったものでもうまくいきました。)

③の下にこのスポンジシートを貼っています。
上部には高さ調整をしてモーターを取り付け。
このモーターはこちらで購入


スポンジシートは穴を開けてから貼っています。
進行方向となる側はスポンジシートの面積が大きいと
前進しなくなるので狭くしています。(この写真の上側)


配線をします。

(A) プロペラ用のモーターには15Ω(1/2W)を8個並列にしたものを直列接続
(B) 進行用のギアモーターには10Ω(1/2W) を直列接続

(A)と(B) を並列に接続し、240mAhのリポパック(3.7V)に接続しました。

(A) の15Ω(1/2W)を8個並列接続にした理由ですが
モーター無負荷時は0.1~0.3A程度しか電流が流れませんが
モーターにプロペラを取り付け、さらに壁に吸引させることで、
モーターに流れる電流は1.5A程度になります。
この状態で長時間使用するとモーターが焼けてしまいます。

対策として2Ω程度の抵抗を入れると電流は0.8A程度になります。
その場合の抵抗の消費電力は 約1.28Wとなります。
1/2W=0.5W の抵抗なら3本並列にすればOKですが、
ギリギリの状態では 抵抗が かなり熱くなるので余裕を見て8本並列にしました。
15Ωを8本並列で1.875Ω  (1本当たりの消費電力は約0.15W)

スイッチも電流容量が大きいトルグスイッチ(2A)を使用しました。

リポパックはマジックテープ着脱式にしています。

リポパック(リチウムポリマーバッテリー)は、
取扱いを間違えると火災や怪我の危険性がありますので、
取扱には十分な注意が必要です。 
こちら ↓ の注意事項をご確認ください。
http://www.crgjapan.com/web/pdf/lipo_battery_manual.pdf


ビデオで撮影しました。

プロペラが時計回りに回転しているので
本体は反時計回りに動こうとします。

その対策として、タイヤに高低差をつけたり
パーツを貼る位置を変えて重さのバランスを調整することで
壁の昇降は真っ直ぐに走るように 出来ましたが
天井を走るときは これらの効果は少なく、
円を描くように走っているのだと思います。

ギアモーターを右側に取り付けた方が良かったかなぁ・・・

なんだか ぎこちない動きの作品になってしまったけど、
今度は もう少し、カッコ良く動くものを作ってみたい。
タカラトミーの「エアロスパイダー」を買って どんな仕組みなのか?
分解してみたいなぁ・・・
見てもわからないだろうけど・・・(^^;




これ以外の実験や工作も掲載していますので、
こちらも見てみて下さい。

(Flashで作成しているため、スマホや携帯で見れない場合があります。)


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