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【Stage.104】レポート作成キャノピー編(1)
にゃぁ~っす。
レポートは、現在目次を作成中の、Kenです。

形式を揃えるのは、かなり苦労しそうです・・・。



さて。
レポート報告はキャノピー編へ。


〇設計
まず、側面図にキャノピー、およびフェアリングの外形を描く。
09Gでは、有害効力の発生を極力減らせるように翼型(肉厚なものがよい)を用いている。

事前に、ジグ測定のときに測った頭の移動領域を参考にし、頭に当たらず、目線の位置を参考に見辛くないようにする。
幅は、フレームの幅にキャノピー・フェアリングを固定するための枠の厚み(09Gでは20mm)と、フレームを持つための隙間(こちらも20mm)をオフセットした長さとした。

以上の点を抑えた上で、製図していく。


数学の積分のように、切断面ごとに作ったスタイロを重ねて、滑らかに削り、成型するための型を作っていく。



〇型の製作
?)断面を切り出す 

断面図をすべて印刷し、スタイロフォームに貼り付けて、図面通りにカットする。


?)各断面を重ねる  
このとき、図面を貼り付けた面が下(後ろ)になるようにはめ込んでいく。
これは、のちに滑らかな形に成型するとき、図面が削る限界の目安となるからである。


?)型を削る  
以下、このキャノピー型のことをゆで卵と略すこととする(ちなみに、命名者は当時の1年メンバー)。
このゆで卵を、文字通りゆで卵のような滑らかな形状になるまで削る。
ここで歪な形状のまま妥協してしまうと、後々の作業でいつまでも滑らかな形状にならずに同じ夏休み・・・同じ作業をエンドレスで繰り返す状態に陥ってしまうので、シンメトリー(左右対称)になるよう、妥協せずに削ること。


?)新聞紙を貼る  
ゆで卵を滑らかにしたら、周囲を新聞紙で覆う。
古新聞を小さくちぎり、水で溶かしたボンドに浸してから、シワにならないように貼り付けていく。


?)パテを盛る  
このパテと硬化剤は、有害物質をたぶんに含んでいるため、塗る際は軍手をはめ、つなぎ・マスクを着用して作業に取り掛かることを強くオススメする。
特に、硬化剤は指に付着すると暫く強い痛みが残る(経験談)ため、ゴム手袋の上から軍手をする(ゴム手袋のみでは作業し難い)など、直接触れることが絶対にないようにするのが好ましい。



?)削る 
 固まったパテを削り、滑らかな形状にする。
尚、この固まったパテは軽い衝撃が加わるだけでも簡単にヒビが入ったり、剥離してしまったりするので、絶対に落下事故は起こさないこと。
落として割れてしまった箇所は、修復しても削っていくうちに割れた部分が傷として浮き出てしまうため、非常に厄介なことになります。

また、ゆで卵の窪みや傷は、キャノピー本体の曇りの原因になるので、目立つものは確実に排除するように。
特に、キャノピーの最前部に当たる部分はパイロットの真正面に当たるため、良好な視界が保てるよう、傷・窪みのひとつもない滑らかな状態になるように努力すること。




硬化剤による指の痛みは、実際かなりの回数経験しています。
洗っても数時間は痛み続けます。


落下事故は、赤大文字で書きましたが、実際に2回起きてます。

2009年3月5日
2009年3月7日

今年は、起こさないようにして欲しいものだ・・・。
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2010'02'04(Thu)23:57 [ Birdman - 作業記録 ]
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【Stage.103】レポート作成接合部編
にゃぁ~っす。
親からの、ちょっと気が早い誕生日プレゼントが堀北真希のカレンダーだった、Kenです。

自前で買ったみのりんのカレンダーもあり
スケジュール書き込み用カレンダーもあり
たまたまもらった卓上カレンダーもあり

部屋がカレンダーだらけになりつつあります・・・。



さて。
フレームのレポートは前回で終了したので、今回は接合部のレポート。
翼桁との接合部分は大きく変更しましたが、胴体桁との接合部は前年度と同じなので、ここでは省略。


・フレーム=翼桁接合部

1.翼桁側
C型アルミパーツを、ホースバンドに引っ掛けて、桁に括り付ける。
直接括り付けると、大切なCFの桁が傷ついてしまうので、ゴムなどの緩衝材を巻きつけておくこと。


2.フレーム側
ワークショップで製作してもらった。
翼の上半角パーツの取り付け方法を参考に、半分にしたパーツにパイプを挟み込んで接着するという方法をとっている。

このパーツの製作は突発的に考え付いた方法であるため、材料はサークル内にたまたま存在した丈夫な木材を採用したのであり、ほかの素材との比較検討などは行っていない。
また、座屈を防ぐため、雌パーツより幅が大きくなっているが、この幅も強度計算などをしているわけではない。
ほかにも、製作後に高さの寸法が大きすぎることが判明するなど、とにかくいろいろと欠陥や不明瞭な点が多い部品である。
自分で作っておいておかしな話かもしれないが、今後このパーツを利用した接合部製作をするのであれば、もう少し精査して取り組むことを強くオススメする。


3.雄パーツの取り付け
取り付けは、重心測定の際に行う。
ボルトとガムテープで仮止めした状態で重心測定を行い、重心位置が確定したら、パイプに印を付けるなどして、その時点でのパーツが仮止めされている部分を記録したのち、改めてエポキシで完全接着し、カーボンクロスを巻いて補強する(09Gでは材料不足により、カーボンクロスを巻きませんでしたが、万が一のことを考えたら巻くべきです)。




フレーム側パーツ(雄パーツ)は、いろいろ考えた末に思いついて、とりあえずガレージに転がっていた名前もわからぬ木材を使ったところ、途中で壊れてしまうという事故があったり・・・。

2009年5月18日

最初に出した図面の寸法を雌パーツの外径に合わせて描いてしまい、作り直してもらったり。
高さを多く取り過ぎて、重心測定の最中に急きょ副班長に削ってもらったり。

適当に作り過ぎて、レポートにどう残すべきか非常に悩みましたが、めんどくさかったので、ありのままを書きましたww
2010'01'31(Sun)05:01 [ Birdman - 作業記録 ]
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タグ : 鳥人間コンテスト コクピット

【Stage.102】レポート作成フレーム編(5)
にゃぁ~っす。
センバツの推薦を辞退した東海大菅生に僅差で敗れた学校が母校の、Kenです。

こういうことがあると、「あの時東海大菅生に勝っていたら・・・」などと考えてしまいます。
ってか、東海大菅生が辞退したとはいえ、ベスト4の日大三が出場するというのは珍しいですね。



さて。
今日はフレーム編のラスト、製作。


1.カット
アルミパイプを寸法値通りにカットする。

横に通すパイプは、ボルト締結のための雌ネジを入れるので、切断面がキレイになるよう、ていねいにカットすること。
切断面が悪いと、雌ネジが入らないことがある。


2.曲げる
手×肩パイプ、足パイプは曲げ加工を行う。

座屈させてしまうと、著しく強度が下がり、フレームの材料としては使い物にならなくなるので、慎重に加工を行うこと。
φ18程度までなら比較的難易度が低いが、φ13くらいになると非常に座屈しやすくなる。


3.潰す
雌ネジを入れないパイプには、ボルト穴を開けるために先端を潰す。
しっかりと潰さないと、組上げたときに他のパイプと干渉し、フレームを歪ませてしまう原因になる。

潰した部分を、潰し領域加工用ジグでさらに加工する。
これにより、潰した部分の付け根に応力集中が起きなくなり、フレームの強度を保つことが出来る。
ただし、潰し過ぎて凹ませてしまわないように、適度に加減すること。


4.雌ネジ
横に渡す各パイプにボルトを通すための雌ネジを入れる。

入れる前に、雌ネジがパイプに入ることが出来るか確認する。
もし、入らないようなことがあった場合は、パイプの内面をやするなどして内径を広げる。
それでも入らない場合には、パイプカットの際に潰してしまった可能性が高いので、再度作り直すべきだろう。

雌ネジの外側に金属用ボンドを塗り、各パイプに接着する。
複数のボルトを使用する場合は、接着する雌ネジを間違えないように気をつけること。


5.ボルト穴
潰し加工を施した部分に、ボルト穴を開ける。

穴あけにはボール盤を用い、ポンチの窪みを利用して正確に開ける。
パイプであるため、バランスが悪く穴が開け辛い。
そのまま無理やり開けようとすると、窪みから刃先が外れてしまい、穴の位置がずれて、ボルト間距離が寸法通りにならなくなってしまう。
下に板を噛ませるなどして安定させてから開けるとよい。
また、穴あけで生じてしまったバリはヤスリなどで丁寧に取り除いておくこと。


6.R加工
潰し加工を施した部分は角があるため、安全面を考慮してR加工をする。
ディスクグラインダを用いて、角を丁寧に削っていく。
ディスクグラインダは、砥石を高速回転させて削る電動工具で、非常に危険な工具である。
使用する際は、火花が飛ぶこともあるので、軍手・ゴーグル・つなぎを着用することを推奨する。
また、砥石は使いすぎると千切れて高速回転したまま吹っ飛ぶ可能性があるので、適度なところで交換すること。
穴あけ時同様、加工で生じてしまったバリはヤスリなどで丁寧に取り除いておくこと。
ただし、加工後は摩擦熱によってパイプがビールケースを溶かすほどの高温になっており、素手で触るのは非常に危険なので、冷えるまでは放置しておくこと。
不安に感じるのであれば、最初は廃材を使って練習してみてもよいと思う。


7.組み上げ
加工が終わったパイプを組み上げて、フレームを完成させる。
複数のパイプの潰し加工部を重ねてボルト止めをするが、フレームが歪まないように、各パイプの両端で重ねる順番がなるべく同じになるように考えて配置する。

ボルトは強く締めすぎると破断してしまうので、トルクレンチを用いて締めるとよい(と、書いておきながらも、09Gではトルクレンチを購入しませんでした てへぺろ(・ω<) )。
また、08Gでは樹脂ボルトを採用したが、金属製と比べて強度に難があり、多少の傷でも破断の原因となってしまうため、繰り返し衝撃が掛かるテストフライトでは金属製のボルトを使用すること。


8.最終確認
フレームが組みあがったら、パイロットに担いでもらったり、実際に乗り込みのシミュレーションをしてもらったりして、本当にパイロットにあったフレームに仕上がったのかを最終確認する。
事前に厳密で事細かな測定を行っているものの、実物とジグとでは異なる感覚を覚えることがあるかもしれない。
もし、この確認でパイロットが違和感を覚えた場合、面倒かもしれないがそのポイントを中心に寸法の見直しを行う。

コックピットフレームがパイロットに合わず、初速が不十分になってしまったり、乗り込みに失敗してしまったりしたら、いくら翼班が精度の高い翼を作り、接合班が正確で壊れない接合部を作っても、それらが結果に反映される前に機体は湖に落ちてしまうだろう。
中途半端に妥協することなく、しっかりとパイロットに合うまで製作すること。



パイプカットの段階で、断面を潰してしまった経験は、実際にあるんですよね・・・。

2008年8月1日 その1
2008年8月1日 その2

この時は、雌ネジの径が大きいことが原因と語っていましたが、後に副班長にパイプカットさせたところ、径の大きさに関係なくあっさり入ってしまいました・・・。

2008年8月2日

そんなこんなで、雌ネジを入れるパイプのカッティングは、慎重に行いましょう・・・。


パイプ曲げは、φ13が非常にめんどかった・・・。

失敗作たち

座屈していった残骸たちです・・・。
実は2回成功しているんですが、2回とも寸法通りにいかなかったんですよね。
結局2本のうち、図面に近いほうを採用して、半ば強引に取り付けました。


これにて、フレーム製作のレポートは終了。
次は接合部分のレポートに入ります。
2010'01'29(Fri)18:50 [ Birdman - 作業記録 ]
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タグ : 鳥人間コンテスト コクピット

【Stage.101】レポート作成フレーム編(4)
にゃぁ~っす。
結局、前回悩んでいた文章は、全体の最後に持っていくことにした、Kenです。


さて。
ジグの作成・測定まで書いたので、次の項目は製図。

測定した数値を元に、コックピットフレームの三面図を作図する。

図面を描くときは、翼桁と胴体桁も正確に描くこと。
この二つの桁は、コックピットではないが、桁の径が一部のパイプ長さと接合部の寸法に関ってくることになる。
また、図面から各パイプの潰すべき領域を決定し、部品図にその領域を記しておくこと。
複数のパイプが交わっている部分では、パイプ同士が干渉してしまう恐れもあるため、図面を見て確認すること。

フレームに使用するパイプの材質・径は、各代で異なる。
強度面・重量面を検討して、決定するとよいだろう。


次に、パーツごとに分けた部品図を描く。
部品図を描くことにより、設計担当者がいない日でも作業を進めることが可能になる。



自分がリアルタイムにこの作業をしていたのは、2008年6月頃だったかな・・・。
その頃のブログを見ると、懐かしいですねぇ・・・。

2008年6月15日
2008年6月20日

この頃は、必修科目が試験のあるものだけでも7科目もあった時期でした。
月曜だけで、必修が3科目も固まってたんだよな・・・。

たまたまGyaOを見て、

たまたま見つけた「涼宮ハルヒの憂鬱」

これが、今の自分を形作るきっかけになるとはね・・・。

人間、何がきっかけになるかはわかりませんね。
これほど明確に、「趣味」と言えるものを、初めて見つけた瞬間でしたね。


製図は、CADがよっぽど好きな人間でない限りは、忙しいときにやると自分みたいに鬱になるので、時期を選べるならば、忙しくない時期にやりたいですね。

あの頃のオレ、フレームの製図に随分時間掛けてたなぁ・・・。
もう細かいことは記憶してないけど、ブログから推測するに、3週間はかかってるよな・・・。
2010'01'28(Thu)22:13 [ Birdman - 作業記録 ]
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【Stage.100】レポート作成フレーム編(3)
にゃぁ~っす。
バイトを休むことになったお陰で、久しぶりにデジスタをリアルタイムで180分聴くことが出来た、Kenです。


さて。
今も尚、レポート執筆の真っ最中な訳なんですが、フレーム製作の締めに、何か入れようと思って、勢いで以下のような文章でまとめてみた。

これはコックピット以外にもいえることではあるが、鳥人間コンテストの機体には、パイロットと呼ばれる人間が最低1人は搭乗する決まりになっている。
故に、事故があった場合にはそのパイロットに危険が及ぶ可能性が高い。
(中略)
各メンバーが、「パイロットの命を預かっている」とまでいうと大袈裟かもしれないが、一歩間違えればパイロットが怪我をしてしまう可能性がある、ということを頭に入れて、精度が求められる箇所では、徹底的に妥協を排除して製作する事。
求める精度がさほど高くない場合、「適当」という言葉を用いることがよくあるが、「適当」にも限度があるわけで、精度を高めたところでプラスにならないからといって、手を抜きすぎるとかえってマイナスになってしまうこともあるので、節度を持った製作を行うこと。



この文章、見直せば見直すほど、フレーム製作単体の項目のラストに収まる文章ではないような気がして、レポートの先頭に持って来ようとしたが、何かしっくり来ず、レポートの最後にしようとしたが、それでは遅すぎるような気がしたので却下・・・。
おそらく、自分がパイロットであったからこその意見であるからして、パイロットの項目に書くことも考えたが、パイロットだけが理解していても意味のない文だし・・・。


ソワソワしてもま~だ来ない~
予感だけがからまわ~りしてく~
Another choice or Another answer
め~いきゅうの なか~へ~


今も、Final Moratoriumを聴きながら執筆中です・・・。
迷宮入りしないうちに、適当な配置を決めたいと思います・・・。
2010'01'17(Sun)01:33 [ Birdman - 作業記録 ]
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【Stage.099】レポート作成 フレーム編(2)
にゃぁ~っす。
12月18日23:59:59がアップロード提出期限の課題を、12月18日23:59:45くらいに提出した、Kenです。
暢気に部屋のポスターを張り替えている場合じゃなかったwww


さて。
今日の報告。

川口くんで開けたボルト穴に合わせて、各パイプを配置する。
これで、ひとまずジグが組みあがる。

組みあがったジグにパイロットが実際に入り、
乗り込みのシュミレーションを行いつつ、確実に乗り込めることを確認する。

※注意※
ジグを使って求められた寸法は、コックピットフレーム製作における最終寸法値になる。
ここで中途半端な測定を行ってしまうと、実際のフレームがパイロットにフィットしないものになってしまう恐れがあるので、妥協せず厳密に測定を行うこと。


ジグの四隅にビールケースを2個ずつ積み、パイロットにジグの中でスタンディングスタートの体勢になってもらう。
大抵この高さは、パイロットがスタンディングスタートの体勢になったときの高さとほぼ一致する。
パイロットの身長(座高)によってはいい具合の高さにならないときがあるので、その時は調節する。

①乗り込み前
②乗り込み中
③乗り込み後(滑空時)
各パターンにおいて、それぞれのパイプが適正な位置にあるかを確認する。

追記:
パイロットスペックが高い場合、足パイプにローラーを取り付けることにより、重心移動幅を広げることが出来る。
ジグはガレージ内で非常に大きなスペースを占拠するので、速やかに測定を行い、測定後は速やかに解体すること。




ちなみに、ここに載せるのはあくまでレポートから一部を抽出したものであって、すべてが載っているわけではないので、注意してください。
2009'12'19(Sat)01:00 [ Birdman - 作業記録 ]
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タグ : 鳥人間コンテスト コクピット

【Stage.098】レポート作成 フレーム編(1)
にゃぁ~っす。
技連の仕事が年末ギリギリまで続く、Kenです。
OBさんへ年賀状とOB会の連絡を送るのだが、そのための物品が揃うのがなんと28日。
急いでも、元日には届かないでしょうね…。


さて。
最近、悩みの種になりつつあるのが、レポート。

先代のレポートが非常に濃いため、普通に書いていると先代のコピーになってしまっているのが、現状…。
正直、今まで書いた部分の95%は先代のコピーといっても過言ではない。
そんなレポート書く意味があるのだろうかと今までも散々悩んでいるのだが、かといって、オリジナリティのあるレポートにしようとすると、単純に5%の部分だけ書けばいいので、内容がかなり薄くなってしまう。

書けば書くだけ、こんなレポート意味ないだろ、と思ってしまい、提出期限が迫っているのに、執筆モチベーションはぶっちゃけドン底です…。

とりあえず、今日は現状報告として、書いている部分の一端を公開します。

フレームの各パイプのポジションは、やはり実際に乗り込んでみないことにはよくわからない部分もあると思う。
そこで、測定したデータを基にジグを製作し、それにパイロットに乗り込んでもらうことで、よりパイロットの体格に合わせたフレームにする。

・必要なもの
MDF(910×1820、t20前後の自立できる厚さならよい)…2枚
やや長いM6ボルトとナット…50本くらい(多少少なくても何とかなる、30本くらいは欲しい)
T字アングル…4個
ビールケース…8個
他、電動ドリル・肘板用板・廃角材・クランプ・パイロット設計担当者

パイロットに乗り込んでもらうために製作するので、パイロットがいないことには話にならないし、設計寸法を決定する上での最終行程なので、設計担当者も常時作業に加わっていることが好ましい。

まず、測定した各パイプの位置を基に、下の写真のようにジグを組み上げる。

タイファイター

この時、腰パイプを基準にx軸・y軸を取るような形で各パイプを配置していくが、その時のx軸とMDFの底辺が平行になるように軸を取ること。
こうすることで、ジグを組み上げたときに、パイロットが乗り込んだときの実際のフレームと同じ角度で測定することが出来る。

各パイプの位置には、実際にフレームで使用するパイプと同じ径のものを加工して取り付ける。

さて、これからジグ作成に入る。
まず始めに、両サイドに立てるMDFに横に渡すパイプを取り付けるためのボルト穴を開ける。
左右2枚のMDFを重ねてクランプ止めし、2枚同時に穴を開けると左右のズレがなくなるのでよい。

ボルト穴あけには、専用のジグ(通称:川口くん、下図)を用いる。
横パイプに使うベニヤ板をジグ代わりにすると、ベニヤのボルト穴が広がってしまい、タイファイターそのものの強度低下に繋がるので、絶対に行わないこと。

川口くん

※備考:川口くんの名前の由来
タイファイターの穴(Hole)を保つ(Keep)ジグ → Hole Keeper(ホールキーパー) → ゴールキーパー → 川口能活(当時の日本代表ゴールキーパー) → 川口くん



以下、続きはまた今度。
2009'12'17(Thu)23:59 [ Birdman - 作業記録 ]
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タグ : 鳥人間コンテスト コクピット

【Stage.097】レポート作成にあたって
にゃぁ~っす。
11連休で初めて一歩も家から出なかった、Kenです。
ポケウォーカーが1日で1000歩にも達しませんでしたwww


サークルの技術伝承レポートの〆切は先月末だったのですが、昨日の記事にも書いた通り、まだ下書き段階という体たらくですww

今日は経過報告として、下書きノートの公開をします。

ノート

当初は作業記録用にわかりやすいノートとして選出されたのが、この阪神タイガースノートだったのですが、実際は作業記録はあまり書かず、今回のレポート下書きで大半が埋め尽くされているのが現状ですww
中身はというと、

ノート

フレーム・キャノピー・フェアリングについて、設計から製作までの行程をシャーペンで書き、作業中に気になった点を間に青ペンで挟むという書き方をしています。
レポートに書くときに、写真や図が必要だなと思ったところには、緑ペンで「写真」「CAD図面」などとメモ書きがされています。

とりあえず、とにかく作業工程を書き出し、書き出している最中に思いついたことを青ペンで挟み込み、ふと思いついたらページを戻って青ペンで間にまた挟む…。
自分は手で書かないと閃いたり、記憶したり出来ないタイプの人間なので、この作業がかなり重宝しています。
それとノートなので、パソコンと比べて持ち運びやすいし、書きたくなったときにすぐに書けるため、後輩の作業を見ながら気づいたことをメモすることも出来ます。


自分が班長になってから日記のように書いていけば、今こんなに時間を掛けることもなかったんでしょうけど、自分はそういう計画的行動が出来ないのでww

ってか、うちの代のメンバーは全般的に突発的に行動するタイプの人間ばかりなんですよねww
そんなわけで、〆切を1週間も過ぎた今現在でも、前設計主任からも、前翼・接合班班長からも完成レポートが上がってきてはいませんww

ダメな先輩たちでゴメンネ、後輩 てへぺろ(・ω<)
2009'11'06(Fri)23:59 [ Birdman - 作業記録 ]
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作業記録
ここは、自分が鳥人間コンテスト滑空機部門の飛行機を製作していたときの作業記録を分野別にまとめたものです。

・コクピットフレーム
コクピットフレーム・胴体との接合部についての設計製作記録。

・フレーム周り
キャノピー・フェアリング・フィレットなどの設計製作記録。

・レポート作成
技術伝承レポート制作の記録、作業の総括など。

・接合
接合部に関する作業記録

・その他
上記以外の記録。
設計、会議、交流会、管轄外作業、軽量化作業、番外編特別編など。
2009'08'19(Wed)04:38 [ Birdman - 作業記録 ]
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タグ : 鳥人間コンテスト 作業記録

レポート作成
レポート作成について。
各作業の総括など。
>> ReadMore
2009'08'19(Wed)04:30 [ Birdman - 作業記録 ]
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