D51蒸気機関車の模型

伊賀市ゆめが丘の森内隆です。伊賀市柘植町の余野公園に静態保存されている蒸気機関車D51831を見て感動しました。蒸気機関車D51831は、保存会のみなさんによって管理されているので保存状態はいいです。これをモデルにD51蒸気機関車の模型を製作しました。 この模型は実物の10分の1サイズです。この模型は置物です。走行させることができません。
 
2018/02/10 9:51:04|その他
D51831の模型
第1章 D51831模型
 
このSL蒸気機関車D51形831号機の模型は自宅にあります。

第2章 D51831模型の写真集
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

第3章 D51蒸気機関車模型のCAD図
前方

発電機・安全弁・汽笛

運転席                  コンプレッサー
 
シリンダー周辺             動輪
 
連結器


第4章 D51831模型製作工程
SL蒸気機関車D51の模型を製作しました。
1、余野公園 (伊賀市柘植町)に静態保存されている蒸気機関車D51831の部品を、スケッチして採寸しました。このスケッチ図は600枚に及びました。D51蒸気機関車の設計図面は入手できませんでした。
余野公園に展示されている蒸気機関車D51831は、残念ながら一部の部品はなくなっていました。それで、梅小路蒸気機関車館(現、京都鉄道博物館)も見学しました。
2、スケッチ図を自宅パソコンでCAD (コンピューター支援設計)化しました。CAD図の一部を第3章で記載しました。
3、主な材料はMDF(中密度繊維板)と呼ぶ木材です。この他にアルミ板、針金、樹脂も使いました。安価で手に入るものを探し回った。ビス、ナット、釘も使用しました。
4、工具は電動糸鋸盤、卓上ボール盤、電動ドリル等です。加工には治具が必要な場合があります。治具も自作です。「卓上ボール盤でフライス加工」を第6章で説明します。
5、塗料は市販のラッカースプレーです。
6、パーツ製作、組み立てまで全てを自分の手で作り上げました。部品点数は約6000個です。
7、D51蒸気機関車の模型に電気回路を組み込みました。機関車には前照灯と運転席に3か所の電灯があります。炭水車の後部には後照灯と標識灯が左右2個あります。これらをLED(発光ダイオード)で表現しました。運転室にある焚口から見える火室ですが、赤色LEDで石炭が燃えているのを表現しました。これを駆動する電源装置も自作しました。このD51831の電気回路図は第7章です。
 
第5章 D51831蒸気機関車模型のサイズ 
(単位a)
 
実物の10分の1サイズで作りました。模型の寸法は機関と炭水車で長さ200.4a、最大幅30.4a、最大高さ40.9aです。これは現地、余野公園 (伊賀市柘植町)に静態保存されている蒸気機関車「D51831」の各部品を採寸し、すべてのパーツを繋ぎ合わせました。その結果、模型の寸法は機関と炭水車で長さ200.4aになりました。余野公園 (伊賀市柘植町)蒸気機関車「D51831」の案内看板では、長さは19.73bと表示されていました。これの10分の1で模型を作りましので、197.3aですが、模型の200.4aとの差は3.1aしかありません。この正確さ精密さに驚いている。次に高さ寸法を考察します。梅小路蒸気機関車館(現、京都鉄道博物館)の蒸気機関車「D51200」の高さは、3.98bです。実は、これは煙突までの高さです。
作製した模型、蒸気機関車「D51831」の煙突には、鷹取式集煙装置が追加されています。この模型の一番高いところは集煙装置です。だから模型は40.9aになったのです。自己満足しています。
幅35a、長さ223a、厚み1.7aのパイン集成材を調達しました。この上に枕木、レールを取り付け、砂利のつもりで化粧砂を撒きました。レールの加工方法は、後述の「DL51831模型卓上ボール盤によるフライス加工」を参照してください。この上に機関車、炭水車を置きます。これで置物としてのD51831模型が完成です。重量は33kgでした。
これにアクリルカバーを被せました。アクリルカバーの寸法は幅36a、長さ224a、高さ48aです。アクリルカバーの重量は11.5kgです。

第6章 D51蒸気機関車模型 卓上ボール盤によるフライス加工

ロッド(連結棒)やレール(線路)等の溝加工(左図)
主軸@に掴んだエンドミルでワークEに孔加工をします。加工深さ確認は、指針Dと、レバーAに取り付けた円盤Cの目盛りです。穴加工状態でレバーAから手を離すとレバーAが元に戻ります。それで、レバーAを動かない様に、戻らない様に固定するのが蝶ナットBです。
加工ワークEは治具Fに倣って左または右方向に移動させます。
加工出来る溝の幅はエンドミルの径になります。ロッド(連結棒)はこの溝加工が終わってから外周を糸鋸盤で加工します。レールは溝だけではなく、段や斜め面があるので加工に工夫が必要です。
車輪等の円弧溝加工(右図)
主軸@に掴んだエンドミルでワークEに孔加工をします。加工深さ確認は、指針Dと、レバーAに取り付けた円盤Cの目盛りです。穴加工状態でレバーAから手を離すとレバーAが元に戻ります。それで、レバーAを動かない様に、戻らない様に固定するのが蝶ナットBです。
加工ワークEは治具Fに倣って円方向に回転させます。加工出来る溝の幅はエンドミルの径になります。加工できる円弧の大きさは治具Hの中心と主軸@の中心までの水平方向の距離になります。

第7章 D51蒸気機関車模型の電気回路図

 





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