作業日誌

金属用バンドソーを自作しています8 ーアルミフレームの剛性不足を鉄角パイプで補完 

本体が思った以上によじれます。

本体は5mm厚アルミ製なので丈夫なはず・・・と何の根拠もなく作業を進めたところ予想以上の柔さにショック!

5mmのアルミでコの字(断面)に溶接してあればそこそこ剛性が出るだろうと思ったのですが残念な結果に。

自作バンドソー剛性不足の図

自作バンドソー 剛性不足

矢印付近の断面がコの字状のため、結構ねじれます。 上ホイール側と下ホイール側を手でねじる方向に力を加えると矢印のように捻じれるのがすぐにわかりました。

わずかに捻じれるというレベルではなく、「えっ、こんなに柔らかいのか!」という驚きを感じるほど。

それもそのはず、写真を改めて見ますと5mmのアルミってペラペラですね。(笑)

矢印付近がコの字ではなくロの字(角パイプ状)になっていれば剛性が出ると思いますが、ブレードを交換するために一面が開放されていなくてはなりません。

どう強化するか悩んだ末、鉄角パイプを使って剛性を確保することにしました。

本体の後ろ側に鉄角パイプが立っているのが分かりますでしょうか。 剛性のある鉄角パイプを添木してねじれを抑えるという算段です。

剛性アップのための鉄角パイプ

写真右側のトーションパーのような支柱で剛性を出します。剛性のある角パイプで作った捻じれないトーションバーですね。

・床面の変形十字は30㎜鉄角パイプ。
・メイン支柱(添木部分)は60㎜鉄角パイプ(肉厚3.2㎜)。
・上部の枝は32.㎜鉄角パイプ。

溶接で組みましたが、メイン支柱だけはネジで脱着できるように6㎜厚フラットバーを溶接してフランジを作りました。

鉄角パイプにタップ加工し8㎜ネジで固定。

鉄角パイプ30㎜の肉厚は2.3㎜。
ネジ山が2山くらいしか作れずちょっと強度が心配でしたが、フランジの締め付け方向(垂直方向)には力はあまりかからず、支柱(60㎜鉄角パイプ)をねじる方向に力がかかるので問題はなさそう。

剛性確保のための支柱完成の図

ピンク矢印の位置をがっちり固定していますので、緑矢印のようにはねじれません。

トーションバーのような部品を作るとは想定外でしたが、木工用バンドソーのように立てて使用する仕様でしたのでどのみち何らかの支柱のようなモノを作ることになったはず。

剛性不足が無かったといしてもこのような形状になった事でしょう。

鉄って楽しい

鉄って丈夫ですね~。溶接で簡単に接合できてかなりの強度が出せます。本当に便利な材料です。
しかも安い!

今回の工作で感じたのは、

〇 溶接で簡単に強度がだせる
〇 穴あけ、切断が意外と簡単。思ったより柔らかい。(SS400の場合)
〇 2~3㎜の肉厚でもタップ加工でそこそこの締め付けができる。(アルミだと不安)

重量が問題にならない場面なら積極的に使用したい材料です。 あちこちで鉄が使われるのが分かります。

今回作成したトーションバーのような部品ですが、上部の枝の部分(写真緑の矢印付近)に自分が乗って体重をかけても全然平気でした。

この頑丈さを体感すると「自作バイク、電動自転車、バギー」などなど、強度が必要なおもちゃを色々作れそうでワクワクします!

-作業日誌

© 2022 作業小屋のあざらし