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タイヤの厚み

TOMIXのEF15をいじり終わったとき、先輪のタイヤの厚みが気になりました。


鉄道車両のタイヤは、フランジ寄りを太くし、外側になるにつれて細くなっています。

これにより、車輪の外周はフランジ寄りが長く、外側が短くなります。

カーブ区間では、外側のレールの円周が長く、内側レールのそれが短くなりますから、外側レールではタイヤのフランジ寄りが、内側レールではタイヤのフランジから遠い部分が、それぞれレールを踏みしめることにより、左右の車輪の回転が同じとなって安定した走行ができるようになっています。

それでは、Nゲージでは、EF15のようにタイヤを厚くしないと、円周の長さの違いに対応できるような、タイヤの太さの変化を出せないのでしょうか。


R282のカーブを例に、フランジ側のタイヤとフランジから遠い側のタイヤの円周にどの程度の差が必要なのか計算してみましょう。


R282の円周の長さは、
 282mm*2*3.14=1770.96mm

外側の線路の円周の長さは、
 (282mm+4.5mm)*2*3.14=1799.22mm

内側の線路の円周の長さは、
(282mm-4.5mm)*2*3.14=1742.70mm

およそ50mmの差がありますが、これはレール一周分のものです。

車輪1回転分の差はどのくらいでしょう。
よくある直径5.6mmの車輪を例に計算してみます。

5.6mm*3.14=17.584mm

R282の1周の長さは、先に計算したとおり、1770.96mmですので、

直径5.6mmの車輪は、R282のレールを一周する間に

1770.96/17.584=100.7143

およそ101回、回転することになります。


外側のレールでは1回転当たり、
 1799.22mm/100.7143=17.8646mm
走行します。

内側のレールでは1回転当たり、
 1742.70/100.7143=17.3034mm
走行します。

その差は、
 17.8646mm-17.3034mm=0.561191mm

大した差ではありませんでした。

この差をタイヤの太さの違いで対応するには、フランジ寄りのタイヤの円周が0.561191mm分だけ長ければよいわけですから、その直径は、

 0.561191mm/3.14=0.089362mm

大きければよいことことになります。

仮にタイヤの一番外側が5.6mmであるとしたら、フランジ寄りの部分は、

 5.6+0.089362となり、

直径で約0.1mm太ければOKです。

このくらいの差であれば、EF15のような厚いタイヤでなくても大丈夫そうです。

安心して、細身のタイヤの車輪に交換できそうです。

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