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Nゲージのカント

 最近は、既製品の線路にもカントがつくようになりました。
 車体を内側に傾けて走り抜ける姿は確かにかっこよいですね。

 しかしながら私は、カントをつけるのをためらっております。車輪が浮いてスパークが発生し、汚れの原因になるのではないかと思いますし、大して質量のないNゲージの車両に生ずる遠心力などたかが知れていると思うのです。

 そもそも、Nゲージでは、どのくらいのカントをつければよいのでしょうか。

P1000227
 私のバイブルとなっている鉄道小辞典に記述がありました。
 
 

P1000228
 画像をみれば一目瞭然ですが、カントは、カーブで生ずる遠心力と車体にかかる重力の合成された力が軌間の中心に向かうよう、外側のレールを高く設定するものです。

 そして、必要なカント量は次の計算式で求めるとあります。

 すなわち、

 カントをC(mm)
 軌間をG(mm)
 速度をV(Km/h)
 曲線半径をR(m)
とすると

 C=G*V*V/127*R

だそうです。

 定数127が意味するところは解説されておりませんので何とも言えませんが、この式の中に車両の質量は入ってきませんから、車両の重さに関係なく、遠心力の影響を除去する計算式として、実物のみならず模型にも妥当するものだと、一応言えそうです。

 感覚的にも、重ければ重いほど遠心力が大きくなり、軽ければそれほどでもないでしょうから、遠心力は重力に比例して増減するものなのでしょう。

 そこで、上の式でカントを計算してみます。

 Nゲージでは軌間Gは9mm、
 速度Vは、実車換算100Km/hの速度で走らせるなら
 100/150≒0.67Km/h
 曲線半径Rは一般的な315Rで計算するとすれば、0.315mですから、

 カント量Cmmを求める計算式は、

  9*0.67*0.67/127*0.315

となり、その値は、

 4.0401/40.005=0.10098mm

です。

 物理学的には、ほとんどカントをつける必要はないことになります。

 にもかかわらず、たとえば1mmのカントをつければ、

  遠心力と重力の合成された力は、内側のレールに寄った位置にかかることになり、内側のフランジがレールに押し付けられることとなるはずです。
 かなりの走行抵抗が生ずるでしょうね。

 これが新幹線の実車換算300Km/hで315Rを通過させるなら0.9mmのカント量が必要になりますので、カントの意味が出てくるかもしれません。ただ、実物換算300Km/hで315Rを走らせて楽しいとは思えません。

 結局、目に見えるカントをつける必要性はなく、かえって走行抵抗だけが大きくなることが予想されます。


 しかし、車体を傾けて走る姿は捨てがたい。

 発想を転換して、周りの構造物を傾けたらどうなるでしょう。
 結構目の錯覚でカントがついているように見えるのではないかと思うのですが、どうでしょうか。

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コメント

 私もカントについて走行上のじゃまものという認識です。車両の中には台車が左右にしかふれないものもあり、カントの入り口部付近で車体がひねりに対応できず、車輪が浮くのを良く目にします。

 でも、鉄道模型って実物のかっこよさを手元で楽しみたいためにやっているものですから、悪戦苦闘しています。

 建物を傾けるというのはとてもおもしろいですね(笑)。

投稿: kazu | 2010年12月12日 (日) 午後 08時29分

 ご無沙汰です。
 車軸がレールに追従してくれるHOならば、カントつけたいですね。車両が大きいだけにダイナミックな走行シーンとなると思います。

 建物を傾ける件は正月休みに試してみたいと思っています。

投稿: e231green | 2010年12月19日 (日) 午前 11時55分

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