【7月3日】3DCADをDesign Spark MechanicalからFusion360へ変更/TS1やること

しばらくぶりにDSMを使おうとしたら、アプリが起動しません。再インストールしても開きません、RSに問い合わせをいれたけど待ってられないのでAUTO CADのFusion360をインストールしました。

使い勝手がちょっと今までのCADっぽくないので敬遠していたのですが、スタートアップ者だと1年無料ですので、これでしばらく図面書きます。DSMは、初心者用ですが、本格的に図面を書くには機能がすくなすぎて有償オプションを買わされる点もあります。

急いで書きたいのが愛車のフレーム図面です。何をしないといけないかだけメモしておきます。TS1(評価試作一次)を設計するためです。

①パワー測定用ワイヤセンサーの設計

チェーンステイとFD取り付部間のフレーム変形をワイヤセンサーで測定できそうなので、実走行できるようなパッケージに入ったワイヤセンサーを愛車に取り付ける構想と製図をします。
ワイヤセンサーは、鋼板で片持ち梁で作りますが、固定はボトルゲージ穴ねじ2カ所と3Dプリンタで作成した台座で大きなモーメントを支えてシートチューブをへこまさないようにします。

②ピトー管式風速計の装着とインテリジェントユニットのケーシング

風速計をトップチューブとヘッドチューブの接合部に設置する台座と支えるウィングチューブを設計し直します。ウィングは楕円でエアロ形状にして、風速計のテフロンチューブを全部楕円ウィングの中に入れ込んでTOPチューブ上の差圧センサーまでもってきます。差圧センサーとCPUとその他インテリジェントパーツ全部TOPチューブ全部に集中させます。スマホに接続しやすいし操作しやすいからです。

③光学反射式高精度 速度、ケイダンスセンサーの設計

クランクの回転速度と後輪に回転速度をフォトリフレクタでカウントします。従来の磁気式ATN+方式の速度ケイダンスセンサーでは、細かな速度変化をとらえれれないので、反射式のフォトセンサーでチェーンリング内側にエンコーダリングを3Dプリントして貼り付けてそれをフォトセンサで読ませればクランク一回転中の速度と位置が正確にでます。
ホイールにもタイヤ側面に白マークを何カ所かに貼ってカウントさせます。1回転に1カウントでは粗い計測で微妙なフレーム変形と同期できないと思います。

④ギア位置センサーの構想設計
ギア位置センサーの取り付けも考えます。RDのリンク位置を変位センサーで読むことで今何番ギアにチェーンがのってるのかをCPUに知らせます。これがわかるとタイヤと地面の推進力が計算できますので
走行抵抗’(ころがり、加速、登坂、空気)と比べてどうなっているかが見えるようになります。

⑤Eliteローラー台改造

①で作ったワイヤーセンサーでパワーと推進力をキャリブレーションしないと使えるかどうかわからないので、Eliteのローラー台で走行負荷を測定できる機構を構想設計します。
・Eliteの摩擦負荷ローラユニットと下部台座との接合リンクとの間にひずみゲージ式荷重変換器(2方向か3方向)を作るか?
・別途ホイールへ回転負荷を与えられるパウダークラッチを購入してきてとりつけるか。=>負荷トルクがデジタル設定出来るものなら精度の良い測定ができるかも小倉クラッチあたりをさがしてみます。

⑥上記センサーからのデータ処理と表示
完成すればスマホへBLEで送信してスマホアプリでグラフ表示したりする予定ですがJAVAプログラミング勉強中でそこまでいきません。
そこで、mbedの既存プログラム APIを利用してデータをSDカードに記録したり、走行時の表示データを専用液晶キャラクタDisplayに表示するプログラムを作ります。mbedベースだとプログラミング負荷が少なくてすむのでなんとか出来そうです。

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