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Kei_Kei_Twi
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けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
ふと．LEGOで実用的な機械式時計を作るなら，大きな問題は部品の耐久性になると思う． 実用的な動力は重しを巻上げる方法だろうけど，纏まった期間を稼動させるため，また摩擦が大きい機構を動かすため，必要なエネルギーを蓄えるにあたってシャフトの曲げやねじりモーメントを低く抑える工夫が必要．
2019-05-18 22:50:59
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
そして脱進機の機構． かんぎ車はいかにも摩耗や欠けが起きやすそうなので，どうしたらいいか… かんぎ車の摩耗を抑えるため，振子は周期の長い仕様にした方が良いと思う．ただ長さが結構必要になるはずなので，正確さを若干犠牲にしても，和時計のように振り子の等時性を使わない機構にした方が良い？
2019-05-18 22:56:11
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
懐中時計のように回転する質量とバネで振子を作る手もあるかもしれないけど，丁度良いLEGO純正のバネがあるかという問題と，構造が面倒で誤差が出そうな気がするので，等時性に期待できるのかどうか…
2019-05-18 23:30:24
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
やはり組んでみない事にはよく分からないな… いきなり完成品ではなくて，耐久試験品と思えば気が楽か(^^; 脱進機の部分とか相当試行錯誤が必要そうだ．
2019-05-20 22:41:18
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
脱進機が初めてまともに動いた． 嬉しいね．命が吹き込まれた感じがする． 所謂ガリレオ式． 改良が必要な点(まだ洗い出せていない点も含め)は大量にあるんだけれど(^^; pic.twitter.com/3TfRh77LF8
2019-05-22 23:12:57
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
最初よりガリレオ式の動作に近くなったと思う． 大分ましになったな… がんぎ車を押さえるストッパーが振動により外れて暴走する現象は抑えられた． そして，がんぎ車と振り子の接し方を変えて摩擦を小さくしたので，より少ないトルクで動かせるようになった．(ただ等時性への影響は気になる) pic.twitter.com/LMkqectKRZ
2019-05-24 00:08:16
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
錘の位置エネルギーを無駄にしないよう，がんぎ車と振子が接する時間を長く改造． また，振子の振れ角は数度以内が望ましいらしいので，そのために振子とがんぎ車の位置関係を見直し．副次的に，振子の1周期中にがんぎ車と接する時間を短く出来たので，その意味でも理想の振子に近付いたはず… pic.twitter.com/WCIdBXb7Ys
2019-05-27 22:30:53
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
この試作機を使って，がんぎ車の回転トルクがどの程度振子の周期に影響するか調べてみた． 錘のブロック数を変えて，振子100往復分の時間を測っただけだけれど… 結果，思いの外影響が大きくて，2×4ブロック3個～9個の範囲で調べてみると，1個あたり周期の差は約0.01秒．24時間では約14分の差になる．
2019-05-27 23:48:43
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
どのくらいの精度を目指すのかにもよるけど，ホイヘンスさんが振子時計を実用化した際，24時間の誤差は数分だったらしい． 一方で中古の振子時計は，30秒程の誤差のものが多いらしい． 前者を目指すなら，平均した回転トルクの変動は2×4ブロックの約1/3，後者を目指すなら約1/30に抑えないといけない．
2019-05-27 23:50:17
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
こんなに振子の周期が影響を受けるのは，ガリレオ式や退却式脱進機の限界なんだろうか． ガリレオ式は振子が片側に振れる途中で強制的に向きを変える方向に力を加えるし，退却式に至ってはそれを両側で行うので，自由な振動とは差が大きいんだろうな… その辺を解決した直進式の脱進機は凄い．
2019-05-28 00:13:48
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
と思って色々調べていたら凄い作品が． ガリレオ式脱進機で24時間あたりの誤差は数秒以内らしい． dsharlet.com/2017/11/04/pra… どう進めて行くかな．ガリレオ式を改良するか(この方のように大きな歯車を使って摩擦を減らしてみるか)，直進式のような脱進機を開発するか… まぁ気長に両方やってみるか(^^;
2019-05-28 00:19:11
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
昨日の試作機よりも振子やストッパーの摩擦を減らすよう改善．錘の数が振子の周期に与える影響を再度確認してみた． 影響を少しは減らせるかと思ったけど，殆ど変わらないか若干増えていた(^^; やはりガリレオ式を用いる以上(若干の程度の差はあるかもしれないけど)付いて回る問題なのかな… pic.twitter.com/gOwDDL2ANM
2019-05-29 00:11:50
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
脱進機は面白いものが出来たと思ってるんだけど，動力の安定供給が思ったより難しい… 脱進機の工夫で，がんぎ車回転トルクの変動に対する時計精度の安定性はそれなりにあるんだけど，稀にトルクが弱まり止まってしまう(^^; この辺は理論にも増してノウハウが重要そう． pic.twitter.com/1opF31wGpL
2019-06-16 20:57:45
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
@p_miyachi @uchyuu_kaihatsu 目覚ましや時報を鳴らすなら，ベルを叩く専用の動力(錘)を準備する形になりますね． 恐らく技術的に難しいのは，ベルを叩く機構のトリガーは時計側の動力で引くことになるので，かなり弱い力で引けるようにしておかないと，時計に誤差が出たり止まったりしてしまうかも…
2019-06-19 10:08:42
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
ふむ… (何のことやらと思われるかも知れませんが，LEGOのお話です^^;) pic.twitter.com/wz87BGHeVQ
2019-06-19 22:42:31
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けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
とりあえず48時間連続稼動に成功． 動力の安定供給については目処が立ったかな． (今の仕様では，錘は12時間毎に巻き上げ．しかし機構の工夫で動力を供給しつつ巻き上げられるので，48時間止めずに動かせた．) pic.twitter.com/xR6BHjl5wq
2019-06-20 19:59:16
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
LEGOで重力式脱進機を試作． ビックベンにも使われている形式． がんぎ車の回転を直接振子に伝えず，一定の高さに持ち上げられたアームがその位置エネルギーで振子を押すので，動力が変動しても高精度… しかし自分が改良したガリレオ式とあまり変わらなかった． あとどうしても効率が悪い(^^; pic.twitter.com/SCe2yKP3Nc
2019-07-06 21:12:39
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
ちなみに，がんぎ車を回転させる動力が僅かでも振子の周期に影響を与えてしまうのは，アームに付いているがんぎ車のストッパー(赤い爪)が必要なため． ストッパーは振子に押され外されるが，その時に振子が失うエネルギーはがんぎ車がストッパーを押す力に比例してしまう．
2019-07-06 23:11:44
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
LEGOの振子時計，このまま順調に誤差の要因を取り除いて行くことが出来れば，最終的には温度変化による誤差（振子の膨張・収縮で僅かに周期が変わってしまう）に行きつく予感． LEGOで温度補正は大変だぞ…線膨張係数が違う二種類の部品を精密に組合わせることが出来るなら別だけど．
2019-07-18 20:50:08
けいけい 🇻🇳
@Kei_Kei_Twi
ふむ… 理屈の上では成立しそうだけど，試作して実験してみないと何とも． しばらく先になるなぁ… pic.twitter.com/LTJl5YXZvQ
2019-07-18 23:34:57
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