たなかじゅんのヨモヤマ日記

職人魂組み立て会

昨日はチーム職人魂の例会。
組み立て会でした。

いよいよ組み上がるか！と思ったら、
設計ミスや加工ミスなどが続出…

ま、それはいつものことなのですが、
（組み上げてみないとわからないことが多いのです）
そんなわけで結局組み上がらず、
追加工する部品が多数。

次回はなんとか完成させられる予定……たぶん。

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この漫画を読めば、「ものづくりの心」が刺激され、「創意工夫」の大切さが学べ、
「問題を解決していくのにはどうしたらいいか」というテーマが学べます。
だから教育関係の方々にも評価され、学校の図書館や大学の研究室、大手メーカーの研究所の書架にも納められています。

と、自分で、謙虚な姿勢をかなぐりすてて、ものすごく評価しておきました♪


ぜひぜひ一家に１セットを♪

蒸気機関

ここ何年か、ブログを放置しっぱなしだったので、
ボクも参加しているチーム職人魂というグループの活動報告を
怠っていました。
（近況はチーム職人魂のフェイスブックページにて公開しています）
https://www.facebook.com/team.shokunindamashii/

で、去年作ったのが蒸気機関です。

これにはストーリーがあります。

以前、面白い機械を自分たちで作っている我々チーム職人魂の様子が、テレビ番組で紹介されたのですが、それをたまたま観ていた、ある女性の方からお手紙をもらったのが始まりです。

その女性の３０年前に亡くなった父親が、自分の小さい町工場で、たった一人で手作りで蒸気機関の模型（実際に動くもの）を、たくさん作っていたのです。
ＮＣの工作機械などない、汎用旋盤、フライス盤、ボール盤ぐらいしかないような工場で、真鍮の塊を削ったり半田付けしたりして、ものすごい精工な蒸気機関をたくさん作っていたのです。

どうやらゆくゆくは実際に蒸気で動く、蒸気機関車の模型を作り、商売にしようと思っていたそうなんですが、その夢が叶う前に亡くなってしまったのです。
そして残された工場には2〜30個の蒸気機関模型。

娘さんにとっては、そういう「機械の面白さ」というのがよくわからないので、処分してしまおうかとも考えたらしいのですが、しかし一方で父親が愛情こめてせっせと作っていたものなので捨てることもできず…

そんな折、テレビを観ていたらチーム職人魂というグループが大田区にあって、面白そうな機械をいっぱい作って楽しんでいる様子が。
「この方々ならば、父親の残したたくさんの蒸気機関模型を有効に活用してくれるのでは」と思い、手紙をくれたのでした。

そして引き取ってきた蒸気機関模型。
これがなかなか良く出来ています。
レバーで正転・逆転の切り替えまでできる複雑な機構も
手のひらサイズの小さい機械なのに、しかもＮＣ機械を使わず、汎用の旋盤・ボール盤・フライス盤とあとヤスリと半田付け（ロウ付け）だけで、かなり精工に出来ているのです。

で、メンバーで話し合った結果、「ボクたちがその意思をついで蒸気機関を作ろう」ということになりました。もちろん見本にするのは、その方の父親が手作りした蒸気機関です。

そしてなんとか動くものが完成し、今年２月のおおた工業フェアで、ボクたちの作った蒸気機関はお披露目することができました。

この蒸気機関は、裏にそんなストーリーがあったのです。

ジャイロ効果の謎・解決編

二重反転ゴマがなぜ立たないのか？という問題ですが
コマ博士に説明してもらったところ、理解できました。

図で示すとおり、コマの軸の傾きがお互いに自由であるならば
円盤と円盤の距離に関係なく、ジャイロ効果は発揮され
コマは立つことが出来るのですが、
たとえば図のように同じ軸にベアリングなどを介して
「同軸」であるコマの場合、
一方のコマが傾いたときにそれを正そうとする力
（ジャイロ効果）と、
もう一方のコマのほうの傾きを正そうとする力（ジャイロ効果）が
ちょうど逆向きに働く（プラスマイナス０になる）ため、
その効果が相殺されてしまい、結果的にジャイロ効果が消滅する、
ということになるようです。
（角運動量がプラマイ０になる）

なるほど納得！
みなさん、納得されましたでしょうか。

ジャイロ効果の謎

図のように右回りのコマと左回りのコマがあるとする。
それぞれは回転によるジャイロ効果で立つことができる（倒れない）。

左回りの立っているコマの上に、右回りのコマを載せたとすると（接点の摩擦はないものとする）、コマの上にコマは立つことが出来る…かどうなのか？

仮に立つことが出来ると仮定した場合、そのコマの円盤同士の距離をドンドン縮めていくと、いわゆる二重反転ゴマになる。

しかしこの二重反転ゴマは、ジャイロ効果を相殺してしまうのか、まったく立たなくなる。

その円盤同士の距離の問題なのか？
そもそもジャイロ効果の打ち消しあいとは、どういう原理なのか？

よくわからないのです。

ちなみに、チーム職人魂では「二重反転ゴマはきっとすごいに違いない」と信じて、立派な二重反転ゴマを作り、グラインダーを改造した「高速二重反転装置」も開発し、いざ回してみたところ…立つこともなく、転がるだけだったという苦い経験をしております。

物理や力学にくわしいコマ博士が知りあいにいるのですが、わかりやすく原理を教えてもらいたい…というか教えてくださいセンセ！
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敬愛する東工大のコマ博士、山崎詩郎センセイより、明快な回答がありました。

上下の軸が別々に傾く時(コマの上にコマが乗っている時)は両方たちます。

上下の軸が固定されて一緒に傾く時は(一つの軸に車輪が2つ付いている時)は倒れます。

距離は一切関係ありません。

つまり「一緒に傾くかどうか」が問題だったのです。

「同じ軸」であるがゆえに「ジャイロ効果」の「一方に傾こうとするのを阻止する力」が「もう一方の回転のジャイロ効果」によって「阻害される」＝「ジャイロ効果が相殺される」ということだったようです。

なにかものすごく腑に落ちました！納得納得！さすがコマ博士！