銃のチューニング（ハイサイクル化）について

けんけん

けんけん

サバゲ 4年生の30代です。
タイトルの件ですが、約2年間 銃のチューニングに熱中しています。
設定した目標(※１)まであと少しなのですが、問題(※2)が解決出来ず頓挫しています。
既にご経験のある方、ガンショップ等を経営され知識のある方、些細な事でも構いません。情報提供の程宜しくお願い致します。

【前提条件】
・採用するギアはDSG（ギア比不問）
・採用するバッテリーは LIPO 11.1ｖ 以下
・採用する配線は14ゲージ 以下
・採用するスプリングは不等ピッチM150 以上
・FCUはアクティブブレーキ機能をOFFに出来るもの
・ベンチマーク用ではなく、ゲームで使用
・測定は市販の弾速計を使用

【目標スペック】※１
連射速度 ：秒間 65 発
有効飛距離 : 最低 45M
初速(0.2ｇ計測)：90 ～ 95 m/s

【現状スペック】
連射速度① ：11.1ｖ ）秒間 62 ～ 64発
連射速度② ：7.4ｖ ）秒間 40 ～ 42発
有効飛距離 : テスト中
初速(0.2ｇ計測)：82～88 m/s
備考 ：LIPO 11.1ｖ 2000mah 15～25C
LIPO 7.4ｖ 2000mah 20～40C

【問題点】※２
・モーターの発熱
試射200～300発程度の発射でモーターが発熱します。
モーターの外殻温度は常時モニタリングし開始11℃で、終了37℃です。
夏場に使いつづけた場合のレアショートを懸念しているのですが、
有効かつ実用的な冷却手段を見つけられない。
(採用中のモーターはLONEX A1+。既に１つ焼いており、コイルの耐熱温度は200℃だそうです)

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この質問への回答 5

これ以上ありません。

gale

gale

失礼しますー

数字だけ見ても物凄いスペックで驚きですが、やはりモーターの発熱を抑えるには負荷を下げるしか無いと思います
しかし他の細々した設定などが分かりませんが、何処のパーツの負荷を下げようとしても他の数字を落とす結果にしか繋がらないと思われますので、パーツの短命さなど状況を鑑みても限界を優に超えていると見て間違いない筈です

ただし、そのまま冷却させるだけで万事解決でしたらもう残す方法は、グリップ周りをヒートシンク化させつつ、ロスは大きいながらも割と省スペースのペルチェ素子を使うか(それでもな大きさですが)
エアガンから見れば明らかに大型すぎですが、間違いはない液冷をさせるしか手段が無いのではないでしょうか…
結局はどちらも工作技術が必要不可欠で重量増加となるワンオフ設計だと思いますので、冷却時の気温差から来る水滴などの問題も含めて課題は盛り沢山だと思います

恐らくですが、そこまでかそれ以上を考慮しないといけない程の域に達しています…

けんけん

質問者 けんけん

はじめまして。
この度は、貴重なご意見を投稿頂き誠にありがとう御座います。

そして、書き込んだ内容に不足が生じていたことを深くお詫び申し上げます。

本体のベースはVer.2 を採用しており、外装はM4 タイプになります。
従って、モータはグリップ内へ格納するスタイルとなります。

また、負荷に関しましては DSG（ギア比14：1） ＋ 市販のM170 スプリング相当（消費電流値は未計測）を採用しております。

既に施している放熱対策の内容ですが、以下の3つとなります。
① 総アルミタイプのグリップを採用し、ヒートシンクとして代用
② 放熱効果を高めるため、グリップの内壁とモーターが接触するよう、銅板をモータに巻く
③ 市販の温度計をグリップ内へ組み込み、リアルタイムで外殻温度を監視


ご教授頂いた内容より、自分なりに新規のアイディアを用意致しました。
大変恐縮では御座いますが、もし宜しければ当アイディアに関し更なる助言を頂きたく。

プランA) 負荷を下げる案
調整対象とする部位は、モータと電圧。現在採用しているモータは、トルクこそあれど高い電圧を加えなければ回転数を得ることが難しいスペックだと思っております。素人知識しか持ち合わせていませんが、
発熱の根源も11.1ｖが原因？
電圧が高いと突入電流も大きくなる？？
突入電流の大きさで温度の上昇率が高まる？？？
と考察しました。
（このあたりの見解に間違いがありましたら、何卒ご教授願います）
そこで、低い電圧でも高回転＆高トルクを出力可能なモータ（G&P M180S 等）に換装し、発熱問題を解消する案


プランB) 現状のセッティングに更なる冷却措置を施す
小型のペルチェ素子をモータの外殻へ取り付けます。
電源リソースは、前方配線形式でレール上にバッテリケースを設けます。
懸念点は、燃費とペルチェ素子自体の冷却かと思っております。
グリップの形を模したヒートシンクのみで、冷却が間に合うかどうか……
7.4ｖ 1800 mah 程度で、どこまで冷却可能かどうか……

下手な文面で申し訳ありませんが、何卒宜しくお願い致します。

gale

gale

初速を上げる方法も、詰められる所をすべて詰めていらっしゃれば最早私の出る幕は無い状況だと思いますが…
一先ずモーター負荷を下げるには現状スプリングレートを下げるのが一番で、次にギア比を上げる事ですね…SCですと20：1バランスタイプでM140～150にしつつかさ増しも考慮、バッテリーの電圧やキャパシティを上げれば落ちたサイクルは取り戻せそうですが…
少なくともLONEXの指標ではM150まではチェックされているので。それ以上の負荷となると急激に発熱量が増えるのではないかと思います

それと初速のバラつきに関しては、エア量とその圧縮率がバレルと容量バランスが取れた状態で、且つノズルが常に最適な位置で弾を射出できる事で初速が安定しますので
もしもエア容量のバランスやノズル位置が乱れている場合はそこを詰める事で初速が稼げるかもしれません
でも60発以上のサイクルでノズル位置を考えるとなると、タペットプレートの寿命が極めて短命になりそうな…タペットの素材やグリス選びも重要だと思います
(高サイクルの所為でタペット羽が削れる速度も上がるため)
個人的にはナイロン66で作られたのタペットプレートが知る中で最も強靭だと思います

バラつきは置いておいても、ボアアップシリンダー+伸ばせる所までバレルとノズルを伸ばすと初速は恐らく上がると思います

ハイサイクルでタイトバレルが敬遠されるのは、上記のような話が元凶で初速ブレを起こしバレル内接触からBB弾接触につながり粉撒きガンとなってしまう事です
もしもここを常に安定させる事ができれば、初速も稼げて弾道にも影響を受けずに済みます
ただ私は秒41・2位で6.03を組み、かなりの時間をかけて±2M/s(4M/s差)でしたので、内径にもよりますがとてつもなく大変そうです…
バレル内径を絞れそうなら可能な限りタイト化を組み合わせれば長さや絞る量によっては0.5～2M/sほど上がるかもしれません

けんけん

質問者 けんけん

貴重な御意見・御教授を頂き、本当にありがとう御座います。

スプリングレート引き下げによる負荷対策の件、早速実験してみようと思います。

初速につきましては、過去のノウハウを駆使し、なんとか合わせ込めるよう頑張ります。

gale

gale

遅くなりましたが、完成をお祈りします…

言う必要はあまり無さそうですが一応…
モーターの発熱ですが、通常は起動と回転と停止(電流OFF)を繰り返す事で起こる起電力の莫大な電流量のロスから生まれるのですが
(ノーマルでもセミ多様でモーターが発熱する理由ですね)
今回のようなハイサイクルガンなどで発熱する物も似たような事が起こっているのではないでしょうか

要するに、負荷の大小(セクター歯のかかっている間→リリース後)に差がありすぎ、加えて高サイクルで断続的に続くので逝きやすいのだと思われます
そのことでレートを下げギア比を上げつつバッテリー性能を上げるという話
でも、現状維持も含めて強制冷却しか無いものと私は思っています

しかし私自信そこまでの水準に持っていった事すらないので、机上の理論でしかなくお祈りしかできません…
頑張ってください！

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