船と車 DIY Tomiのブログ

徒労に終わった竹重ね張り作戦、
次の手はガラステープとエポキシでの補強がありますがこれとてどこまで効果が出るのか全く持って未知数。
やはり基本的に強い材料を選ぶのが先決のようです。
そうなるとアルミが安全策ですが　ここまで竹にこだわってきたのでもう一踏ん張りしたいところ。今度は竹の種類を変えてみることにしました。

中身は、ジャーン！　次の船の設計図です。
作る場所は？　元気なうちに出来る？出来たとしてもどうやって運ぶ？　なんて課題山積ですがとりあえず夢を買うつもりで買ってみました。

検討の結果に基づき竹を重ねてみることにしました。
竹を重ねて補強するとした場合、補強に使う細長く割った竹が上手にできるかどうかが成否の分かれ道になりそう。

節の部分を割った後で削るのは大変そうなのであらかじめ削っておきます。
最初は電動かんなを使ってみましたが削らなくていいところを削ってしまいうまく行かず断念。
仕方なく普通のかんなでせっせと削りましたが、乾燥して硬くなってるためかちょっぴり大変でした。

「テルテー ル」、テルテル坊主みたいなちょっと可愛らしい響きですが英語で書くとTell-Tail、直訳すると「教える尻尾」。
日本ではほとんどヨットの風見の意味でつかわれていますがアメリカでは駐車場入り口にぶら下げられた高さ警告のチェーンなどもこう呼ばれます。
また、牛などの家畜の個体判別のために尻尾に塗る塗料もTell-Tailという名前で売られています。

余談はさておき、青竹マストから帆を取り外したのでこの機会にテルテールを付けてみました。

材料は100均で買った毛糸とダクトテープです。あ、ダクトテープは100円じゃありません。

何とかいけそうな青竹マスト、補強をどうするかが課題です。
あまり重たくしたくはないので軽量で効果的な補強が出来ればいいのですが。

以前から考えていたのがガラステープを巻きつけてエポキシを塗布する方法。
これであれば、乾燥による割れの対策にもなり一石二鳥になりそうです。
ただ、曲げ強度がどの程度向上するかは全く予想できません。

次に思いつくのが竹を2重にする方法、
細長く割った竹を青竹マストの上にエポキシで張り付けて、さらにガラステープを巻きつけたらかなり強度が上がる気がします。でも、重量もかなり重たくなりそう。

ということでどの程度重たくなるのか大体の予測を行ってみました。
底面がφ5.5cm頭がφ3.8cm高さ5.1ｍの単純な円錐台として則面積を出してこれに200g/㎡のガラステープを2重に巻いて、エポキシの厚みを0.5mmとしてーーー面倒なので計算式省略。

ガラステープ+エポキシ＝大体300g+400g=700g
現行青竹マストの重量が2.8kgですから合わせて3.5kgで限度目標のオリジナルアルミ4.2kgまでにはまだ余裕があります。

補強用の竹を上から張り付けた場合は
マスト1本分の竹の重さが2.4kg程度ですからこの竹を割って半分くらいを張り付けるとするとこれだけで1.2kgの重量増、
これにガラステープとエポキシの重量も加わりますから
ガラステープ一重巻きにして、エポキシの厚みを0.25mmとしても1.2+0.5=1.7㎏の増加になります。
青竹マスト2.8ｋｇと合わせると4.5kg、目標をオーバーしますがこれでもアルミ製よりは軽くてすみそうです。

中を取って「竹の補強少々+ガラステープ+エポキシ」の折衷案がよさそうな気がします。

この間は悩んだまま寝てしまいましたが、この際アルミ、木製、青竹補強の3種類作って比較してみたい、なんて考えも出てきてしまいました。
困ったことに、こういった実験好きなんですよね。
そうは言ってもマストは３本も要らないし、どれかに的を絞りたいところです。
 アルミのマストにすれば強度的な失敗は無いんでしょうがここまで来て青竹マストを諦めるのも嫌だし、手持ちの材料で補強をするところから始めることにします。

発砲ウレタンは残念な結果に終わり、補強の役に立たないことが分かったので次の手を考えることにしました。
そもそも竹を使うのが良くないんじゃないかと初心に戻って材料から再検討。（ただで手に入るので使ったんですけどね。）
まずはアルミニューム、オリジナルの図面では「6061-T6　1.6t」なる高張力アルミパイプを使うように記載されています。
鋼鉄に匹敵する強さで薄いものを使って軽くできるとか、このアルミパイプを大55mm、中50mm、小45mmと１/3づつの組み合わせで4kg程度。足とか頭とか接続部分の細工とかを合わせると4.2kg程度になりそうです。
でも、残念ながら日本では見つけることが出来ませんでした。

日本で手に入る強度の有るアルミパイプ「A6063TE-T5」だと上記のアルミの半分くらいの強度です。2mmの厚みが入手出来ますがこれをまた大、中、小と組み合わせて作ると4.9kg程度になりそう。

その次は木製の帆柱、木製であれば下がφ62mm、そこから頭がφ38のテーパー状に作ると長さ5100mmで木材の比重を0.6g/cm2で計算しても6.2kgほどになり、重たい。

これに対して現在の青竹マストは実測で2.8kgです。発泡ウレタンの実験に使ったやつはさらに軽くて2.4kg、これでは弱くて当たり前なんですかね。
アルミ並みの重さで良しとすれば　あと1.4kgほど補強に使っていいことになりますが　ちゃんとしたマストに触ったことが無いのでどの程度剛性が有ればいいのか見当が付きません。

正攻法でアルミで作るか、木材を使うか、はたまた青竹の補強を頑張るのかーーー。
悩みながら夜も更けて続きは布団の中で考えることにします。
おやすみなさい。