フロートの配置の検討

道具の検討

発泡ポリエチレンの保温材で作成したフロートをどのように設置すれば最適か、組み合わせを考えます。先週の続きです。

保温材で作成するフロートの浮力は5.6kg/1.7mになります。3本組持ち手パイプ1セットの合計重量が4.8kgなので、1セットにフロート1本を設置すれば水中に浮かぶと判りました。
持ち手パイプの水密化はやはり不要な気がします。結構な時間を検討に費やしましたが…。

後は砂回収器・オーガの各先端部と、引上げる土砂の重さをどこまで軽減するのかの作戦になります。
土砂が入った砂回収器が20kg超え、オーガが1.1kgと大きなギャップがあるので、先端道具を交換した際のフロートの運用が肝です。
今回、現実の運用に近付けるため、見掛重さの計算表に必要な全ての掘削道具の部材を追加しました。
最後に井戸掘りをした、2016年10月23日に実際に利用した部材です。

	2016年10月23日日曜日
	下穴を拡張したどー

組み合わせを考える際の、フロートの設置指針です。

・砂回収器に土砂が満載でも30kg以下の重さに軽減する。出来れば20kg台前半にしたい。
・砂回収器、オーガいずれも稼動時に10kg以上の重さを確保する。軽すぎるとイクナイ。
・井戸穴の径がギリと思われる、最深部の1セット目の持ち手パイプにはフロートを設置しない。事故防止です。
・持ち手パイプからフロートの取り外しは考慮しない。作業効率の低下防止です。
・フロートの本数は最小にしたい。材料費と作業工数削減です。
・持ち手パイプの水密化は上記との兼ね合いで判断する。

指針を基に、組み合わせとかを色々考えていたら気持ちが悪くなってきた。笑
表にしてみました。結局、水密化を行い、フロートを井戸穴の拡がっている上部のみに設置することにしました。

砂回収器に土砂を満載すると、見掛け重さは9.2kg増です。運用時に一部で30kgを超えますが、許容範囲と判断しました。
オーガに換装すると9.4kg減です。見掛け重さは10kgを切って7.7kgになってしまいます。これも許容範囲だと思います。もしも軽過ぎるなら持ち手パイプの6セット目と7セット目を交換して運用すれば、これで5.6kg増になります。

	持ち手 パイプ （1.3kg）	コネ クタ （0.3kg）	重量 （セット）	水密化 （0.8kg /本）	浮力 （-5.6kg /本）	見掛 重さ
ハンドル			1.7			17.1
短尺45+90			0.9			15.4
8セット	1	1	1.6	（-0.8）		14.5
7セット	3	3	4.8	（-2.4）		12.9
6セット	3	3	4.8	-2.4	-5.6	16.1
5セット	3	3	4.8	-2.4	-5.6	19.3
4セット	3	3	4.8	-2.4	-5.6	22.5
3セット	3	3	4.8	-2.4		20.1
2セット	3	3	4.8	-2.4		17.7
1セット	3	3	4.8	-2.4		15.3
砂回収器		1	10.5			10.5
土砂			0			0
		総重量	48.3

土砂重量：9.2kg
オーガ重量：1.1kg

この見掛重さの計算表ですが、実際の荷重を考えて見直しました。
見掛重さはその持ち手パイプを投入した時点の重さです。例えば5セット目を投入した際の見掛重さが19.3kgだとして、6セット目を投入しても水面はまだ5m以上下です。従って6セット目の水密化浮力-2.4kgとフロートの浮力-11.2kgは有効になりません。見掛重さは19.3kgに6セット目の4.8kgの荷重と、水面下に沈んだ5セット目の水密化とフロートの浮力が有効になります。
過去の計算表は忘れてください。笑

感想と構想

必要なフロートの本数は3本になりました。部材の材料費は3千円弱です。だいぶお安くなりました。
・保温チューブSTQ40　@770円×3本＝2,310円
・保温チューブSTN20　@213円×3本＝639円