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蒸気機関の設計・製作(H20)

大学校及び設置科	九州職業能力開発大学校　生産技術科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術	安全衛生、機械加工、測定、材料、力学、設計・製図、機構学、機械工作、溶接
課題に取り組む推奨段階	機械設計製図及び機械加工実習終了後
課題によって養成する知識、技能・技術	課題を通して、主にメカニズム設計及び機械加工技術の実践力を身に付けます。

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製作の目的と概要

学生が授業で学習した設計・製図や機構学、材料力学に関すること、実習で学習した機械加工、ＣＡＤなどを総合的に活用する課題です。この課題を通して、蒸気機関による駆動構造を理解し、構想設計から機械加工を行い、製作した蒸気機関の性能試験を行います。この一連の流れを理解することを目的とするものです。

成果

設計段階では前年製作したボイラーの問題点である蒸気圧の持続について検討しました。ボイラーに充填できる水の容量が少ないことと判断し、この問題を解決するため、ボイラーの径、長さを大きくして設計しました。また、熱源をアルコールランプからカセットコンロにかえて熱エネルギーを大きくしました。本体となる容器部と安全弁、ホイッスル、圧力計、水管等の取り付けは、リン銅ろうによる「ろうづけ」で行いました。この過程において、通常の授業だけでは学習することのない「ろうづけ」作業に関する技術を習得することが出来ました。製作したボイラーの性能試験結果では、課題であった持続時間が昨年度のものに比べ長くなりました。普段接しないエネルギー源の蒸気ということで戸惑いはありましたが、安全性、そのための加工精度の重要性、完成による充実感を体感させました。図１に製作したボイラーを示します。

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