手巻きウインチの設計

道具の検討

手巻きウインチを設計します。木製のドラムです。
早速ですが、ドラムの径は幾つにすれば良いのでしょうか？
ドラムの径が太いほど効率が良いのかと素人考えてをしてましたが、誤りですね。ウインチも梃子の原理です。ウインチの軸が支点、ドラムの巻き取り位置が作用点、ハンドルが力点です。ドラムの巻き取り位置とハンドルが離れているほど、軽く巻き上げる事ができます。ただし、ハンドルの長さは利用者の体格で限定されます。つまりハンドルの長さが同じなら、ドラムの径が細いほど巻き取りが楽と言う事です。でも、ドラムの径が細いと巻き取り回数が多くなり、運用に難があります。じゃー、幾つにすれば良いの？　サイズが判らん。

参考のためネットを検索してもドラム式のウインチを自作している事例は見つかりません。
ギア式のウインチに関しては、図面や参考書がたくさん見つかりました。どうやら、ギア式ウインチの設計は、工学系の大学でオーソドックスな実習課題の様です。しかし、今回は役に立たん。

どうしたものか…。
ウインチと言っても、何百キロもの重量を持ち上げる訳ではありません。厳密な力学設計はいらないか…。ホース巻き取り器を参考に（記憶だよりですが）、ちょい大型化して強度を高めれば良しとします。

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休み時間にVisioを開いて、ちょいちょいと設計してみました。
材料は厚めのコンパネと垂木、平板、単管とします。コンパネは12mm厚、垂木はインニインゴでいいか。平板は…、コンパネから切り出しましょう。単管はアースクラッシャーのヘッド用に30cmで切り出した残りがあるはず。
※インニインゴ＝一寸二分×一寸五分＝36mm×45mm

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取り敢えず、ドラムの設計完了。強度を考えて、桟を取り付けたり試行錯誤しましたが、製作に時間を掛けたくないです。20kg強程度の重量物なので、あまり頑丈でなくても大丈夫でしょう。
ハブとリム、両者を繋ぐ接合部で構成しました。接合部は八角形に垂木を打ち付けるので1番面倒ですが、斜め切り等の加工は省略です。
リムを円形に切り出すのも、作業効率的には無駄かもしれません。まー、ここぐらいは格好をつけますか。

ハブの接合部を伸ばして桟を付けてみました

桟を省略して軸径を300mmに細くしました

明日はハンドルと取り付け部を設計します。