ウインチアームをあれこれ手直し

本日の記録

本日はウインチアームの手直しのみで、井戸掘りはお休みです。
本業のトラブルで、昨晩は夜間対応でお泊まりでした。今週は3連泊。（泣）
朝10時に次の担当者に引継ぎ、帰宅したのはお昼頃でした。資材購入など、動き出したのは14時過ぎです。
実は今日も23時からお仕事です。(笑)　このブログも事務所への移動中に投稿しています。次は何時に帰れることか。シルバーウイーク中の井戸掘りは無理かも…。

資材の購入

・単管　1m × 2
・兼用自在クランプ × 2
・1穴クランプ × 1
・ベランダストッカー（道具箱） × 2
・コンクリートブロック × 4

単管の最初の1本は30cmと60cm、2本目は50cm×2に、ホームセンターでカットして貰いました。1カット100円でバリ取りのヤスリ掛けもしてくれました。安い安い。今日みたいな日は助かります。

井戸掘りを始めて、もう10ヶ月になります。色々、道具や資材を持ち込んでいるため、道具箱替りの野菜ケースは満杯です。何が何処にあるのかさっぱり判りません。普段はビニールシートを被せてありますが、前回の大雨でインパクトドライバ等が濡れてしまいました。これ以外に雨曝しの鉄モノは錆々になっています。

道具箱の野菜ケースの中はグチャグチャです

せっかく作った道具も雨曝しです、
泥跳ねと錆で酷いことになっています

道具がダメになる前に何とかしなきゃ、て事でベランダストッカーを購入しました。すっきりしました。

ベランダストッカーを購入しました

普段使いの道具と材料、
ストックを分けて収納しました、
これですっきり

作業の準備

予定どおり、ウインチアームの丁番を60cm単管に交換しました。ウインチの1穴クランプが銜える30cm単管も横向きに設置しました。

ウインチアーム改修の全体像です

ウインチを接続して井戸穴と調整すると、やっぱり変です。張出しブラケットが短い。45cmのブラケットなら充分なはずですが…。そこで、固定ウインチに使った単管横棒を測り直してみました。

ガーン、井戸穴のセンターは60cm位置です。可動ウインチ設置前に測定したときは50cmだったはずですが、数字を見間違えたみたいです。つまり長さが10cm、足らないです。
試しに、ブラケットの縦パイプに30cm単管を直交クランプで繋いでみました。この状態なら行けるかなと思いましたが、ウインチを接続する30cm単管も繋いでみると不細工です。更に縦パイプのクランプがウインチに干渉します。縦パイプを切断するしかないかな。現場に電気は来ていないので、ブラケットを持ち帰りになります。

固定式アームの位置を間違えていました、
保持ロープ位置に10cm足らないため
直交クランプで単管を延長しました

ブラケットに単管を繋ぎましたが不細工です

保持ロープ用に延長した単管を繋ぐクランプが
ウインチに干渉しています

ピコーン、思い付きました。

ブラケットの上でなく、横に単管を繋げばよろし。ただし、30cm単管では長さが足りません。長さ50cmは欲しい。部材はありません。
と言うことで、本日二度目のホームセンター買い出しです。周囲は薄暗くなってきています。こんな時間の買い出しは、昨年末のオーガ脱落事故以来です。

ホームセンターに出動して、1m単管を購入。50cmにカットして貰いました。
ウインチアームに接続すると、良い感じです。ウインチを設置して本日の作業終了です。

50cmの単管を自在クランプで横に繋ぎ、
すっきりしました

アームにウインチを繋ぎ、調整終了です

感想と構想

ウインチアームをちょいちょいと直して、畑の草むしりをする予定でしたが、日暮れまで時間が掛かってしまいました。中々、思いどおりにはいかないものです。とりあえず、ウインチの調整が終わりましたので、次回はグイグイと井戸掘りができるでしょう。でも、連休中は無理ぽ…。

アルバム

2015年9月19日

可動式ウインチアームの見直し

道具の検討

張出しブラケットを使ったウインチのアームを作りました。これはヤグラの支柱の単管に、単管の切れ端を丁番にしてブラケットを接続しました。これで引上時と収納時にウインチを可動できるようにしました。
先日稼働させましたが、問題が3点。

問題1
ウインチの稼動時に丁番部分が捩れて、ウインチのドラムが傾き、動作不良になりました。

単管を平行に繋ぐため、自在クランプを使ったのが原因でしょうか？
それならばと「平行クランプ」をネットで探しましたが、普通は売ってないようです。42.7mmの農業用の「平行クランプ」は見つかりましたが、48.6mmを販売しているのは1社のみ。それも在庫不明で、有っても箱売です。ぐぬぬ！！
平行クランプの探索はいったん中止。

そもそも、自在クランプが原因なのでしょうか。足場単管を平行で繋ぐ用途は、世の中に普通にあるはず。平行クランプが一般に販売されていないって事は、自在クランプを使っているのでしょう。ならば、自在クランプでも問題ないはずです。なら、なぜ捩れてしまうのか？　また観察です。

単管の丁番部分の写真がありました。30cmの短単管を自在クランプで支柱の単管に繋いでます。回転時に横棒を繋ぐクランプがぶつかるので干渉しないように位置を調整しています。

回転だけを考えて短単管を繋いでました
（撮影：2015/9/13）

この写真を見て原因が判りました。短単管のクランプ位置が拙い。長さ30cmの内、15cm程度しか丁番として機能していません。2個のクランプで繋いでいますが、この間が短かいため、捻れ応力に耐え切れないのでしょう。結果として締めつけたはずのクランプが滑って、アーム全体が歪むと見ました。
支柱と短単管を繋ぐクランプは、短単管の上下末端に設置し、ブラケットのクランプはその間に繋げば、捻れに対して強度が上がるはずです。これでダメなら、短単管を60cmぐらいのモノに交換すればよろし。後で配置図を描いておきます。
解決！！

---

問題2
ウインチの稼動時に、ブラケットに繋いだウインチの1穴クランプがズレて、ウインチのドラムが傾き、動作不良になりました。

48.6mmの単管横棒に、インパクトドライバで1穴クランプのボルトを締め付けた時は問題ありませんでした。今回はバッテリー切れで、人力で締め付けましたが、トルクが足らなかったと思われます。次回、バッテリー充電を忘れなければ大丈夫かと。

一点気になるのは、ブラケットの細い単管です。42.7mmの支柱用の単管です。1穴クランプは兼用です。人力とは言え、レンチを使って結構強く締め付けたつもりです。それでもクランプは滑ってしまいました。単管径が細いと梃子の原理で、クランプに掛かる力も強くなります。このために滑ったのかもしれません。根本原因がこれだとすると、インパクトドライバで締め付けても、同じかも知れません…。どうしたもんだか。

ピコーン、思い付きました。

ブラケットの42.7mm単管に、長さを合わせた48.6mm単管を自在クランプで平行に繋いで、ここにウインチを接続すれば良いのでは？
行けそうな気がします。インパクトドライバで締め付けてもダメなら、この作戦で行きましょう。材料の手配が別途必要になります。
解決！！

---

問題3
張出しブラケットの長さが足りません。

予定ではブラケットの縦パイプにオーガの保持ロープを引っ掛けようとしました。しかし、ブラケットの長さが足らないため、縦パイプがウインチの裏側になり、上手くいきません。仕方がないので、縦パイプにクランプを繋いで伸ばしました。ここに保持ロープを引っ掛けていますが、井戸穴のセンターからズレているようで、今度はアンテナマストの接続・分離が渋くて上手くいきません。

冷静になって考えると変です。よっちゃんの写真から、張出しブラケットの全長は45cmのはずです。頭の中では上手くいくはずでした。なんで問題になったのでしょうか？　実際の長さを測っておくべきでした。
写真があるので、位置関係は判ります。

上手くいった固定ウインチアーム
（撮影：2015/9/6）

可動式ウインチアームの引き上げ位置
（撮影：2015/9/13）

可動式ウインチアームの収納位置
（撮影：2015/9/13）

上手くいっていた固定式と、問題のある可動式のウインチアームの配置図を描いて比較してみます。ついでに単管丁番のクランプの配置も確認しておきましょう。

上段は固定式、下段は可動式ウインチアーム

図面を描いているうちに判りました。ウインチの取り付け位置を間違えています。
「ブラケットが短い」ということが頭にあり、ウインチをブラケットの目いっぱい先に取り付けていました。縦パイプはセンターにあるはずですが、ここにクランプを繋いでいるので、保持ロープを掛けるとセンターからズレてしまったのでしょう。
ウインチの取り付け位置を調整すれば、解決です。これでウインチの取り付け位置が、単管丁番側に移動します。梃子の原理で、単管丁番に掛かる負荷も軽減されるはずです。捩れ対策にもなり、一石二鳥です。
解決！！

径50mmオーガの修理計画、3日目

道具の検討

フラットバーを加工したドリルのブレード製作ですが、更に問題が発覚です。
シャフトは8Aの13.8mmの様です。五円玉円盤の内円もこのサイズで開ければ良いと思いましたが、部材を引き延ばすと円径が狭まりますよね。13.8mmより大きな穴を開けておかないと、穴が絞られてシャフトが入りません。では大きな穴って幾つにすれば良いの？

google先生に聞いてみましょう。
「円環の引き延ばし」等で検索してもそれらしい情報はヒットしません。その内、「螺旋」というキーワードがヒットしました。

シャフトに円盤を溶接すると、溶接箇所は螺旋になります。円盤を引き延ばすしたときの円径を求めるのではなく、溶接側のシャフトの螺旋長一周分を求めれば良いのです。
螺旋長は円柱のシャフトの展開図を描けば直ぐに判ります。長方形の対角線です。三平方の定理から螺旋長＝円盤に開ける内円の円周が計算できます。やってみましょう。

螺旋
（出典：螺旋- Wikipedia https://ja.wikipedia.org）

シャフトの径：2r
シャフトに巻き付ける高さ：h
展開したシャフトの底辺＝シャフトの円周：2rπ
螺旋１回点分の長さ＝円盤に開ける穴の円周：l
円盤に開ける穴の径：2R

三平方の定理から
l＝√((2rπ)^2＋h^2)

円周計算から
2R＝l/π＝(√((2rπ)^2＋h^2))/π

2r＝13.8mm（8Aの直径）
h＝50mm（巻き付け高さ、仮）
とすると、Excelに数式を打ち込んで、

2R＝21.1mm

整いました。（笑）
合ってるかな？　直径で7mmも小さくなる計算です。気が付かずにそのまま引き伸ばしたら、3.5mm分もヤスリ掛けしなければならない所でした。でも、これではブレードの幅が無くなるのでは？

うーん、違いますね。外周も絞られるということです。幅5cmのフラットバーでは、足りない事が判りました。事前に気が付いて良かった。


2r'＝50.0mm（オーガの直径）
ですから、Excelで再計算！！

2R'＝52.5mm

一応、仮の数字です。現場に置いてある径50mmオーガから採寸して精査します。それからフラットバーを注文しましょう。あり物を使うのでなければ、厚さ4.5mmでなくても良いです。もう少し、加工性の良い薄物を探します

径50mmオーガの修理計画、2日目

道具の検討

ドリル用の円盤の加工に悩んでいます。鍛冶屋さんは自信がないです。こういうときは観察です。

直径50mmのオーガですが、シャフト部は目見当で15mm、ブレード幅が左右で17.5mmといった所でしょうか？

修理対象の径50mmオーガのブレードです（撮影：2015/7/26）

マグマライザーと比較した写真もありました。マグマライザーの15Aの21.7mmよりは細いです。てことは、10Aの17.3mmか、8Aの13.8mmです。50mmと25mmオーガのシャフトの太さは同じに見えます。10Aの17.3mmだとすると、番線の太さは3.85mm。8Aの13.8mmだとすると、番線の太さは5.6mmになります。
径50mmオーガを見ると、シャフトの径よりブレードの幅の方が広く見えますね。

上から50mmオーガとマグマライザーと25mmオーガ
（撮影：2015/6/21）

結論、シャフトは8Aの13.8mm、ブレードの幅は18.1mmです。
（まー、実測すれば良いのですが、平日の通勤時間帯のお遊びです。）

---

幅50mm×長さ200mm×厚さ4.5mmのフラットバーでドリルのブレードを作るとすると、幅18mmで厚さ4.5mmの帯鉄を加工するのと同じです。アンビルがあれば曲げられる気がしてきました。ただし、今回は五円玉の様な円盤の一部を切り裂き、引き延ばす必要があります。端から曲げていけば引き伸ばした事になるかな？
ドリルの自作方法を見ると円盤を切り裂き、上下に曲げている様に見えます。しかし、中央部は平らなままです。やはり、曲げだけでは難しいのでしょう。

ピコーン、閃きました。

引き伸ばせます。パワーウインチを使えばできます。円盤を切り裂いた両端に穴を開けて、アイボルトを締め込む。これに手持ちのパワーウインチを引っ掛けて、1tの荷重を掛ければ良い。幅18mmで厚さ4.5mmの帯鉄なんか、軽く引き伸ばせるでしょう。

最大荷重1tのパワーウインチです
（撮影：2014/12/30）

問題は円盤のアイボルトと、パワーウインチのフックをどこに引っ掛けるかです。ヤグラの単管のどこかに引っ掛ければいいかな？

ピコーン、閃きました。

1mの単管の両端に直交クランプを締め付けて、空いてる穴のボルトにアイボルトとフックを引っ掛ければよろし。
クランプの強度を調べたら、滑り耐力が500kg、剪断強度も500kgです。2個掛けすれば良いかな。
やれます。

径50mmオーガの修理計画

道具の検討

径50オーガのブレードとサイドブレードが歪んでいます。もうブレードの態を成していません。
と言ってから1ヶ月以上が経ってしまいました。

2015年7月28日火曜日
径50mmオーガが満身創痍です

壊れたオーガでは掘削の効率も上がりません。昨日の掘削では粘土質の細砂に、径50mmでは歯が立ちませんでした。径75mmオーガで掘削可能だったのは、ブレードの有無だと思います。

道具修理は気が重いのですが、やるしかないです。7/28のブログでも書きましたが、ドリルの自作方法が公開されています。

◆井戸掘り
井戸掘り器（池田式ドリル）の作り方 ←のキャッシュです
https://homepage3.nifty.com/akomachi/ido2.htm 

読み直してみましたが、円盤を切り出した後の曲げ加工が難しそうです。加工しやすい薄鉄板や軟鋼板では、井戸底の石に対抗できないでしょう。せっかく修理してもまた壊れてしまいます。
材料の選定もこれからですが、あり物ならマグマライザー製作時に手配した、フラットバーがあります。幅50mm×長さ200mm×厚さ4.5mmですが、丁度、径50mmの円盤を切り出せます。

2015年4月8日水曜日
資材の仕込み中

上が幅50mmのフラットバー
（撮影：2015/4/10）

しかし、厚い鋼板ではドリルの形状に加工するのは相当難しいと思います。炭火を熾して鋼材を赤めて叩くしかないか…。今度は鍛冶屋さんです。
大き目の空き缶の下に穴を開けて、BQ用の炭を熾して、ドライヤーをブロアー替りにすれば、炉ができます。ただ、その他の道具を一から手配しないといけません。アンビル（金床）、ハンマー、ピンサー（矢床）ぐらいかな。ハンマーは玄能で代用できるかも知れませんが、小さなカナヅチしかありません。道具を揃えても、やり切る自信がありません。時間を掛ければ可能でしょうが、サクサクと仕上げたいです。どーしたもんか…。

ピコーン、思い付きました。

円盤を曲げ加工するから難しいのです。銀杏葉の様に円盤を4ピースに切断して、角度を変えてシャフトに溶接すれば良いじゃないすか。
ちょい待ち、溶接の腕も大した事ないのに無理でしょ。（笑）

ブラケットとウインチの組み合わせが今ひとつ

本日の記録

作業時間　13:30〜18:00
掘削記録　30cm(深度2,640cm)　　
開始水位　505cm(水深2,105cm)

本日も午前中は畑の草むしりです。草の種が落ちる前に何とかしないと…。ちょっと手遅れ気味ですけどね。（笑）
畑はだいぶキレイになりました。結構、気に病んでいたので気持ちが良いです。井戸掘り現場も明るくなりました。全部の草むしりを終えるには、後1日半ぐらい掛かるかな。

作業の準備

張出しブラケットにウインチを設置しました。単管の切れ端を丁番代わりに使った可動式です。惜しい事に長さが若干足らないです。

張出しブラケットを使って、
ウインチを設置しました

張出しブラケットを回転させて、
ウインチを収納できます

道具と材料

・オーガ本体＋延長パイプ×14＋90cm短尺パイプ=2,745cm
・突き棒2号＋塩ビHIVP25×200×13=2,770cm
・ポンプ式井戸掘り器

掘削の状況

いつもの様に、沈澱した粘土を浚います。揚がってくるのは粘土より細砂が多いです。

沈殿した粘土を浚いました、
どちらかと言うと細砂ですね

径50mmオーガで下穴を開けます。先日はハンドル高さ70cmまで掘り下げました。
径50mmオーガを井戸底に降ろすと、ハンドル高さは75cmです。掘りクズは、ほぼ取り切れています。
ハンドルを回転させて掘り進めますが、今日はあまり砂利に衝突しません。このタイミングで、弟一家が助っ人で登場！！　暫し、任せます。
掘削が10cmを過ぎると、何か変です。空回りします。ハンドルに腰を降ろしてグリグリ作戦もあまり効果ありません。15cmになると完全に空回りです。ジャリジャリした感触が伝わります。径50オーガが完全に壊れたかな？
いったん、オーガを引き上げてみましょう。

径50mmオーガで下穴を開けます

径50mmオーガが着底しました、
ハンドル高さは75cmです

径50mmオーガが15cm下がりましたが、
これ以上は空回りして掘り下げられません

径50mmオーガのブレードは元から壊れたままです。（笑）特に異常なし。そしてブレードには細砂と粘土が付着していました。土層が変わった様です。粘土のせいでオーガが空回りしたのでしょうか。

径50mmオーガが帰還しました、
粘土ぽい細砂が付着しています

粘土層の掘削ならパンサークローの出番ですが、その前に15cm分の下穴を拡張しておきましょう。

粘土層掘削特務艦パンサークロー
（撮影：2015/4/30）

径75mmオーガで下穴を拡張します。径75mmオーガを井戸底に降ろすと、ハンドル高さは75cmです。掘りクズは5cmで変わりません。
径75mmオーガを回転させると、固いです。石に突っ掛かっているのではなく、どちらかと言うと粘る感触です。10cmまでは直ぐに拡張できましたが、そこからが渋い。1cm分ずつ拡張するのも時間が掛かります。やはり、土層が変わったのでしょうか？
一所懸命にハンドルを回していたら、いつの間にか下穴の15cmを過ぎて、20cmまで掘り下げていました。んー、下穴が無くても掘り下げる事ができるようです。
更に径75mmオーガで10cm分を掘り下げる事ができました。結局、40分で下穴15cm分の拡張と、追加の15cm分を掘り下げました。ハンドル高さは40cmです。下穴開けが不要なら、作業の効率アップが期待できますね。

径50mmオーガでは掘削不可、径75mmオーガなら掘削可能。この違いは何なのでしょうか？

径75mmオーガで下穴を拡張します

径75mmオーガが着底しました、
ハンドル高さは75cmです

径75mmオーガで30cm分を掘り下げました、
ハンドル高さは40cmです

掘りクズを浚います。砂利に衝突はしなかったので、揚がるのは細砂だけです。

ポンプ式井戸掘り器で細砂がたくさん揚がりました

2回目も細砂ですがトロトロです

感想と構想

ブラケットとウインチの組み合わせが今ひとつです。

単管の切れ端を丁番の代わりにして、自在クランプで繋ぎましたが、稼動中に暴れます。これでブラケットが斜めになり、ウインチも斜めになり、ロープの巻き上げが偏り、巻き上げが出来なくなります。何度かボルトを締め付け直しましたが、上手くいかない。自在クランプだからダメなのかな？　直交でない、「平行クランプ」とか売ってるかな？
つい、素手で扱ってインパクトドライバでボルトを締め付けたら、指先の肉まで、締め付けしまいました。指に穴が開きました。痛てー！！

更にブラケットに取り付けたウインチの1穴クランプが上手くいかない。ブラケットの単管は支柱等に使う42.7mmパイプでした。足場用の48.6mmより細いです。1穴クランプは兼用なので、問題は無いはずですが、ウインチの稼動中にこちらもズレます。やはり、ロープが巻き上げ不可に…。（泣）
インパクトドライバで、ガーと締め付ければ良いのでしょうが、このタイミングでバッテリー切れです。ぐぬぬ。

自在クランプで張出しブラケットを繋ぎましたが、
暴れてうまくいきません

今回は上手くいかなかったですが、色々と工夫してみます。

---

弟一家が来訪しました。

弟と姪っ子が応援に来てくれました

弟、稼働中

アルバム

2015年9月13日