強風に強いバスケットゴールを自作する4－柱設計編
前回、バックボードの組み立てが完了した自作バスケットゴール。
今回はそれを取り付ける柱編です。
強風に強いバスケットゴールを自作する1－構想編
強風に強いバスケットゴールを自作する2－ゴール設計編
強風に強いバスケットゴールを自作する3－バックボード組み立て
柱の素材と構造をどうするか
第一回で軽く書きましたが、基本的にはアルミ素材を活用したいんですよ。
ただ、柱部分は最も強度が欲しい。
強風で折れ曲がるのだけは避けたいんです。
でも強風対策は頑丈にするだけじゃないと思うんですよね。
ひとつは、バックボードをパンチングメタルにして風が抜けやすいようにした事。
もうひとつ考えられるのは、強風時にはバックボードを降ろせる設計にする手があります。
昇降式。
厳密な設計をしているワケではないので、どれぐらいの風に耐えられるかは正直わかんないんですよ。
なら、いざというときにはバックボードを降ろしておいた方が安心だろうというワケです。
そのあたりをまとめると・・
・鉄の単管パイプ：強度はあるが、昇降式は難しそう
・アルミフレーム：強度は鉄より劣るが、設計次第で昇降式にしつつ強度も保てそう
という事で、バックボードと同じくアルミフレーム主体で考えます。
ただーーーし！
コスト面では圧倒的に「アルミフレーム ＞＞ 鉄の単管パイプ」なのは覚悟しておきましょう・・・
どのように昇降式とするか
このバスケットゴール製作全体の中で、昇降させる構造を考えるのに一番時間を使いました。
コレが決まらないと、全体の詳細設計に入れないですしね。
（だから、実際にはバックボード製作前には昇降の構想は終わってる）
アルミフレームのメーカーでも、様々なカラクリ機構を提案してて、その中でも昇降ガイドはそのまま使えそうではあったんですよ。
こんな感じの、メカメカしいやつ。
ただ、下記の点でやめました。
・コストオーバー
・複雑にするほど、メンテが大変
・屋外吹きさらしの環境で使うのは良く無さそう
・地面との固定方法が難しそう
可能な限り、シンプルな方が後々いいんですよ。こういうのは。
という事で、アルミフレームのカタログを見ながらさらに構想練ること数日、ようやく固まってきました。
（最終的には、施工しながらどんどん変わっていく部分もあるけど・・）
柱を決める
まず、柱そのものはパイプ2本を接合したSGF-0081（GFF-003も同じ品）
縦方向のたわみ強度は、１本のフレームに比べて約１０倍。
かなり強くなります。
ただ、９０°違う方向からの力は１本とほぼ変わらず。
そのあたりの強度についても、このメーカーは全て公開してくれているので、設計しやすいです。
例えばこのフレームなら、たわみ量を決める断面二次モーメントは、Ix＝11.66×104mm4・Iy＝2.31×104mm4。片側からの力に強いのがわかります。
バスケットゴールの場合、風の力をモロに受けるのはバックボード側だけなので、そちらの強度を高くみておけば良いでしょう。
これを「２本」立てて柱とします。
ただし、昇降用のスライドレールとするには２本くっついてるのは邪魔なので、ここで小細工。
スライドの必要の無い柱の下側は、この２本一体型フレームを。
それより上は、１本ずつ通常のフレームをストレートコネクタGFJ-D01で延長してます。
・・・文章で書くとわかりにくいので、写真で見せたいんですが、ちょうどいい写真が無い・・・
そのうち撮って更新します！
んで、１本ずつ立ってる上側は当然強度が低くなるので、フレーム同士を並行に繋ぐパラレルホルダGFJ-A47で固定すると。
SGF-0081のフレームと同じパイプ間のピッチで固定できるコネクタは、これしか無いんですよね。
これで固定したとして、SGF-0081と同じ強度が出るかまでは調べきれてないです・・
スライドする機構を決める
上側を１本ずつにした理由は、パイプをスライドする機構を作りたかったから。
という事で使うのがリニアブッシュSGF-0110
スライド用のパーツは色々あったんですが、ガタつきの調整も出来るならこれがいいかなと思ってのチョイス。
・・が、この選択で後々苦労するハメになります・・・
このリニアブッシュそのものに他のアルミフレームをコネクタで固定出来るので、バックボードと柱を繋ぐ部品になります。
これでメインの部品はだいたい一揃い。
写真は無いけど、頑張って図示するならこんな感じ。
長くなってきたので、今回はここまで。
次回、柱組み立て編！
（鬼滅のタイトルみたいｗ）