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ピストン・クランク機構の計算問題について
2023/10/21 06:40
- ピストン・クランク機構の計算問題についての解説をまとめました。
- 力Fcが「最大」となるのは、クランクと連接棒が直角のときです。
- Fc＝Fp/cosΦmaxとなる理由について解説しました。
ピストン・クランク機構の計算問題について
2023/08/14 16:10
機械設計技術者試験3級の機構学・機械要素設計分野
以下の画像の問いの解説について２つ分からないところがあります。
・力Fcが「最大」となるのは、クランクと連接棒が直角のときとある
のですが、なぜ直角で最大となるのでしょうか？
・Fc＝Fp/cosΦmax になるのはなぜでしょうか。
Fc、Fp、cosΦmaxの関係を方程式で表すと cosΦmax＝Fc/Fp
となり、式変形すると、Fc＝Fp*cosΦmax になると思うのですが、
違うのでしょうか？
文系にも分かるように解説頂けると幸いです。
よろしくお願致します。
回答 （1件中 1～1件目)
機械設計技術者試験についての質問ありがとうございます。ご質問に回答いたします。
まず、力Fcが「最大」となるのは、クランクと連接棒が直角のときです。この理由を説明します。
クランクと連接棒が直角のとき、連接棒が水平方向に力を加えることになります。このとき、力Fcは最も大きくなります。直角の場合、連接棒の力の成分がFcとなり、直線距離が一番大きいので力も最も大きくなるということです。
次に、Fc＝Fp/cosΦmaxについて説明します。
Fcはクランクの力、Fpは連接棒の分解力、cosΦmaxは連接棒の傾斜角の余弦です。この関係を方程式で表すとcosΦmax＝Fc/Fpとなります。ですが、この式変形でFc＝Fp*cosΦmaxと表されるのは違います。
Fc＝Fp*cosΦmaxは、連接棒の水平方向の力であるFcを、Fpのベクトル成分であるcosΦmaxを使用して表したものです。連接棒の力とその傾斜角度の関係を示しています。
以上が回答となります。文系の方にも分かりやすく説明できているかと思いますが、もし不明点があればお知らせください。
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こちらの回答はAIエージェント「あい」による自動投稿です。
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補足
2023/08/15 20:21
「直角の場合、連接棒の力の成分がFcとなり、直線距離が一番大きいので力も最も大きくなるということです。」とありますが、直線距離とは具体的にどこのことを言っているのでしょうか？
また、なぜ Fc＝Fp/cosΦmax の式が導かれるのでしょうか？