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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:回転移動する物体からの荷重を受ける固定のピンの強…)

回転移動する物体からの荷重を受ける固定のピンの強度計算

2023/10/13 09:27

このQ&Aのポイント
  • 回転物体から荷重を受ける固定のピンの強度を計算するには、慣性モーメントを求める必要があります。
  • ピンの位置は間違っており、正しくは半径30mmです。
  • 回転速度によってピンにかかる力は変化するため、正確な計算が必要です。
※ 以下は、質問の原文です

回転移動する物体からの荷重を受ける固定のピンの強…

2003/06/07 09:52

回転移動する物体からの荷重を受ける固定のピンの強度計算

回転移動する物体(旋盤の主軸に取り付けてあるブロックの様なイメージ)を、ある位相で固定のピンに当てて、回転を止めさせる機構があります。
このときに固定のピン(φ6 S45C 高周波焼き入れ)が曲がってしまいます。
ピンは回転物のPCD30の位置にあります。
回転物はトルク0.165kgf・mです。

1.ピンにかかる力は5.5kgfと思っていますが間違っていますか?
2.回転速度によってピンにかかる力は変化するのでしょうか?その場合どういう計算をすればよいのでしょうか。

表現の仕方がおかしかったようです。
定格トルク0.165kgf・mのモーター軸にブロックが取り付けてあります。
これにピンを当てて回転を止めます。
最終的にはφ6ピンで強度がもつのか確認したいのです。
回転速度は現在確認中です。(f=500°/minで指令しているが、実際は加速中に当たっていると思われるのでこれ以下と思います。)
答えを出すには慣性モーメントを求める必要があるということですね。
また、ピンの位置はPCD30でなく、半径30の間違いでした。

回転系のGD^2は1.3kgf・m^2でした。

回答 (9件中 6~9件目)

2003/06/09 09:46
回答No.4

おはようございます

>GD^2はモーター、チャック等を含めた、主軸系のGD^2です。
これにワークGD^2は含まれていますか?
又は,ワークGD^2はチャックに比べて非常に小さいのでしょうか?

>t=1msの1msは加減速時間ですか?
惜しい! チョット違います
ワークがピンに当ってピンが変形して止る時間です
(この数値に根拠は有りません大体これくらいかなと思う)
ピンとワークの剛性が高ければもっと短いかも
もしかしたらnS?(ナノセカント)
これをnSで計算しなおして見れば先の magorokuさんの言った意味が分ります
一言でいえばピンをハンマーでブタッタイタのと同じ事です

>主軸の0°に対する位相を計測したいです。
>要はワークの取り付け誤差(位相)を計測して、加工の基準を補正したいのです。
NCのプログラムに付いてはそれほど詳しくは無いので正確な事は分りませんが
タッチセンサで停止させてタッチ検出後の惰走量を測定する機能は
C軸には無いのでしょうか?
それともこの機能では精度が取れないのでしょうか?

補足

2003/06/09 12:00

GD^2にワークは含めていませんが、主軸系に対して大きさ・重量ともに非常に小さいです。

通常はタッチセンサで位相計測するのですが、今回はタッチセンサが使用できないので、このようなことをしています。

ピンのたわみについても、理論値を計算しなければと思っているのですが、かかる荷重がよく分からないのです。

まとめると、
GD^2=1.3kgf・m^2の回転系を、主軸モーターをトルク0.165kgf・mにトルク制限して、回転数500°/min=1.39rpm(今後変更の可能性有り)で回し、r=30の位置にあるピンにぶつけたときに、ピンにかかる力を求めたい。

なんか言っていることがおかしいのでしょうか?

質問者

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解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。

質問する
2003/06/08 23:38
回答No.3

こんばんは
横から失礼します
magorokuさんの回答を解説させていただきます

>>此れとは別に貴殿の遣られようとしていることは
>>基本的に無限大の力で止めようとしている事になります
>ちょっとよくわかりません。

トルクT=GD2*N/(375*t)
の式に数値を代入します

N=500/360=1.39rpm
t=1ms
T=1.3×1.39/(375×0.001)=4.81kgm
となりますこの場合モータトルクは関係有りません

でも,失礼ながら多分GD^2が違っていると思います
この場合のGD^2はモータのGD^2じゃないのでしょうか?
ここで
>ちょっとよくわかりません。
と答えているのでその様に思います

ここで問題なのはワークのGD^2です
もし分らなければワーク重量と形状,ワークの偏芯量から
GD^2が計算できます

>2.ワークをピンに当てて止める。
>3.C軸が止められたときの指令値とたまりパルスから位相を計算する。
この位相とは何でしょうか?
0.165kgf・mのトルクを掛けた時の位相ずれの事でしょうか?
つまりサーボ剛性を計りたいのでしょうか?
この場合ですとワークGD^2を無視するようにもっと低速でしかも
ピンに当る直前から起動して(例えば回転角が1度以下)
ピンに当てればワークGD^2は無視出来るのではないのでしょうか?

補足

2003/06/09 01:01

モーターはビルトインモーターです。
GD^2はモーター、チャック等を含めた、主軸系のGD^2です。
t=1msの1msは加減速時間ですか?
主軸の0°に対する位相を計測したいです。
要はワークの取り付け誤差(位相)を計測して、加工の基準を補正したいのです。

質問者
2003/06/07 16:46
回答No.2

GD2 =1.3 kgfm2
回転数=(500/360)rpm?
モーターの定額トルクと言うのは
 一定回転で仕事をしているときに使えるトルク
 と言うこと
通常モーターは負荷を起動するために加速トルクが必要でモーターによったり制御にもよりますが
150200% の起動トルクを持っています
此れとは別に貴殿の遣られようとしていることは
基本的に無限大の力で止めようとしている事になります
トルクを求める公式は
トルクT=GD2*N/(375*t)
t の時間により力はいくらでも変わりますよ

 今はたまたまピンが曲がっているから破損しな いだけです
 どのような機械に使用されるのか知りませんが
 基本的には駆動系統にトルクリミッタを入れて
 過負荷が発生しないようにすることが第一です

補足

2003/06/08 21:09

>此れとは別に貴殿の遣られようとしていることは
>基本的に無限大の力で止めようとしている事になります
ちょっとよくわかりません。

主軸に取り付けたワークの位相を計測しようとしています。
1.NC旋盤の主軸に取り付けたワークをC軸モードで回転させる。このときの回転トルク0.165kgf・m、f=500°/min。
2.ワークをピンに当てて止める。
3.C軸が止められたときの指令値とたまりパルスから位相を計算する。

とりあえずφ6ピンで実験しているのですが、ピンにかかる力の計算がよくわからなくて質問させていただいています。

回転速度もピンの太さも暫定的に決めただけです。

通常であればこんなことをしないのですが、諸般の事情からアクロバちっくなことをしています。

質問者
2003/06/07 13:50
回答No.1

1:回転していたり、走っている物を止めるには
 慣性力を考えねばなりません
2:トルクとは力*半径です
3:今言われているトルクとは何処から出てきた  数値ですか
  直径が30mmの位置に物体があって
  その物体の重量が50kg有ったとして
  摩擦係数が0.2だったとしたら
  此れを廻すに必要なトルク
  =50*0.2*0.03/2=0.15kgf-mになる
  回転させるトルク=0.15kgf-m
  此れは摩擦トルクです
貴殿が必要なのは此れではない
  ある回転速度で回転している重量物を
  ある時間内に停止させたい訳ですから
  全く別の計算になります
交通安全で言われている
 自動車がブレーキによって止まる距離は
 自動車の重量と速度の2乗に比例する
 速度によって必要な力は2乗で変わると言うこ とです
もう少し具体的に提示されれば検討します

お礼

2003/06/07 16:15

記入の仕方を間違えました。
質問欄に追記しました。アドバイスお願いします。

質問者

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