スプリングの選定

Question

お世話になります。

1枚１５０ｇ（厚み２０mm）の製品トレイを２８枚重ねて置き、作業者が１枚ずつ取り出します。

トレイの最上段の位置が、ほぼ同じ高さになるようにテーブルを自動的に昇降できる装置を考えているのですが、今回はコストが少ないためにモーターや電気部品を使わずに、スプリングの力のみでバランスを取りたいのですがどのくらいのスプリングを選定したらよいかわからず困っております。

イメージとしては、ダイフクさんのレベルカートです。
http://www.daifuku.co.jp/products/mh/pdf/LVC72.pdf
ただこのレベルカートでは、積載荷重が合いませんでした。

トレイを乗せるテーブルにはタイミングベルトを取り付け、タイミングプーリーを挟んで反対側にテーブルと同じ重さのオモリを取り付けます。
テーブルはリニアブッシュで上下稼動。

最大２８枚トレイを重ねたときに５６０?下がるようにし、トレイを１枚とると１枚分（約２０mm）上昇するようにしたいです。

この場合、スプリングは何本でどのくらいのものを選定すればよいでしょうか？

宜しくお願いします。

Answer

バネ定数については既出なので、あとは選定になると思いますが、サミニのバネカタログ及びバネ計算ソフト浜松のばね屋さんは参考になります。

選定候補は複数になると思いますので、サミニのバネのようにばら売りしてもらえるところから購入し、試すのが手っ取り早いです。

Answer

バネ常数という言葉をご存じですか？
何ミリたわんだら（伸びたり縮んだりしたら）何キロ荷重が変化するかの割合です。

今回は２０ミリたわんだら１５０ｇ変わるわけですから、バネ常数は７．５ｇ／ｍｍ・・・ですね。

この数値を満足するバネで、伸びたときと縮んだときの差が５６０ｍｍあればいいわけです。
縮んだときに、巻き線が密着してしまうとそれ以上縮めませんから注意が必要です。
さらに、最低でもバネの長さが５６０ｍｍ必要ですから、そんな長いバネをどう取り付けるかという問題もあります。

さて、この条件を満足するバネは無数にありますので、どのバネを何本という結果は出せません。
（なお、荷重を「ｇ」と表記していますが、もちろん現在は「Ｎ」なのであしからず）

しまった・・・誤変換！

「バネ常数」→「バネ定数」

失礼をば・・・

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